Công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi lợn, bò: quy trình sau biogas đạt QCVN

Nước thải chăn nuôi, nhất là chăn nuôi lợn, thuộc loại khó xử lý nhất trong nhóm nước thải hữu cơ. Nguồn thải gồm nước rửa chuồng, phân, nước tiểu và thức ăn rơi vãi, nên chứa rất nhiều chất hữu cơ, amoni, chất rắn lơ lửng và vi sinh vật gây bệnh. Nhiều trang trại mới chỉ có hầm biogas rồi xả ra hồ. Cách này chưa đủ để đạt quy chuẩn xả thải.

Đặc tính nước thải

• Chất hữu cơ rất cao. Ngay cả sau biogas, một nghiên cứu tại Việt Nam đo được COD khoảng 2.000 – 5.000 mg/L và amoni khoảng 155 – 188 mg/L (Nguyễn Thị Lương và cộng sự, 2021). Nước thải sinh hoạt thường chỉ vài trăm mg/L.
• Amoni và nitơ tổng cao. Nước tiểu vật nuôi chứa nhiều urê.
• Thiếu cacbon sau biogas. Biogas “ăn” mất phần lớn chất hữu cơ dễ phân hủy nhưng hầu như không giảm nitơ. Tỉ lệ C/N còn lại thấp, vi sinh khử nitrat không đủ “thức ăn”.
• Chất rắn, màu, mùi và vi khuẩn gây bệnh cao.

Quy trình xử lý đề xuất

1. Tách phân rắn: máy ép phân trục vít hoặc lưới lọc. Giảm tải cho các bước sau, và phân khô bán được làm phân bón.
2. Hầm biogas hoặc bể kỵ khí (UASB): phân hủy phần lớn COD, thu khí sinh học làm nhiên liệu.
3. Bể lắng sơ cấp và bể điều hòa: ổn định lưu lượng và nồng độ trước khi vào hệ sinh học.
4. Cụm thiếu khí – hiếu khí (AO hoặc AAO), thường nhiều bậc: khử COD còn lại và khử nitơ. Để bù thiếu cacbon, có thể dẫn một phần nước thải chưa qua biogas vào bể thiếu khí, hoặc bổ sung nguồn cacbon ngoài.
5. Keo tụ – tạo bông – lắng hóa lý: khử màu, phốt pho và cặn còn lại.
6. Khử trùng bằng clo hoặc hóa chất tương đương, sau đó hồ sinh học hoặc bể chứa trước khi xả hay tái sử dụng tưới.

Quy chuẩn áp dụng

Nước thải chăn nuôi xả ra nguồn nước phải đạt QCVN 62:2025/BTNMT (ban hành kèm Thông tư 04/2025/TT-BTNMT, hiệu lực từ 01/09/2025, thay thế QCVN 62-MT:2016/BTNMT). Mức giới hạn cụ thể phụ thuộc nguồn tiếp nhận và quy mô trang trại. VNTECO sẽ xác định cột áp dụng khi khảo sát.

Những lỗi thường gặp

• Chỉ có biogas và hồ lắng: COD và amoni sau biogas vẫn cao gấp nhiều lần mức cho phép.
• Thiết kế bể hiếu khí quá nhỏ: nitrat hóa lượng amoni lớn cần nhiều oxy và thời gian lưu dài.
• Bỏ qua khử nitơ: amoni đã chuyển thành nitrat nhưng nitơ tổng vẫn vượt chuẩn.
• Nước mưa lẫn vào hệ thống: làm quá tải thủy lực vào mùa mưa. Cần tách riêng nước mưa mái chuồng.

Câu hỏi thường gặp

Trang trại đã có biogas thì cần thêm gì? Thường cần thêm cụm sinh học thiếu khí – hiếu khí, bước hóa lý và khử trùng. VNTECO khảo sát chất lượng nước sau biogas trước khi đề xuất, để tận dụng tối đa hạng mục sẵn có.

Có thể tái sử dụng nước sau xử lý không? Có thể dùng tưới cây hoặc rửa chuồng nếu đạt yêu cầu chất lượng tương ứng. Cần xem quy định của địa phương và mục đích tái sử dụng.

Mùi hôi quanh trạm xử lý có giảm được không? Giảm được bằng cách che kín các bể kỵ khí, thu khí và xử lý mùi, vận hành bể hiếu khí đủ oxy, và không để bùn tồn lâu.

Tài liệu tham khảo

• QCVN 62:2025/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi (Thông tư 04/2025/TT-BTNMT).
• Nguyễn Thị Lương, Vũ Đức Anh, Tôn Thị Minh Khánh, Lê Viết Nhất, Võ Hữu Công, “Xử lý chất hữu cơ và nitơ trong nước thải sau biogas bằng công nghệ AAO”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ – Đại học Thái Nguyên, 226(09), 2021. jst.tnu.edu.vn
• Metcalf & Eddy (AECOM), Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery, 5th ed., McGraw-Hill, 2014.