Xử lý nước thải biogas là gì? Phương pháp xử lý nước thải sau biogas

Xử lý nước thải biogas không chỉ là một bước quan trọng trong việc bảo vệ môi trường mà còn góp phần tái tạo nguồn nước, tạo điều kiện cho sự phát triển bền vững. Khi nói đến việc xử lý nước thải sau biogas, chúng ta đang nói về việc loại bỏ hoặc giảm thiểu tác động xấu từ nước thải này đến môi trường. Vậy Xử lý nước thải biogas là gì? Phương pháp xử lý nước thải sau biogas như thế nào? Cùng Thành Tín  tìm hiểu thông qua bài viết sau đây. 

Xử lý nước thải biogas là gì?

Xử lý nước thải biogas là quy trình làm sạch sử dụng nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất biogas, đặc biệt trong lĩnh vực chăn nuôi. Biogas được sản xuất thông qua quá trình phân hủy kỵ khí của chất thải hữu cơ, trong đó có chất thải từ gia súc và gia cầm. Nước thải từ quá trình này chứa nhiều chất hữu cơ, vi sinh vật và các chất dinh dưỡng như nitơ và phốt pho, cần phải được xử lý trước khi thải vào môi trường tự nhiên.

Đặc điểm của nước thải biogas 

• Nồng độ chất hữu cơ cao: Nước thải có chứa lượng lớn chất hữu cơ dễ phân hủy, đòi hỏi phải được xử lý để tránh gây ô nhiễm.
• Nồng độ chất dinh dưỡng cao: Các chất dinh dưỡng như nitơ và phốt pho có thể gây ra hiện tượng eutrophication (làm giàu dinh dưỡng) trong các thủy vực nếu không được quản lý đúng cách.
• Có mặt của vi khuẩn và vi sinh vật khác: Cần được xử lý để đảm bảo an toàn vệ sinh và ngăn chặn sự lây lan của bệnh tật.

Tại sao cần xử lý nước thải biogas trong chăn nuôi

• Xử lý nước thải giúp ngăn chặn việc thải trực tiếp chất ô nhiễm vào môi trường, giảm thiểu ô nhiễm nước và đất, bảo vệ hệ sinh thái.
• Việc xử lý nước thải thường được quy định bởi các tiêu chuẩn và luật lệ về bảo vệ môi trường, đòi hỏi các cơ sở chăn nuôi phải xử lý nước thải trước khi thải ra môi trường.
• Nước thải sau khi được xử lý có thể tái sử dụng cho mục đích tưới tiêu, làm giảm đáng kể chi phí sử dụng nước sạch và chi phí xử lý nước thải. 
• Xử lý nước thải là một phần quan trọng của quá trình quản lý chất thải trong chăn nuôi, góp phần vào việc phát triển bền vững và trách nhiệm với môi trường.

Quy trình xử lý nước thải biogas thường bao gồm các bước như xử lý cơ học, xử lý hóa học, xử lý sinh học, và đôi khi là xử lý tiên tiến để loại bỏ các chất gây ô nhiễm cụ thể. Mỗi quá trình sẽ được tùy chỉnh cho phù hợp với tính chất và mức độ ô nhiễm của nước thải cũng như yêu cầu về nước thải cuối cùng. 

Quy trình xử lý nước thải chăn nuôi heo sau biogas

Quy trình xử lý nước thải chăn nuôi heo sau biogas gồm các bước cơ bản như sau:

• Bước 1: Nước thải chăn nuôi heo sau biogas được thu gom và dẫn về hầm biogas để xử lý và lấy khí biogas làm năng lượng. Tại hầm biogas, các chất hữu cơ trong nước thải sẽ được phân hủy kỵ khí bởi các vi sinh vật kỵ khí, tạo ra khí biogas chứa chủ yếu là metan (CH4) và cacbonic (CO2). Khí biogas được thu gom và sử dụng làm nhiên liệu cho các thiết bị nhà bếp, máy phát điện, máy sấy, máy làm mát, máy ép cám, máy trộn thức ăn…
• Bước 2: Nước thải sau biogas được đưa về bể điều hòa. Tại bể điều hòa có đặt máy khuấy để làm xáo trộn nước thải cho đồng đều về nồng độ. Ngoài ra, tại bể điều hòa còn có thể bổ sung các loại vi sinh vật có lợi để cải thiện chất lượng nước thải.
• Bước 3: Nước thải từ bể điều hòa được đưa vào các ao xử lý sinh học. Tại các ao xử lý sinh học, các chất hữu cơ còn lại trong nước thải sẽ được tiếp tục phân hủy yếu khí bởi các vi sinh vật yếu khí. Đồng thời, các chất vô cơ như nitơ và phốt pho sẽ được loại bỏ hoặc giảm thiểu bởi các quá trình sinh học như nitrat hóa, khử nitrat, khử amoniac, kết tủa và hấp phụ. Các ao xử lý sinh học có thể được thiết kế theo các loại như ao xử lý theo mặt đứng (VFCW), ao xử lý theo mặt ngang (HFCW), ao xử lý theo mặt ngang kết hợp cây (HF-CW)…

> XEM THÊM: Đặc trưng nước thải thủy sản và phương pháp xử lý hiệu quả

• Bước 4: Nước thải sau các ao xử lý sinh học được đưa vào các ao trùng cá để tiếp tục cải thiện chất lượng nước thải. Tại các ao trùng cá, các chất hữu cơ và vô cơ còn lại trong nước thải sẽ được tiêu thụ bởi các loài cá như cá rô phi, cá trắm, cá trê… Các loài cá này không chỉ giúp làm sạch nước thải, mà còn mang lại nguồn thu nhập cho người chăn nuôi.
• Bước 5: Nước thải sau các ao trùng cá được đưa vào các ao tạo oxy để tăng cường oxy hòa tan trong nước thải. Tại các ao tạo oxy, có thể sử dụng các thiết bị như máy sục khí, máy quạt gió, máy bơm nước… để làm tăng lượng oxy trong nước thải. Ngoài ra, cũng có thể trồng các loại cây có khả năng tạo oxy như rong biển, bèo tấm, bèo cái…
• Bước 6: Nước thải sau các ao tạo oxy được đưa vào các ao ổn định để làm giảm mùi hôi và cân bằng pH của nước thải. Tại các ao ổn định, có thể sử dụng các chất hóa học như vôi, soda, clo… để điều chỉnh pH và khử mùi của nước thải. Ngoài ra, cũng có thể trồng các loại cây có khả năng khử mùi và làm đẹp cảnh quan như hoa sen, súng, lau sậy…
• Bước 7: Nước thải sau các ao ổn định được xả ra môi trường hoặc tái sử dụng cho các mục đích khác. Nước thải sau quá trình xử lý bằng hầm biogas đã đạt được các tiêu chuẩn về chất lượng nước thải theo quy định của QCVN 62-MT:2016/BTNMT. Do đó, nước thải có thể xả ra môi trường mà không gây ô nhiễm. 

Ngoài ra, nước thải cũng có thể tái sử dụng cho các mục đích như tưới tiêu cây trồng, rửa chuồng trại, nuôi trồng thủy sản… 

Các phương pháp xử lý nước thải sau biogas

Trong quá trình sản xuất biogas, việc xử lý nước thải phát sinh là một bước quan trọng để đảm bảo môi trường sống được bảo vệ và nguồn nước không bị ô nhiễm. Dưới đây là một số phương pháp xử lý nước thải sau quá trình sản xuất biogas:

1. Hệ thống lọc sinh học (Biofilter)

 Hệ thống này sử dụng các vi sinh vật tự nhiên để phân hủy chất hữu cơ có trong nước thải. Các vi sinh vật này sống trong một môi trường được điều chỉnh cẩn thận, thường là trên giường lọc bao gồm vật liệu như sỏi, đá, hoặc các vật liệu tổng hợp.- Hiệu quả cao trong việc giảm BOD (Biochemical Oxygen Demand) và COD (Chemical Oxygen Demand), không đòi hỏi hóa chất.

Tuy nhiên phương pháp xử lý nước thải sau biogas này Cần diện tích lắp đặt lớn, việc quản lý và bảo dưỡng cũng cần chú ý.

2. Hệ thống MBR (Membrane Bioreactor)

Kết hợp giữa quá trình lọc sinh học và công nghệ màng lọc, MBR là phương pháp hiện đại trong việc xử lý nước thải. Quá trình này giúp loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh và chất rắn hòa tan.

Xử lý nước thải biogas này có ưu điểm: Hiệu suất xử lý cao của phương pháp này cao, chất lượng nước đầu ra tốt, tiết kiệm diện tích.

Nhược điểm của xử lý nước thải biogas là chi phí vận hành và bảo dưỡng màng lọc có thể cao.

3. Hồ sinh học anaerobic và aerobic

Nước thải được chuyển qua các hồ chứa, nơi diễn ra quá trình phân hủy anaerobic (không có oxy) và sau đó là aerobic (có oxy). Quá trình Xử lý nước thải biogas này giúp giảm lượng chất hữu cơ trong nước thải.

• Phương pháp này tương đối đơn giản và ít tốn kém. 
• Cần không gian lớn và thời gian xử lý dài.

4. Hệ thống kết tủa hóa học

Sử dụng hóa chất để tạo ra các phản ứng kết tủa, giúp loại bỏ các chất hữu cơ, kim loại nặng và các hợp chất khác từ nước thải.

• Hiệu quả nhanh chóng trong việc cải thiện chất lượng nước thải.
• Sử dụng hóa chất có thể gây ra vấn đề về môi trường và an toàn.

5. Phương pháp phytoremediation

Sử dụng các loại cây và vi sinh vật có khả năng hấp thụ, tích tụ hoặc chuyển hóa các chất ô nhiễm trong nước thải.

• Phương pháp tự nhiên, đồng thời tạo cảnh quan đẹp
• Cần thời gian lâu dài để thấy kết quả, phụ thuộc vào loại cây và điều kiện môi trường.Mỗi phương pháp có những ưu và nhược điểm riêng, việc lựa chọn phương pháp xử lý nước thải phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tính chất của nước thải, chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành, cũng như mục tiêu xử lý nước thải cuối cùng của dự án.

Hy vọng thông qua bài viết này chúng ta đã hiểu rõ hơn về xử lý nước thải biogas và các phương pháp cụ thể cũng như các ưu nhược điểm cụ thể của từng phương pháp.