Để vận hành hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi hiệu quả thì cân bằng dinh dưỡng Nitơ:Carbon là một trong những điều cần được quan tâm. Tỷ lệ dinh dưỡng Nitơ:Carbon cân bằng sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hoạt động, từ đó đảm bảo hiệu suất xử lý của toàn hệ thống.
Tỷ lệ dinh dưỡng Nitơ:Carbon phù hợp trong nước thải chăn nuôi
Ngành chăn nuôi, điển hình như chăn nuôi lợn sử dụng một lượng nước lớn, đồng nghĩa lượng nước thải thải ra cũng không hề nhỏ. Nước thải chăn nuôi có đặc trưng giàu các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng, chất vô cơ, số còn lại là các vi trùng, virus gây bệnh.
Trong đó, chất ô nhiễm hữu cơ chiếm từ 70 – 80%, do đó các phương pháp xử lý sinh học được hầu hết các hệ thống ưu tiên áp dụng giúp giảm nhanh các chỉ tiêu COD, BOD5, TN, TP, SS,… hiệu quả bền vững đồng thời không gây tác động tiêu cực đến môi trường và hệ sinh thái.
Phương pháp xử lý sinh học dựa vào hoạt động sống của vi sinh vật để phân huỷ các chất ô nhiễm hữu cơ có trong nước thải. Vi sinh vật sẽ sử dụng các chất dinh dưỡng để thực hiện quá trình sinh tổng hợp và tạo nên các thành phần của tế bào hoặc đảm bảo quá trình trao đổi năng lượng và thực hiện các hoạt động sống. Chính vì vậy, để phát triển và sinh trưởng thì vi sinh vật không thể thiếu các nguồn dinh dưỡng, trong đó nổi bật bao gồm: Carbon (C), Nitơ (N) và Photpho (P).
Trong các yếu tố dinh dưỡng cần bổ sung cho vi sinh vật thì Carbon luôn được xem là thành phần được ưu tiên, chiếm tỷ trọng cao hơn so với các nguyên tố còn lại. Tuy nhiên, trong nước thải chăn nuôi thì nguồn Carbon khá thấp, ngược lại nguồn Nitơ lại vô cùng dồi dào. Điều này dẫn đến việc mất cân bằng dinh dưỡng Nitơ:Carbon, làm ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng, sinh sản và chuyển hoá chất ô nhiễm của vi sinh vật.
Theo các chuyên gia, tỷ lệ dinh dưỡng Nitơ:Carbon phù hợp trong nước thải chăn nuôi là từ khoảng 4:1 đến 10:1. Ở tỷ lệ này, vi sinh vật có thể phân hủy chất hữu cơ một cách hiệu quả mà không gây ra sự thiếu hụt hoặc dư thừa Nitơ.
Cần làm gì khi tỷ lệ dinh dưỡng Nitơ:Carbon bị mất cân bằng trong quá trình vận hành, nuôi cấy?
Mất cân bằng dinh dưỡng Nitơ:Carbon là tình trạng thường gặp ở hầu hết các hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi. Để biết hệ thống xử lý nước thải có đang rơi vào tình trạng mất cân bằng hay không nhà vận hành chỉ cần lấy mẫu nước đầu vào, sau đó phân tích chỉ tiêu COD/BOD, TN, P từ đó xác định tỷ lệ và cân bằng dinh dưỡng C:N:P. Trường hợp tỷ lệ này mất cân bằng, nhà vận hành có thể tham khảo hướng xử lý như sau:
– Bổ sung dinh dưỡng:
Điều chỉnh tỉ lệ C:N:P bằng cách bổ sung thêm nguồn Carbon, Nitơ và Photpho từ bên ngoài. Trong đó nổi bật là nguồn dinh dưỡng Carbon, có thể bổ sung từ bên ngoài như:
- Nguồn Carbon từ đường: Đường có thể cung cấp Carbon cho vi sinh vật dưới dạng các hợp chất như Glucose (C6H12O6), Fructose (C6H12O6), Maltose (C12H22O11), Saccharose (C12H22O11), tinh bột ((C6H10O5)n.(H2O)), Galactose (C6H12O6), Lactose (C12H22O11), Cellobiose (C12H22O11), Cellulose (C6H10O5)n,…
- Nguồn Carbon từ rượu: Rượu có thể cung cấp Carbon cho vi sinh vật dưới dạng Ethanol (C2H6O), Methanol (CH3OH).
- Nguồn Carbon từ axit hữu cơ: Axit hữu cơ có thể cung cấp Carbon cho vi sinh vật dưới dạng các hợp chất như axit lactic (C3H6O3), axit citric (C6H8O7), axit fumaric (C4H4O4), amino axit,…
- Nguồn Carbon từ chất béo: Chất béo có thể cung cấp Carbon cho vi sinh vật dưới dạng lipid hoặc phospholipid.
- Nguồn Carbon từ khí thiên nhiên, dầu thô: Chứa Hidrocarbon là những hợp chất có cấu trúc phân từ chỉ bao gồm Carbon và Hydrogen, có thể cung cấp Carbon cho vi sinh vật.
Hoặc bổ sung dinh dưỡng Carbon từ nguồn bypass từ hố CT, nhưng bảo đảm nguồn nước từ hố CT có nồng độ TSS ≤ 150mg/L và tính toán cho đủ lượng vì cặn này nếu vào bể sinh học nhiều quá sẽ ảnh hưởng đến bùn vi sinh, lâu ngày sẽ làm tăng lượng cặn vô cơ trong bể, làm cho bùn bị vô cơ hóa và mất hoạt tính, dẫn đến hàm lượng bùn nhiều mà hiệu suất xử lý các chỉ tiêu ô nhiễm kém.
– Kiểm soát các chỉ tiêu pH, nhiệt độ, DO:
Trong quá trình bổ sung dinh dưỡng Nitơ:Carbon cho vi sinh, cần đảm bảo các điều kiện bao gồm độ pH và nhiệt độ và DO (đặc biệt là ở bể hiếu khí):
- Đảm bảo pH luôn từ 7 – 8.
- Đảm bảo nhiệt độ luôn dao động từ 20 – 35 độ.
- Kiểm soát DO trong bể hiếu khí luôn từ 2 – 4mg/L.
Bên cạnh đó cần kiểm soát sự xuất hiện của các vi khuẩn dạng sợi, tránh chúng ảnh hưởng đến quá trình phát triển của vi sinh vật và hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống.
– Điều chỉnh tải lượng nước thải:
Khi hệ thống đang rơi vào trạng thái mất cân bằng dinh dưỡng Nitơ:Carbon, một trong những việc nhà vận hành nên làm chính là điều chỉnh tải lượng nước thải đầu vào, đảm bảo không quá tải để vi sinh có thời gian kịp phục hồi, tránh tình trạng vi sinh chết hàng loạt, giảm hiệu suất xử lý.
– Sử dụng men vi sinh:
Những cách trên mang tính chất hỗ trợ, quan trọng nhất, hệ thống vẫn cần bổ sung các chủng vi sinh khử COD, BOD, TSS cũng như Amoni, Nitơ để bùn có thể nhanh chóng phục hồi. Các sản phẩm men vi sinh tham khảo cho hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi như:
- Microbe-Lift BIOGAS: Men vi sinh chuyên xử lý sinh học kỵ khí, bổ sung vào bể kỵ khí để xử lý mất cân bằng dinh dưỡng Nitơ:Carbon, giúp tăng hiệu suất xử lý đạt tối đa cho hệ thống, giảm thiểu sự cố khi vận hành.
- Microbe-Lift SA: Men vi sinh giúp thúc đẩy tốc độ phân hủy, mà thể tích bùn trong hệ thống xử lý nước thải giảm thiểu, tăng diện tích sử dụng của bể.
- Microbe-Lift IND: Men vi sinh bổ sung vào bể sinh học thiếu khí để xử lý BOD, COD, TSS.
- Microbe-Lift N1: Men vi sinh bổ sung vào bể hiếu khí để thực hiện quá trình Nitrat hóa.
Microbe-Lift là thương hiệu men vi sinh được nghiên cứu và sản xuất bởi Viện nghiên cứu sinh thái Hoa Kỳ (Ecological Laboratories Inc., (USA)). Đơn vị có gần 50 năm kinh nghiệm trong nghiên cứu, phân lập các chủng vi sinh kết hợp công nghệ độc quyền, mang lại hiệu suất vượt trội gấp 5 – 10 lần vi sinh thông thường.
BIOGENCY tự hào là đơn vị phân phối chính hãng các sản phẩm men vi sinh từ thương hiệu Microbe-Lift tại thị trường Việt Nam. Đồng thời, BIOGENCY chuyên cung cấp các giải pháp xử lý nước thải, nổi bật là đơn vị dẫn đầu trong xử lý Nitơ, Amonia, đã và đang đồng hành cùng nhiều hệ thống.
Nếu bạn đang gặp vấn đề về việc cân bằng dinh dưỡng Nitơ:Carbon hay bất kỳ dinh dưỡng nào trong hệ thống xử lý nước thải, hãy liên hệ với BIOGENCY qua HOTLINE 0909 538 514 để được hỗ trợ nhé!
>>>Xem thêm: Cách tính dinh dưỡng trong xử lý nước thải.
