Theo ước tính có khoảng hơn 200 tỷ gallon (tương đương 91 tỷ lít) chất thải động vật thải ra mỗi năm trên đất nông nghiệp hoặc vào các nguồn nước gần đó. Những lo ngại về ô nhiễm và ô nhiễm nguồn nước đã dẫn đến một số lượng ngày càng tăng của các vụ kiện của các nhóm môi trường đối với các cơ sở chăn nuôi gia súc tại địa phương.
Nếu cho rằng mỗi một con bò có thể thải ra chất thải nhiều nhất mỗi ngày bằng hai mươi người, thì điều này không phải là đáng ngạc nhiên khi xử lý chất thải là một vấn đề rất lớn. Trong thực tế, một nông trại bò sữa hoặc cơ sở chăn nuôi gia súc theo mô hình hoạt động công nghiệp lớn có thể tạo ra chất thải nhiều như một thành phố cỡ vừa. Trong khi các thành phố chi hàng triệu đô la mỗi năm để xử lý và xử lý rác thải đô thị, thì cơ sở chăn nuôi gia súc lại không đủ khả năng chi trả cho vấn đề này. Do đó các trang trại chăn nuôi, nhà máy chỉ giới hạn ở việc đổ bỏ chất thải ở trong các ao chất thải khó phát hiện, nếu không thì trải rộng trên vùng đất xung quanh.
Chắc chắn rằng các chất thải ở phương diện rộng thường dẫn đến ảnh hưởng của nó vào các môi trường gần đó. Các kết quả có thể dự đoán được là mối đe dọa đến sự an toàn không khí cũng như nguồn nước, và mạch nước ngầm. Các chất gây ô nhiễm đáng quan tâm là mầm bệnh như E.coli và salmonella, và một loạt các chất gây ô nhiễm không khí như hydrogen sulfide, amoniac, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, và các hạt vật chất. Ngoài ra còn có những lo ngại về thuốc kháng sinh, kim loại và các chất độc hại trong chất thải.
Chủ sở hữu / nhà quản lý các trang trại chăn nuôi gia súc sử dụng một trong hai phương pháp để xử lý chất thải chăn nuôi. Hai phương pháp này này là phân hủy kỵ khí (là quá trình phân hủy các chất thải hữu cơ dưới tác dụng của vi sinh vật kị khí trong điều kiện không có ôxy), và phân hủy hiếu khí (là quá trình phân hủy các chất hữu cơ dưới tác dụng của các vi sinh vật hiếu khí khi có sự tham gia của ôxi). Sản phẩm phụ của quá trình phân hủy kỵ khí bao gồm mùi hôi cao, formaldehyde, mercaptan, andehit, và các hợp chất khác có thể gây hại cho cây trồng hoặc đất. Ngược lại, kết quả phân hủy hiếu khí trong một môi trường chất lỏng, có thể là rất có lợi cho cây trồng và đất.
Các chức năng chính của một hồ phân hủy kỵ khí là để loại bỏ, tiêu diệt và ổn định chất hữu cơ, nhưng không phải để làm sạch nước. Ưu điểm của hệ thống này là khả năng tập trung chất thải rắn. Nồng độ khí thải và mùi hôi ở mức độ cao là điều hiển nhiên khi gần các loại ao hồ phân hủy. Những hệ thống này được đặc trưng bởi một khu vực tương đối lỏng chất rắn tự do nằm trên một lớp trầm tích dưới đáy.
Các sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy hiếu khí chủ yếu là carbon dioxide (CO2) và nước. Hầu như ở bất kỳ mức độ nào trong quá trình xử lý ở ao hồ phân hủy hiếu khí đều thu nhận được kết quả như vậy kể từ khi quá trình phân hủy chỉ còn là vấn đề thời gian, oxy sẵn có và carbon chứa trong ao hồ.
Ao hồ phân hủy hiếu khí có thể ở dưới hình thức ao oxy hóa hoặc ao sử dụng máy sục khí. Ao oxy hóa phụ thuộc vào oxy hòa tan từ tự nhiên trong không khí hoặc từ tảo trong nước. Bởi vì nhu cầu cần oxy rất cao trong ao phân hủy chất thải nên diện tích bề mặt của quá trình oxy hóa của ao phải lớn để tăng cường sự trao đổi khí ở bề mặt nước.
Cơ khí hóa sục khí có vẻ là phương pháp thực tế hơn trong việc xử lý ao hồ chất thải. Ưu điểm của phân hủy hiếu khí là các hợp chất hữu cơ giảm biến động, giảm hoặc loại bỏ các mùi hôi, và giảm chất rắn vì chất rắn đó được chuyển thành chất khí carbon dioxide. Hơn nữa, oxy được biết là dùng để tiêu diệt mầm bệnh có hại. Phân hủy hiếu khí được cho là xử lý nước thải thành dạng trà làm cho nước thải đã xử không chỉ phù hợp mà còn rất có lợi để phun lên ruộng.
Mức độ thông khí cần thiết để biến từ ao hồ phân hủy kỵ khí thành ao hồ phân hủy hiếu khí là rất lớn từ trang trại này đến trang trại. Một ao hồ được coi là hiếu khí khi mức độ oxy hòa tan bằng ít nhất hai miligam trên lít. Mức độ oxy để hỗ trợ đầy đủ các vi khuẩn hiếu khí. Do kích thước của nhiều đầm phá, và số lượng chất thải lớn nên việc sử dụng các thiết bị sục khí để đạt tới cấp độ oxy hòa tan là hàng sa số.
Những hệ thống sục khí truyền thống để khử mùi hôi thối trong chăn nuôi, xử lý nước thải sử dụng Máy thổi khí kết hợp với Đĩa khuếch tán đặt phía đáy ao hồ. Hệ thống này khá hiệu quả và được sử dụng rất rộng rãi, tuy nhiên qua thời gian dài sử dụng nó bộc lộ những hạn chế của chính nó:
– Chi phí bảo dưỡng cao.
– Khó khăn khi bảo dưỡng: hỏng hóc đường ống phía đáy, Đĩa khuếch tán bị nghẹt – tắt nghẽn,…
– Chi phí điện cao.
– Chi phí đầu tư cao.
– Lượng khí khuếch tán thấp (ôxy hóa thấp)
– Đặc biệt trong các bể xử lý nước thải có nhiều chất gây hại, bể chứa phân chuồng việc bảo dưỡng dường ống dẫn khí, đĩa khuếch tán phía đáy hồ trở nên cực kỳ rất khó khăn, bất tiện.
Những năm gần đây, công nghệ sục khí những thay đổi tích cực, trong đó chủ đầu tư chú trọng sử các loại máy sục khí hướng tới những tiêu chí:
– Lưu lượng khí lớn.
– Không bị nghẹt (tắt nghẽn).
– Tiêu thụ điện năng thấp.
– Chi phí đầu tư thấp.
– Bảo dưởng dễ dàng.
– Thiết kế gọn nhẹ, đơn giản, dễ dàng di chuyển và lắp đặt.
Máy sục khí O2-Turbine đại diện cho thế hệ sản phẩm tiên tiến và thân thiện với sinh thái môi trường nước hoặc sục khí lỏng. Máy O2-Turbine là một thiết bị khuếch tán khí không có bộ phận chuyển động nội bộ, không bị ma sát và không bị tắc nghẽn.
Máy O2-Turbine tạo ra hàng triệu bong bóng mịn, là một thiết bị chuyển ôxy trong nước hiệu quả, đáng tin cậy. Máy O2-Turbine hoạt động 24/7, hiệu suất chuyển ôxy vào nước rất tốt, sục khí ở độ sâu có thể lên đến 2 mét.
Hoạt động của O2-Turbine được dựa trên nguyên tắc vật lý “tiến động” (áp dụng cho chuyển động quay của chất lỏng và lực ly tâm). Khi Turbine quay nó tạo ra một lực ly tâm, một khu vực áp suất thấp xảy ra bên trong của Turbine. Vùng áp suất thấp này hút không khí trong khí quyển xuống theo trục của thanh tuýp vào Turbine. Khi không khí đi vào buồng Turbine, nó được đẩy ra bằng lực ly tâm với tốc độ cao vào nước, kết quả hàng triệu bong bóng khí được tạo ra và trở thành ôxy hòa tan.
Hầu như không thể làm Máy O2-Turbine bị tắc nghẽn, thậm chí là trong ao hồ xử lý chất thải động vật. Việc bảo hành động cơ được đưa tới người sử dụng, và tất cả các bộ phận khác được bảo hành trong quá trình sử dụng. Máy O2-Turbine là giải pháp lý tưởng cho bất kỳ ao hồ xử lý chất thải động vật.