Nội dung chính
Thực trạng
Những năm gần đây, ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm quy mô trang trại, gia trại phát triển mạnh đã và đang mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người dân. Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích kinh tế, người dân cũng đang đối mặt với thách thức không nhỏ về ô nhiễm môi trường do chất thải gây ra. Theo khảo sát và nghiên cứu thực trạng chất thải chăn nuôi đang gây ô nhiễm tràn lan trên khắp các vùng miền. Các hộ chăn nuôi và các trang trại nhỏ không được quy hoạch, nằm xen kẽ trong dân đa phần không có hệ thống xử lý chất thải bài bản.
Ước tính khoảng 70% chất thải được thải trực tiếp ra môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng cho hệ sinh thái. Còn lại những hệ thống chăn nuôi công nghiệp được quy hoạch bài bản thì đều áp dụng phương pháp xử lý hầm biogas, bể tách lọc, bể lý hóa, bể sinh hóa chi phí đầu tư cao, dần bộc lộ những điểm yếu theo thời gian sử dụng dẫn đến bất hoạt và sản phẩm đoạn cuối thải ra môi trường, vẫn gây ô nhiễm thứ cấp, lãng phí nguồn tài nguyên.
Giải pháp
Trước thực trạng trên sau nhiều năm nghiên cứu và thử nghiệm, HTX Làng Gióng đã phát triển thành công quy trình xử lý chất thải tuần hoàn sinh học bằng cách tách rắn, hóa lỏng lên men đa tầng không điểm dừng tuần hoàn kín chuyển hóa triệt để chất thải thành tài nguyên.
Với công nghệ này, bài toán về chất thải trong chăn nuôi gia súc, gia cầm trở nên mạch lạc, môi trường được bảo vệ, chất thải được tái tạo tuần hoàn lại phát triển nền nông nghiệp thuận tự nhiên bền vững. Điều đặc biệt của công nghệ này là không sử dụng hóa chất ở bất cứ khâu nào trong quá trình xử lý, chỉ dùng hệ vi sinh phù hợp để kích hoạt hệ vi sinh bản địa có ích tham gia quá trình xử lý. Xuyên suốt quy trình đều được vận hành theo quy luật tuần hoàn của tự nhiên và tuyệt đối không sử dụng hóa chất ở bất cứ khâu nào.
Quy trình xử lý chất thải chăn nuôi lợn bằng công nghệ lên men đa tầng tuần hoàn sinh học giúp xử lý chất thải một cách hiệu quả và bền vững, tận dụng tối đa nguồn tài nguyên. Dưới đây là các bước chi tiết:
Tầng 1: Tiền xử lý và chuẩn hóa nguyên liệu đầu vào
- Nghiền mịn và hóa lỏng chất thải: Chất thải rắn được nghiền mịn và hóa lỏng, đạt kích thước 0.3mm, sau đó được đưa vào bể điều hòa với mật độ chất rắn 10-15%.
- Cân bằng tỉ lệ C/N và chất rắn: Điều chỉnh tỉ lệ C/N ở mức 25-30/1 và kiểm soát hàm lượng chất rắn. Bể điều hòa trang bị giàn cấp khí nano oxy, máy nghiền và bơm tuần hoàn để hỗ trợ quá trình này.
- Tuần hoàn sinh hóa sơ lược: Thực hiện tuần hoàn sơ lược để kích hoạt các phản ứng sinh hóa ban đầu.
- Tách chất rắn: Chất rắn được tách ra qua lọc sàng rung và bồn lắng, chuyển sang luống ủ tĩnh để lên men, tạo phân bón hữu cơ. Phần chất lỏng tiếp tục vào bể kỵ khí.
Tầng 2: Lên men kỵ khí trong bể biogas
- Lên men tạo khí: Chất thải lỏng sau tách rắn đi vào bể kỵ khí, nơi chất hữu cơ được phân hủy và tạo khí biogas.
- Chất thải vào bể biogas luôn được kiểm soát vào ra nhịp nhàng để quá trình sinh hóa được ổn định.
- Bể biogas được bơm tuần hoàn gián đoạn hỗ trợ quá trình lên men kỵ khí được triệt để.
- Thu hồi khí methane: Khí methane sinh ra được thu hồi để sử dụng làm nhiên liệu hoặc phát điện, tiết kiệm năng lượng. Hệ thống kiểm soát đầu vào, đầu ra giúp duy trì hiệu quả sinh hóa.
Tầng 3: Lên men hiếu khí và xử lý huyền phù
- Lên men hiếu khí trong bể bán cầu: Sau quá trình kỵ khí, phần chất thải còn lại chuyển vào bể bán cầu để lên men hiếu khí, tăng cường phân giải chất hữu cơ.
- Tách huyền phù: Huyền phù được tách ra để sản xuất đạm sinh học qua bồn lắng, còn phần dịch lỏng tiếp tục xử lý.
- Xử lý dịch lỏng: Dịch lỏng qua xử lý hiếu khí, sau đó được tuần hoàn trong hệ thống hoặc chuyển ra hồ thủy sinh để nuôi trồng thủy sản, tận dụng chất dinh dưỡng.
Tầng 4: Lên men ẩm và sản xuất phân bón hữu cơ
- Lên men ẩm: Chất rắn từ tầng 1 được lên men ẩm tạo thành phân bón hữu cơ.
- Tinh sạch và sản xuất đạm sinh học: Phần huyền phù tiếp tục lên men và tinh sạch để sản xuất đạm sinh học, phục vụ nông nghiệp.
Tuần hoàn nội bộ và tiết kiệm nước
- Tuần hoàn nước vi sinh nội bộ: Nước vi sinh được tuần hoàn trong hệ thống, giúp duy trì hệ vi sinh vật ổn định và tối ưu hóa hiệu quả lên men, tiết kiệm nước tối đa.
Quy trình này không chỉ giúp xử lý chất thải hiệu quả mà còn sản xuất phân bón hữu cơ và đạm sinh học, hỗ trợ nông nghiệp tuần hoàn và bền vững.
Sơ đồ quy trình:
