1. Nguồn chất rắn và đặc điểm
- Phân và nước rửa chuồng: nhiều xơ (thức ăn thừa, rơm, mùn cưa), nồng độ thay đổi lớn theo cách rửa chuồng và mùa.
- Bùn tiêu hóa sau hầm hoặc bể biogas.
- Bùn hoạt tính dư từ bể xử lý sinh học phía sau.
Phân bò nhiều xơ dài, thường dễ tách rắn – lỏng hơn phân heo. Chất rắn trong phân heo mịn hơn và giàu dinh dưỡng hơn.
2. Thách thức
- Chất rắn thô làm lắng đọng trong hầm biogas, tắc ống, giảm dung tích hữu ích.
- Tải hữu cơ và nitơ cao: không tách rắn đầu vào thì các công đoạn sinh học phía sau bị quá tải.
- Mặt bằng và vận hành: trang trại cần thiết bị đơn giản, bền, ít nhân công.
- Mùi khi lưu chứa phân tươi.
3. Chuỗi xử lý thường gặp
- Tách rắn – lỏng đầu vào (sàng, ép tách phân). Phần rắn đem ủ làm phân; phần lỏng đi tiếp (xem Tách rắn – lỏng băng tải con lăn).
- Biogas (kỵ khí).
- Xử lý sinh học hiếu khí hoặc thiếu – hiếu khí để khử nitơ.
- Tách nước bùn dư bằng máy ép, có polymer.
- Ủ phân phần rắn và bánh bùn (xem Ủ và lên men hiếu khí).
4. Lựa chọn công nghệ
| Vị trí | Lựa chọn thường gặp | Lưu ý |
|---|---|---|
| Tách rắn đầu vào (phân tươi) | Sàng nghiêng; ép tách phân trục vít; tách rắn – lỏng băng tải con lăn | Có thể không cần hóa chất; thu hồi chất rắn phụ thuộc độ mịn của phân |
| Bùn tiêu hóa sau biogas | Ép trục vít; ép con lăn đa đĩa; ly tâm | Thường cần polymer; bùn mịn hơn phân tươi |
| Bùn hoạt tính dư | Ép con lăn đa đĩa; ép trục vít; ép băng tải | Ưu tiên thiết bị ít bảo trì, ít nước rửa |
| Phần rắn và bánh bùn | Ủ phân hiếu khí; lên men | Độ ẩm và tỷ lệ C/N ảnh hưởng quá trình ủ |
Định hướng chung theo kiến thức kỹ thuật phổ biến, chưa đối chiếu với một nguồn độc lập cụ thể; lựa chọn cuối cùng cần thử nghiệm với bùn thực tế.
5. Tận dụng phần rắn
Phần rắn tách từ phân và bánh bùn chăn nuôi giàu dinh dưỡng, phù hợp làm nguyên liệu phân bón hữu cơ sau khi ủ. Muốn thành sản phẩm thương mại cần đáp ứng quy định về phân bón (mầm bệnh, kim loại, độ ẩm). Tách rắn đầu vào càng hiệu quả thì hầm biogas càng ít lắng đọng và phân thu được càng nhiều.
6. Dự án điển hình cùng ngành
Hồ sơ dự án thực tế (đã ẩn danh) trong ngành này:
Trại heo chuồng phân lập 400 nái: thay máy ép dây băng xuống cấp
Chăn nuôi · 50 kgDS/h tải thực tế; 15,7% độ khô bánh bùn
Nước thải trại heo: tiền xử lý trước bể thổi khí, thu hồi 99,9% chất rắn
Chăn nuôi · 40 kgDS/h tải lượng; ≈ 23% độ khô bánh bùn
Bùn tiêu hóa từ nước thải trại heo và phụ phế phẩm thực phẩm
Chăn nuôi · 35,2 kgDS/h tải lượng; 21,1% độ khô bánh bùn
Phân bò không dùng chất keo tụ: thu hồi chất rắn chỉ 60%
Chăn nuôi · 45 kgDS/h tải lượng; 24,2% độ khô bánh bùn
Công nghệ liên quan
Tách rắn – lỏng dạng băng tải con lăn
Tách sơ bộ phần rắn thô ngay sau hố thu gom, phổ biến với nước thải chăn nuôi.
Lọc rác và tách tạp chất
Loại rác, xơ và tạp chất ngay đầu hệ thống; vấn đề chính là bít tắc mặt lọc.
Ép con lăn đa đĩa elip
Con lăn elip lệch pha tự làm sạch khe lọc, không cần rửa ngược; hợp bùn hữu cơ và bùn dầu mỡ.
Ép trục vít
Trục vít ép bùn dần qua lưới hoặc khe lọc hình trụ, vận hành chậm và êm.
Ủ và lên men hiếu khí
Vi sinh hiếu khí phân hủy chất hữu cơ, nhiệt sinh ra tiệt trùng và làm khô; sản phẩm là phân hữu cơ.
Xử lý sau tách nước (bánh bùn)
Ủ phân, đồng xử lý, đốt hoặc tái sử dụng; độ khô và thành phần bánh bùn quyết định con đường khả thi.
Câu hỏi thường gặp
Có cần polymer khi tách phân tươi không?
Thường không bắt buộc với tách rắn thô đầu vào. Không dùng hóa chất thì tỷ lệ thu hồi chất rắn thấp hơn, nhất là với phân mịn. Bùn tiêu hóa và bùn dư sinh học thì thường cần polymer.
Vì sao nên tách rắn trước hầm biogas?
Chất rắn thô lắng đọng trong hầm, giảm dung tích hữu ích và gây tắc. Tách trước giúp hầm vận hành lâu hơn, đồng thời thu được phần rắn để ủ phân.
Phân heo và phân bò khác nhau thế nào khi tách nước?
Phân bò nhiều xơ dài nên dễ tách rắn – lỏng hơn. Phân heo mịn và giàu dinh dưỡng hơn, nên tỷ lệ thu hồi chất rắn khi không dùng hóa chất thường thấp hơn.
Số liệu có dấu * là công bố của nhà sản xuất, không thay thế thử nghiệm với bùn thực tế.