Giải SGK Công nghệ 11 Cánh diều Bài 23. Một số biện pháp xử lí chất thải chăn nuôi có đáp án

Vai trò của chế phẩm sinh học được thể hiện trong Hình 23.1:

Chế phẩm sinh học được sử dụng làm phân bón cho cây trồng.

Sử dụng công nghệ biogas trong chăn nuôi mang lại những lợi ích:

- Phân hủy chất hữu cơ.

- Cung cấp khí sinh học làm nhiên liệu đun nấu hoặc phát điện.

- Phần lắng cặn được sử dụng làm phân bón.

- Nước thải sau xử lí có thể sử dụng cho ao nuôi cá hoặc tưới cây.

Mô tả quy trình xử lí chất thải bằng công nghệ biogas:

Bước 1: Thu thập chất thải

Chất thải trong chăn nuôi bao gồm phân, nước thải và các chất thải khác từ quá trình sản xuất. Chúng được thu thập và đưa vào bể phân để tiến hành xử lý.

Bước 2: Xử lý chất thải bằng công nghệ phân hủy sinh học

Chất thải được đưa vào bể phân để tiến hành xử lý bằng công nghệ phân hủy sinh học. Trong quá trình này, vi khuẩn trong bể phân sẽ phân hủy chất thải và tạo ra khí methane (CH₄) và carbon dioxide (CO₂). Khí methane được thu thập và sử dụng làm nhiên liệu cho máy phát điện hoặc làm nhiên liệu đốt để sưởi ấm cho nhà ở hoặc các công trình khác.

Bước 3: Lọc và lưu trữ chất thải còn lại

Sau khi qua quá trình phân hủy sinh học, chất thải còn lại được lọc và lưu trữ trong bể lọc để loại bỏ các tạp chất và giữ cho nước không bị ô nhiễm.

Bước 4: Sử dụng phân hữu cơ

Phân sau khi qua quá trình phân hủy sinh học có chứa nhiều chất dinh dưỡng và được sử dụng làm phân bón hữu cơ cho cây trồng. Điều này giúp tăng cường sinh sản cây trồng và giảm sử dụng phân bón hóa học, giảm chi phí sản xuất cũng như giảm thiểu tác động xấu đến môi trường.

- Mô tả cấu tạo của bể biogas:

+ Bể điều áp

+ Khu chứa khí

+ Phần váng

+ Phần sinh khí

+ Chất lơ lửng

+ Chất lắng cặn

- Bể điều áp có vai trò: đảm bảo áp suất ổn định và tránh sự tràn khí ra bên ngoài. Khi khí sinh ra trong bể biogas được tích tụ, áp suất trong bể sẽ tăng lên. Tuy nhiên, nếu không có bể điều áp, áp suất trong bể biogas có thể vượt quá giới hạn an toàn, dẫn đến nguy hiểm cho người và động vật trong khu vực xung quanh.

Có 3 phương pháp ủ phân:

- Ủ nóng

- Ủ nguội

- Ủ hỗn hợp

So sánh ưu và nhược điểm của các phương pháp ủ phân:

* Ủ nóng:

- Ưu điểm: Phân hủy nhanh, tốn ít thời gian so với các phương pháp khác; tiêu diệt tất cả các tác nhân gây hại như virus, ký sinh trùng, hạt giống cỏ dại, giun đũa, nấm mốc; sản phẩm phân có hàm lượng dinh dưỡng cao hơn so với các phương pháp khác.

- Nhược điểm: Tốn nhiều năng lượng để duy trì quá trình ủ nóng, phải kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong quá trình ủ.

* Ủ nguội:

- Ưu điểm: Không tốn nhiều năng lượng, dễ thực hiện và không cần quá nhiều kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm; phù hợp cho việc ủ phân trong những khu vực có điều kiện tự nhiên thuận lợi.

- Nhược điểm: Quá trình phân hủy diễn ra chậm hơn so với ủ nóng, không tiêu diệt hết được tất cả các tác nhân gây hại; sản phẩm phân ít dinh dưỡng hơn so với ủ nóng.

* Ủ hỗn hợp:

- Ưu điểm: Kết hợp 2 phương pháp trên, tận dụng được ưu điểm của cả 2 phương pháp.

- Nhược điểm: Phức tạp và tốn kém so với các phương pháp khác; cần kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong quá trình ủ.

Quy trình xử lí chất thải chăn nuôi bằng chế phẩm sinh học:

- Bước 1: Thu gom, tập kết chất thải chăn nuôi (có thể bổ sung phụ phẩm trồng trọt) và bố trí đống ủ.

- Bước 2: Bổ sung chế phẩm, độ ẩm. Đảo trộn lần 1. Chất thành đống ủ. Phủ bạt che mưa, nắng.

- Bước 3: Sau 20 ngày thì đảo trộn lần 2, phủ bạt che mưa nắng.

- Bước 4: 15 - 20 ngày sau có thể đưa ra sử dụng bón cho cây.

Quy trình ủ phân hữu cơ vi sinh ở Hình 23.5:

Phân hữu cơ thô được ủ hoai với men vi sinh và phụ gia, tạo thành phân hữu cơ sinh học. Sau đó phân hữu cơ sinh học được bổ sung thêm men vi sinh và chuyển thành phân hữu cơ vi sinh.