Ứng dụng công nghệ sinh học nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước thải chế biến thủy sản

Khóa luận tốt nghiệp CHƯƠNG 1 : MỞ ĐẦU SVTH: Dương Hồng Thanh Tân - 1 - 1.1. Đặt vấn đề 1. 2. Cơ sở hình thành khóa luận 1. 3. Mục tiêu của khóa luận 1. 4. Nội dung thực hiện 1. 5. Phương pháp thực hiện 1. 6. Phạm vi khóa luận 1.7. Ý nghĩa khoa học và kinh tế xã hội Khóa luận tốt nghiệp 1.1.Đặt vấn đề: Nước ta đang trong quá trình đổi mới, công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước đang được đẩy mạnh. Bên cạnh những thành tựu kinh tế xã hội mang lại do sự phát triển công nghiệp thì vấn đề môi trường cũng được đặt ra hết sức cấp bách. Nếu không được giải quyết thỏa đáng và kịp thời thì sẽ ảnh hưởng đến việc duy trì bền vững nhịp độ tăng trưởng kinh tế, thậm chí còn làm chậm lại tốc độ tăng trưởng kinh tế và làm nảy sinh các vấn đề xã hội. Để đảm bảo phát triển bền vững, đi đôi với các biện pháp quản lý môi trường như tiết kiệm nguyên liệu, cải tiến công nghệ - thiết bị, áp dụng công nghệ hiện đại, công nghệ thân thiện với môi trường… thì việc xử lý nước thải sinh ra trong quá trình sản xuất rất cần thiết. Nếu không giải quyết tốt việc thoát nước và xử lý nước thải của nhà máy, xí nghiệp công nghiệp sẽ gây ô nhiễm đối với các nguồn nước dẫn tới hậu quả xấu, gây tổn thất cho mọi ngành kinh tế. Trong đó các xí nghiệp chế biến thực phẩm, nước thải có chứa một lượng chất hữu cơ lớn, gây ô nhiễm nặng cho các nguồn tiếp nhận. Chế biến thủy sản là một ngành như vậy. Bên cạnh những mặt tích cực của ngành tồn tại những mặt trái, đó là vấn đề ô nhiễm môi trường :khí thải, chất thải rắn, nước thải. Nếu không có biện pháp xử lý kịp thời thì chính chúng là nguyên nhân làm suy giảm chất lượng môi trường. Trong đó nước thải cần được quan tâm giải quyết do nước thải chế biến thủy sản (CBTS) phát sinh với lượng lớn, có hàm lượng chất hữu cơ cao và chứa các thành phần sinh mùi… Việc tìm được một biện pháp xử lý cuối đường ống thích hợp cho ngành CBTS đang là mối quan tâm lớn của các cơ sở sản xuất. 1. 2. Cơ sở hình thành khóa luận: Trong công nghiệp chế biến thủy sản lượng nước dùng cho sản xuất rất nhiều do đó lượng nước thải ra vô cùng lớn, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng .vì vậy bài khóa luận này sẽ tìm hiểu và ứng dụng công nghệ sinh học nhằm mục đích năng cao hiệu quả xử lý nước thải thủy sản hiện nay. 1. 3. Mục tiêu của khóa luận: SVTH: Dương Hồng Thanh Tân - 2 - Khóa luận tốt nghiệp Mục tiêu chính của khóa luận là xác định khả năng xử lý nước thải chế biến thủy sản bằng biện pháp sinh học. 1.4. Nội dung thực hiện: Để đạt được các mục tiêu đề ra thì nội dung của khóa luận sẽ lần lượt đi tìm hiểu các vấn đề sau: -Tổng quan về chế biến thủy sản, và nước thải thủy sản. -Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải thủy sản. -Ứng dụng Công Nghệ Sinh Học trong xử lý nước thải thủy sản. -Xử lý nitơ trong nước thải thủy sản -Sự cố công trình xử lý nước thải chế biến thủy sản và cách khắc phục sự cố. -Kết luận và kiến nghị. 1.5. Phương pháp thực hiện: -Phương pháp luận : Tìm hiểu qua sách, báo, tham quan thực tế một số trạm xử lý nước thải( trạm xử lý nước thải khu công nghiệp Bình Chiểu), tham khảo tài liệu về các đặc điểm lý, hóa , sinh của loại nước chế biến thủy sản. Tham khảo thêm tài liệu về các phương pháp nghiên cứu nước thải chế biến thủy sản. 1.6. Phạm vi khóa luận: Một số nhà máy chế biến và một số trạm xử lý nước thải tập trung trên địa bàng Thành Phố Hồ Chí Minh và các tỉnh tây Nam bộ.(nhà máy xử lý nước thải tập trung khu cong nghiệp Bình chiểu, công ty seapimex, công ty TNHH thủy sản ANGST-TRƯỜNG VINH, công ty Hùng Vương Sa Đéc) 1.7. Ý nghĩa về khoa học – kinh tế: -Ý nghĩa về khoa học: Ứng dụng các kiến thức công nghệ sinh học tiên tiến hiện nay, nhằm lựa chọn các giải pháp tối ưu trong xử lý nước thải chế biến thủy sản. -Ý nghĩa về kinh tế: Tiết kiệm chi phí trong xử lý nước thải thủy sản. SVTH: Dương Hồng Thanh Tân - 3 - Khóa luận tốt nghiệp CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN SVTH: Dương Hồng Thanh Tân - 4 - 2.1. Tổng quan về ngành chế biến thủy sản. 2. 2.Vấn đề về môi trường do ngành chế biến thủy sản gây ra. 2.3. Tính chất và thành phần nước thải của ngành chế biến thủy sản. 2. 4. Nhận xét chung về nước thải ngành chế biến thủy sản. Khóa luận tốt nghiệp 2.1 .Tổng quan về ngành chế biến thủy sản: Theo thống kê của bộ thủy sản năm 2010 thì hiện nước ta đã có khoảng 1.4000.000 ha mặt nước nuôi trồng thủy sản. Ngoài ra còn có khoảng 544.500.000 ha ruộng trũng, 56.200.000 ha ao hồ chuyên nuôi trồng thủy sản. Đứng đầu trong các tỉnh tây nam bộ là: Đồng Tháp, Ang Giang, Bến Tre,… với vị trí địa lý thuận lợi, khí hậu ôn hòa, nguồn nước ít ô nhiễm do nằm đầu nguồn hệ thống sông Tiền và sông Hậu cho nên các tỉnh này rất phát triển về ngành nuôi trồng và đánh bắt thủy hải sản. Hầu như là hơn 45% dân số ở các tỉnh này sống về nghành nuôi trồng và đánh bắt thủy sản. Do đó việc thành lập các nhà máy chế biến thủy sản là một trong những vấn đề được các tỉnh này quan tâm nhiều nhất. Bảng 2.1: Hiện trạng ngành chế biến thuỷ sản ở một số tỉnh miền Nam Tỉnh Cơ sở chế biến thuỷ hải sản Các sản phẩm chính Một số kết quả sản xuất đạt được. Cà Mau Có 10 cơ sở chế biến thuỷ hải sản đông lạnh với quy mô lớn và nhiều cơ sở chế biến thuỷ sản khô, hải sản, thực phẩm đông lạnh xuất khẩu. Thuỷ sản đông lạnh, các mặt hàng thuỷ sản khô, nước mắm. Năm 2003, giá trị sản xuất thuỷ sản của tỉnh đạt 4.480,5 tỷ đồng, sản lượng 131.013 tấn (*) Kiên Giang Có 15 cơ sở chế biến thuỷ hải sản đông lạnh với quy mô lớn và nhiều cơ sở chế biến thuỷ sản khô, hải sản, thực phẩm đông lạnh xuất khẩu. Thuỷ sản đông lạnh, các mặt hàng thuỷ sản khô, nước mắm. Năm 2003, giá trị sản xuất thuỷ sản của tỉnh đạt 3.091 tỷ đồng, sản lượng 286.000 tấn (*) Trà Vinh Có 10 cơ sở chế biến thuỷ hải sản đông lạnh với quy mô lớn và nhiều cơ sở chế biến thuỷ sản khác Thuỷ sản đông lạnh, các mặt hàng thuỷ sản khô, nước mắm. Năm 2003, giá trị sản xuất thuỷ sản của tỉnh đạt 1.388,5 tỷ đồng, sản lượng 63.896 tấn (*) Đồng Hiện nay, có 4 cơ sở chế Thuỷ sản đông Năm 2003, giá trị sản SVTH: Dương Hồng Thanh Tân - 5 - Khóa luận tốt nghiệp Tháp biến thuỷ hải sản đông lạnh, thuỷ sản khô xuất khẩu với quy mô trên 2000 tấn sản phẩm/năm. lạnh, các mặt hàng thuỷ sản khô, nước mắm. xuất thuỷ sản của tỉnh đạt 522,1 tỷ đồng, sản lượng 21.901 tấn (*) Bến Tre Có 10 cơ sở chế biến thuỷ hải sản đông lạnh với quy mô lớn và nhiều cơ sở chế biến thuỷ sản khô, hải sản, thực phẩm đông lạnh xuất khẩu. Thuỷ sản đông lạnh, các mặt hàng thuỷ sản khô, nước mắm. Năm 2003, giá trị sản xuất thuỷ sản của tỉnh đạt 1247,7 tỷ đồng, sản lượng 62.950 tấn (*) Sóc Trăng Hiện nay, có 7 cơ sở chế biến thuỷ hải sản đông lạnh, thuỷ sản khô xuất khẩu với quy mô 2000 – 20000 tấn sản phẩm/năm. Thuỷ sản đông lạnh, các mặt hàng thuỷ sản khô, đồ hộp. Năm 2003, giá trị sản xuất thuỷ sản của tỉnh đạt 1.362,6 tỷ đồng, sản lượng 32.570 tấn (*) An Giang Hiện nay, có 9 cơ sở chế biến thuỷ hải sản đông lạnh, thuỷ sản khô xuất khẩu, với quy mô 50 – 300 tấn sản phẩm/ngày. Thuỷ sản đông lạnh, các mặt hàng thuỷ sản khô, đồ hộp. Năm 2003, giá trị sản xuất thuỷ sản của tỉnh đạt 1.535,5 tỷ đồng, sản lượng 67,473 tấn (*) Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thuỷ sản Việt Nam (VASEP), 2004 (*): Niên giám Thống kê Việt Nam năm 2004. 2.2. Vấn đề về môi trường do nghành chế biến thủy sản gây ra: 2.2.1.Nguồn gốc phát sinh các chất ô nhiễm trong ngành chế biến thủy hải sản. Tùy thuộc vào các loại nguyên liệu như tôm, cá, sò, mực, cua… mà công nghệ sẽ có nhiều điểm riêng biệt. tuy nhiên quy trình sản xuất có các dạng sau: -Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm khô của công ty seapimex: SVTH: Dương Hồng Thanh Tân - 6 - Nước thải Nguyên liệu thô Sơ chế (chải sạch cát, chặt đầu, lặt dè, bỏ sống…) Nướng Đóng gói Bảo quản lạnh (-18 0 C) Cán, xé mỏng COD = 100 – 800 mg/L SS = 30 – 100 mg/L Ntc = 17 - 31 mg/L Phân cỡ, loại Đóng gói Bảo quản lạnh (-18 0 C) Khóa luận tốt nghiệp (Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm khô của công ty Seapimex) -Quy trình chế biến thủy sản công ty Hùng Vương Sa Đéc: SVTH: Dương Hồng Thanh Tân - 7 - Xếp khuông Cấp đông Bảo quản Rửa hai Nước thải Phân loại cỡ Thủy sản (nguyên liệu) Bảo quản đến nhà máy Rửa lần một Sơ chế Nước thải Nước thải Khóa luận tốt nghiệp +Thuyết minh sơ đồ công nghệ: SVTH: Dương Hồng Thanh Tân - 8 - Khóa luận tốt nghiệp Ban đầu cá đánh bắt đem về sau đó bảo quản đến nhà máy, chất bảo quản ở đây tùy từng tập quán của địa phương mà có cách bảo quản khác nhau thông thường bằng nước đá, ngày xưa người ta dùng formon để bảo quản thế nhưng chất này gây độc cho người tiêu dùng nên không dùng nữa. Khi đem đến nhà máy tiến hành rửa nguyên liệu lúc này lượng nước rửa sinh ra tương đối nhiều khoảng 40m 3 cho 100 tấn cá. Sau khi rửa xong người ta tiến hành sơ chế lúc này cũng rửa nhưng lượng nước chỉ bằng 1/3 lượng nước rửa một. Phân loại cỡ ở giai đoạn này hầu như là không sinh nước thải. Sau khi phân loại cỡ tiến hành rửa lần hai lúc này lượng nước sinh ra là rất lớn vì lúc này chuẩn bị đưa vào công đoạn chế biến chính. Lượng nước sinh ra trong giai đoạn này 58 - 60 m 3 cho 100 tấn cá. Xếp khuông dây là công đoạn chế biến chính hầu như giai đoạn này không sinh ra nước thải. Đông lạnh giai đoạn này có sinh ra nước thải nhưng tương đối ít bởi vì giai đoạn này chủ yếu là nước rửa khô. Bảo quản ở giai đoạn này không sinh nước thải. -Quy trình chế biến thủy sản công ty Vĩnh Hoàn: SVTH: Dương Hồng Thanh Tân - 9 - Cấp đông liiiiiii liii liệu Nước thải Nước thải Nước thải Nước thải Chất thải Nước thải Ngâm liiiiiii liii liệu Rửa bốn liiiiiii liii liệu Vô khay liiiiiii liii liệu Tiếp nhận nguyên liệu liiiiiii liii liệu Rửa một liiiiiii liii liệu Cân phân cỡ liiiiiii liii liệu Đánh vẫy, bỏ nội tạng liiiiiii liii liệu Rửa hai liiiiiii liii liệu Cân phân cỡ liiiiiii liii liệu Rửa ba liiiiiii liii liệu Khóa luận tốt nghiệp +Thuyết minh sơ đồ: SVTH: Dương Hồng Thanh Tân - 10 - Cấp đông liiiiiii liii liệu Ngâm liiiiiii liii liệu Rửa bốn liiiiiii liii liệu Vô khay liiiiiii liii liệu [...]... sử dụng khi trong nước thải tồn tại các chất hữu cơ, vơ cơ khó phân huỷ sinh học Thường áp dụng cho các loại nước thải như: nước thải rò rỉ rác, nước thải dệt nhuộm, nước thải giấy Đơi khi một số nhà máy chế biến thủy sản cũng áp dụng phương pháp hố học để đưa vào quy trình xử lý, vì phương pháp sẽ tăng cường xử lý cơ học hoặc sinh học Những phản ứng diễn ra có thể là phản ứng oxy hố khử, các phản ứng. .. gồm các q trình mà khi nước thải đi qua q trình đó sẽ khơng thay đổi tính chất hố học và sinh học của nó Xử lý cơ học nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo Do nước thải thủy sản thường có hàm lượng hữu cơ cao và chứa nhiều các mảnh vụn thịt và ruột của các loại thủy hải sản nên sau khi xử lý bằng phương pháp cơ học thì một số tạp chất có trong nước thải sẽ được loại ra, tránh... biệc là nước thải sản xuất, ngành đã tạo ra một lượng nước thải lớn có nguy cơ làm ơ nhiễm mơi trường cao Với các chủng loại ngun liệi tương đối phong phú, đối với diều kiện nước ta nên các thành phần nước thải thuỷ sản cũng khá phức tạp và đa dạng bao gồm 3 loại nước thải: Nước thải sản xuất, nước thải vệ sinh cơng nghiệp và nước thải sinh hoạt trong đó nước thải sản xuất có mức độ ơ nhiễm cao hơn... sinh vật có khả năng tiêu thụ chất dinh dưỡng rất nhanh và trao đổi chất cao nhất qua cơ thể, đây là một trong những tiêu chuẩn hàng đầu để xử lý nước thải Những vi sinh vật này có điều kiện tăng trưởng tối ưu Việc xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là làm sạch nước thải bằng việc sử dụng tối đa khả năng hấp thụ của vi sinh vật để hấp thụ những chất hữu cơ Vi sinh vật được dùng trong xử lý nước. .. pha nội sinh) hay còn gọi là pha hơ hấp nội bào 3.3.2.Hoạt động sống của vi sinh vật trong nước thải: Trong nước thải hầu như có rất ít vi sinh vật, đặc biệt là nước thải cơng nghiệp khi qua cơng đoạn xử lý nhiệt Nước thải trong hệ thống thốt nước qua một thời gian dù rất ngắn thì cũng có vi sinh vật phát triển, trừ nước thải có hàm lượng các chất độc hay chất ức chế diệt vi sinh như: nước thải có... tắc nghẽn màng lọc sinh học 3.3.1 .Sinh trưởng của vi sinh vật trong nước thải: Sinh trưởng của vi sinh vật bao gồm sự tăng trưởng kích thước, số lượng tế bào (q trình sinh sản) , phát triển tăng khối lượng của quần thể sinh vật (tăng sinh khối) Tất cả q trình biến đổi về hình thái sinh lý diễn ra trong tế bào gọi là q trình phát triển của tế bào Trong q trình xử lý nước thải, sự sinh trưởng của tế bào... nhà máy chế biến, sau đó qua cơng đoạn rửa một, thời điểm này hầu như nước thải trong giai đoạn này nước thải sinh ra khơng nhiều Cân phân loại: cơng đoạn này hầu như khơng sinh nuớc thải Đánh vẩy bỏ nội tạng giai đoạn này là sinh nước chất thải, thơng thường các chất cặn lơ lững và các chất khó xử lý trong nước sinh ra vào thời điểm này Rửa hai đây là cơng đoạn sinh nhiều nước thải nhất và chất thải. .. 0,6 – 0,7, cho thấy nước thải sản xuất tương đối thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vật phân hủy các hợp chất hữu cơ CHƯƠNG3: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN 3.1 Phương pháp cơ học 3.2 Phương pháp hóa lý 3.3 Phương pháp sinh học SVTH: Dương Hồng Thanh Tân - 21 - Khóa luận tốt nghiệp 3.1.Phương pháp cơ học: Phương pháp này thường là các giai đoạn xử lý sơ bộ, bao gồm... tốt nghiệp Lồi (3) được sử dụng cho q trình tiêu hủy Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí dùng cho việc xử lý nước thải ở nồng độ thấp Trong khi đó q trình xử lý kị khí dùng trong xử lý nước thải có nồng độ ơ nhiễm cao Vi khuẩn chia làm 2 loại theo phương thức dinh dưỡng: Vi khuẩn tự dưỡng và vi khuẩn dị dưỡng -Vi khuẩn dị dưỡng: Nhóm vi khuẩn này thường sử dụng chất hữu cơ và cacbon... mỡ được sử dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ như nước thải thủy sản Nếu hàm lượng dầu mỡ khơng cao thì việc vớt dầu mỡ được thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất nổi Bể tách dầu mỡ thường dùng cho các loại nước thải của các ngành cơng nghiệp, ăn uống, chế biến bơ sữa, các lò mổ, xí nghiệp ép dầu thường có lẫn dầu mỡ Các chất này thường nhẹ hơn nước và nổi lên mặt nước Nước thải sau khi . về chế biến thủy sản, và nước thải thủy sản. -Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải thủy sản. -Ứng dụng Công Nghệ Sinh Học trong xử lý nước thải thủy sản. -Xử lý nitơ trong nước thải thủy. không sinh nước thải. -Quy trình chế biến thủy sản công ty Vĩnh Hoàn: SVTH: Dương Hồng Thanh Tân - 9 - Cấp đông liiiiiii liii liệu Nước thải Nước thải Nước thải Nước thải Chất thải Nước thải Ngâm liiiiiii liii . nước ta nên các thành phần nước thải thuỷ sản cũng khá phức tạp và đa dạng bao gồm 3 loại nước thải: Nước thải sản xuất, nước thải vệ sinh công nghiệp và nước thải sinh hoạt trong đó nước thải