Chương 1: Xử lý nước và chất thải trong chế biến thủy sản

TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú Bộ môn: Sinh học Quản lý Nguồn lợi Thủy sản Email: npctu.kts@gmail.com TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Thông tin chung môn học ➢ Tên môn học: Xử lý nước chất thải CBTS (Mã số môn học: 206525) ➢ Mơn tiên quyết: Sinh hóa đại cương, Vi sinh vật đại cương ➢ Số tín chỉ: (lý thuyết) ➢ Đánh giá mơn học: • Thảo luận nhóm 30% • Thi kết thúc 70% Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Nước nước thải ➢ Chương 1: Giới thiệu ➢ Chương 2: Nước dùng nước thải CBTS ➢ Chương 3: Xử lý nước thải ➢ Chương 4: Quản lý nước nước thải Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Chất thải ➢ Chương 5: Tổng quan phụ phẩm CBTS ➢ Chương 6: Thức ăn chăn nuôi (fish meal), dầu cá (fish oil) dầu diesel sinh học (biodiesel) ➢ Chương 7: Collagen gelatin, chitin chitosan ➢ Chương 8: Hương liệu (flavour), dược phẩm dinh dưỡng (neutraceuticals), enzyme, chất chống ơxy hóa (antioxidant) chất màu (pigment) Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Các chủ đề thảo luận nhóm 1) Tiêu chuẩn công nghệ xử lý nước sử dụng CBTS/CNTP 2) Ơ nhiễm trạng cơng nghệ xử lý nước thải CBTS 3) Xử lý nước thải CBTS: phương pháp học hóa lý 4) Xử lý nước thải CBTS: phương pháp hóa học sinh học Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Chất thải CBTS 5) Thức ăn chăn nuôi (fish meal) protein cá cô đặc (fish protein concentrate) cá thủy phân (fish hydrolysate) 6) Dầu cá (fish oil) dầu diesel sinh học (biodiesel) 7) Collagen gelatin 8) Chitin chitosan 9) Dược phẩm dinh dưỡng (neutraceuticals), hương liệu (flavour) enzyme 10) Chất chống ôxy hóa (antioxidant) chất màu (pigment) Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Tài liệu tham khảo Seafood Processing ByProducts Edited by Se-Kwon Kim Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Tài liệu tham khảo Maximising the value of marine by-products Edited by Fereidoon Shahidi Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Chương 1: Giới thiệu Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Tổng quan - Nguồn cung cấp nước cho CBTS: nước từ nhà máy cấp nước, khai thác từ nguồn thiên nhiên: nước mặt, nước ngầm nước biển a) Nước mặt: hồ chứa, sơng suối có đặc trưng - Chứa khí hịa tan (ơxy) - Chứa nhiều chất lơ lửng - Hàm lượng chất hữu cao - Hiện diện nhiều loại tảo Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản ➢ Phương pháp xác định độ kiềm (tt) Độ kiềm tổng cộng xác định cách định phân với dung dịch axít mạnh (H2SO4 0,02 N) với chất thị màu methyl da cam Điểm kết thúc chuẩn độ dung dịch chuyển từ màu vàng sang da cam, ứng với pH từ 4,3 – 4,5 Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Tỷ lệ mole pH = 10,3 pH = 6,4 pH = 8,3 Ảnh hưởng pH lên nồng độ tương đối CO2, HCO3- CO32Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản c) Độ cứng (hardness) - Độ cứng biểu thị hàm lượng ion Ca2+ Mg2+ - Có khái niệm độ cứng: tổng cộng, độ cứng tạm thời (tổng hàm lượng muối bicarbonate, carbonate Ca Mg), độ cứng vĩnh cửu (tổng hàm lượng muối lại Ca Mg), Ca Mg - Nước cứng tạo lớp cáu cặn lò gây kết tủa ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm - Đơn vị đo: mg CaCO3/l Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản - Độ cứng < 50 mg CaCO3/l: nước mềm 50 – 150 mg CaCO3/l: nước trung bình 150 – 300 mg CaCO3/l: nước cứng > 300 mg CaCO3/l: nước cứng Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản ➢ Phương pháp xác định độ cứng Độ cứng tổng cộng Ở pH 10, Ca, Mg phản ứng tạo phức với muối Natri Ethylenediaminetetraacetate (Na – EDTA) với thị màu Eriochrome Black T Điểm kết thúc chuẩn độ dung dịch chuyển từ màu hồng sang màu xanh dương EDTA Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản ➢ Phương pháp xác định độ cứng (tt) Độ cứng Ca Trong môi trường pH 12, canxi phản ứng tạo phức với dung dịch EDTA với có mặt chất thị màu murexide Điểm kết thúc chuẩn độ dung dịch chuyển từ màu hồng sang màu tím Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản d) Các hợp chất chứa nitơ - Quá trình phân hủy chất hữu tạo ammonia, nitrít nitrát - Một số nguồn nước bị nhiễm nitrát sử dụng loại phân bón, gần bãi chơn lấp rác,… - Trẻ em uống nước có nồng độ nitrát cao ảnh hưởng đến máu (methaemoglobinaemia) - Hàm lượng N nước thải CBTS: 109 – 200 mg/l (QCVN: 30 mg/l) Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản e) Các hợp chất chứa phốtpho - Sản phẩm trình phân hủy sinh học chất hữu → tảo phát triển - Nguồn phốtpho đưa vào môi trường nước: nước thải sinh hoạt, cơng nghiệp, phân bón,… - Phốtpho khơng độc người, gây cản trở trình xử lý nước - Hàm lượng P nước thải CBTS: 7,1 – 21,4 mg/l QCVN 40:2011/BTNMT: 4-6 mg/l (nước thải công nghiệp) QCVN 11:2008/BTNMT: không qui định (nước thải CBTS) Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản f) Sắt - Trong nước ngầm tồn dạng Fe2+ Khi tiếp - g) - xúc không khí → Fe3+↓ Hàm lượng sắt > 0,5 mg/l → nước có mùi tanh, làm vàng quần áo, làm hỏng sản phẩm dệt, giấy, đồ hộp,… Mangan Mangan có nước ngầm dạng Mn2+, hàm lượng tương đối thấp (< mg/L) Hàm lượng mangan > 0,1 mg/l → gây trở ngại sử dụng giống sắt Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản h) Hóa chất bảo vệ thực vật (pesticide) i) Chất hoạt động bề mặt (surfactant) Các tiêu vi sinh Total coliform Faecal coliform (Coli phân) Campylobacter E coli Salmonella Giardia Cryptosporidium Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Giới thiệu sơ lược thông số/chỉ tiêu chất thải ➢ Chất rắn • Tổng hàm lượng rắn (total solid – TS) • Tổng rắn lơ lửng (total suspended solid – TSS) • Chất rắn lắng (settleable solid) ➢ Chất hữu (organic matter) • Nhu cầu ơxy sinh hóa (biochemical oxygen demand –BOD) • Nhu cầu ơxy hóa học (chemical oxygen demand – COD) Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Phương pháp phân tích loại rắn Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Phương pháp phân tích chất hữu Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp QCVN 11 : 2008/BTNMT nước thải công nghiệp CBTS Thông số Đơn vị pH BOD5 20oC COD Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) Amơni (tính theo N) Tổng nitơ Tổng dầu, mỡ động thực vật Clo dư Tổng coliform  mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l MPN/100 ml Giá trị A 69 30 50 50 10 30 10 3.000 Cột A thải vào nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt Cột B thải vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản B 5,5  50 80 100 20 60 20 5.000 QCVN 40 : 2011/BTNMT nước thải công nghiệp Thông số Đơn vị Nhiệt độ Màu pH BOD5 (20oC) COD Chất rắn lơ lửng Tổng dầu mỡ khống Amoni (tính theo N) Tổng nitơ Tổng phốt (tính theo P ) Clo dư Tổng Coliform oC Pt/Co mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l MPN/100ml Giá trị C A B 40 40 50 150 - 5,5 - 30 50 75 150 50 100 10 10 20 40 3000 5000 Cột A thải vào nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt Cột B thải vào nguồn nước khơng dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt Giới thiệu TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản