Chế biến thuỷ sản là ngành kinh tế quan trọng và có tốc độ tăng trưởng nhanh ở nước ta.Theo số liệu của cục Thống kê thành phố Hồ Chí Minh (1998), sản lượng thuỷ hải sản năm 1998 là 1676000 tấn, trong đó có 540000 tấn do nuôi trồng thuỷ sản. Khoảng 24,3% số lượng này (400000 tấn) được chế biến để xuất khẩu và phần còn lại được tiêu thụ ở thị truờng nội địa dưới dạng tươi sống hoặc qua chế biến. Gía trị xuất khẩu thuỷ sản của cả nước gia tăng từ 109 triệu USD năm 1986 lên 205 triệu năm 1990 và đạt khoảng 670 triệu USD năm 1996. Từ năm 1996, hàng chục nhà máy chế biến mới được xây dựng , chủ yếu tập trung ở các tỉnh phía Nam, giải quyết công ăn việc làm cho người lao động, nâng cao giá trị xuất khẩu của sản phẩm. Bên cạnh những lợi ích do ngành công nghiệp chế biến thuỷ sản đem lại thì đây cũng là ngành sản xuất gây ô nhiễm nặng nề cho môi truờng, đặc biệt là môi trường nước. Mặt khác các cơ sở chế biến lại tập trung chủ yếu ở ven biển.Trong một số công đoạn của dây chuyền sản xuất, do không đủ nước ngọt nên phải dùng nước mặn, vì vậy nước thải của các cơ sở này ít nhiều bị nhiễm mặn. Do đó xử lý nước thải chế biến thuỷ sản là vấn đề mang tính cấp thiết cần được đầu tư nghiên cứu và đưa vào ứng dụng.
Bựi Vn Thc Mở đầu Chế biến thuỷ sản là ngành kinh tế quan trọng và có tốc độ tăng trởng nhanh ở nớc ta.Theo số liệu của cục Thống kê thành phố Hồ Chí Minh (1998), sản lợng thuỷ hải sản năm 1998 là 1676000 tấn, trong đó có 540000 tấn do nuôi trồng thuỷ sản. Khoảng 24,3% số lợng này (400000 tấn) đợc chế biến để xuất khẩu và phần còn lại đợc tiêu thụ ở thị truờng nội địa dới dạng tơi sống hoặc qua chế biến. Gía trị xuất khẩu thuỷ sản của cả nớc gia tăng từ 109 triệu USD năm 1986 lên 205 triệu năm 1990 và đạt khoảng 670 triệu USD năm 1996. Từ năm 1996, hàng chục nhà máy chế biến mới đợc xây dựng , chủ yếu tập trung ở các tỉnh phía Nam, giải quyết công ăn việc làm cho ngời lao động, nâng cao giá trị xuất khẩu của sản phẩm. Bên cạnh những lợi ích do ngành công nghiệp chế biến thuỷ sản đem lại thì đây cũng là ngành sản xuất gây ô nhiễm nặng nề cho môi truờng, đặc biệt là môi tr- ờng nớc. Mặt khác các cơ sở chế biến lại tập trung chủ yếu ở ven biển.Trong một số công đoạn của dây chuyền sản xuất, do không đủ nớc ngọt nên phải dùng nớc mặn, vì vậy nớc thải của các cơ sở này ít nhiều bị nhiễm mặn. Do đó xử lý nớc thải chế biến thuỷ sản là vấn đề mang tính cấp thiết cần đợc đầu t nghiên cứu và đa vào ứng dụng. 1 Bựi Vn Thc Để góp phần tìm hiểu khả năng xử lý nớc thải chế biến thuỷ sản bằng phơng pháp sinh học trong điều kiện của Việt Nam, chúng tôi xin giới thiệu đề tài: Tỡm hiu cụng ngh x lý nc thi trong ngnh ch bin thu sn v gii phỏp phỏt trin cụng ngh trong khu vc với các nội dung sau: 1. Đối tợng và lý do nghiên cứu 2. Tình hình ô nhiễm nớc thải nói chung và ô nhiễm chất hữu cơ nói riêng 3. Ô nhiễm môi trờng do ngành chế biến thuỷ sản 4. Các phơng pháp xử lý nớc thải 4.1.Phơng pháp cơ học 4.2. Phơng pháp hoá lý 4.3. Phơng pháp hoá học 4.4. Phơng pháp sinh học 4.4.1. Phơng pháp hiếu khí 4.4.2. Phơng pháp kị khí 5. im mnh im yu ca cụng ngh la chn 6. Gii phỏp phỏt trin cụng ngh trong khu vc 2 Bựi Vn Thc 1. Đối t ợng và lý do chọn đề tài Đi tợng nghiên cứu là nớc thải chế biến thuỷ sản bị nhiễm mặn, chúng tôi chọn đề tài này vì những lý do sau: + Thứ nhất, Việt Nam là nớc có ngành Thuỷ sản ngày càng phát triển cho nên nhu cầu xử lý nớc thải ngành này đặt ra là rất cấp thiết. 3 Bựi Vn Thc + Thứ hai, nớc thải loại này có hàm lợng COD, N, P cao đòi hỏi phải qua xử lý truớc khi tiến hành xử lý hiếu khí. + Thứ ba nhiều nhà máy chế biến thuỷ hải sản ven biển do thiếu nớc ngọt nên đã sử dụng một phần nớc mặn cho quá trình chế biến. 2. Tình hình ô nhiễm n ớc nói chung và ô nhiễm chất hữu cơ nói riêng ở Việt Nam Trong những năm gần đây, tốc độ phát triển kinh tế nói chung và công nghiệp nói riêng ở nớc ta đang gia tăng đáng kể, các vấn đề về ô nhiễm môi tr- ờng cũng vì thế mà gia tăng, đặc biệt là ô nhiễm môi trờng nớc. Các tác nhân gây ô nhiễm quan trọng là các chất hữu cơ (dễ phân huỷ và khó phân huỷ), kim loại nặng và các hoá chất độc hại nh chì, thuỷ ngân, asen, clo, phenol, , d lợng thuốc bảo vệ thực vật, vi khuẩn gây bệnh và các chất vô cơ nh H 2 S, NH 4 + , SO 2 - Mức độ ô nhiễm đặc biệt nghiêm trọng đối với các thành phố lớn, nơi tập trung dân c đông đúc, có nhiều nhà máy, xí nghiệp. Theo số liệu thống kê, tại Hà Nội các sông, hồ, kênh, rạch với diện tích 723 ha hàng ngày phải tiếp nhận 300-400 nghìn m 3 nớc thải sinh hoạt, nớc thải công nghiệp và nớc thải từ các bệnh viện không qua xử lý, trong đó lợng nớc thải công nghiệp từ 85-90 nghìn m 3 . Kết quả đo đạc xác định tại 40 cơ sở ở Hà Nội cho thấy lợng nớc thải trong một ngày đêm là 21.982 m 3 và không qua xử lý trớc khi đi vào hệ thống dẫn nớc của thành phố do đó gây ô 4 Bựi Vn Thc nhiễm nặng các sông bao quanh Hà Nội nh: Kim Ngu, Tô Lịch , làm ảnh h ởng xấu đến sức khoẻ nhân dân trong thành phố và các vùng xung quanh Hà Nội. Ô nhiễm chất thải hữu cơ là một trong những nguyên nhân chính gây nên tình trạng ô nhiễm nớc. Các chất hữu cơ chủ yến đợc bắt nguồn từ công nghiệp chế biến thực phẩm nh: các nhà máy chế biến nông, lâm, thuỷ sản Tuy nhiên thành phần nớc thải ở mỗi nhà máy là khác nhau và phụ thuộc vào chủng loại sản phẩm, công nghệ sử dụng và qui mô sản xuất. 3. Ô nhiễm môi tr ờng do ngành chế biến thuỷ sản Theo báo cáo của Bộ Thuỷ sản (1998), lợng nớc thải trung bình từ một tấn sản phẩm là 15m3, trong khi sản lợng thuỷ sản năm 1998 là 1676000 tấn. Nguồn nớc thải này có nhu cầu oxy sinh hoá BOD 5 trung bình 1250-1800 mg/l, COD khoảng 1600-2300 mg/l và giàu các chất dinh dỡng với hàm lợng nitơ tổng cộng từ 70-120 mg/l. Nguồn nớc thải bắt nguồn từ các công đoạn sản xuất nh: + Sơ chế nguyên liệu bao gồm rửa mổ, rã đông. + Qúa trình hấp luộc. + Qúa trình ngâm thuỷ sản. + Công đoạn rửa thiết bị. 5 Bựi Vn Thc Lợng ô nhiễm gây ra do ngành chế biến thuỷ sản và các ngành khác đợc trình bày trong bảng 1. + Quỏ trỡnh ngõm thu sn + Cụng on ra thit b. Lng ụ nhim gõy ra do ngnh ch bin thu sn v cỏc ngnh khỏc c trỡnh by trong bng 1 Bng 1. Thnh phn v nng cỏc cht ụ nhim t cụng ngh thc phm Ngnh cụng ngip Lu lng m 3 /ngy Lng ụ nhim kg/ngy SS BOD TKN Ch bin hi sn 18.900 4.200 28.400 1.700 Bt giy v giy 49.200 54.900 104.800 340 Bt khoai mỡ 47.100 30.600 590.000 - Dt v nhum 32.500 5.600 17.300 - Nc gii khỏt 15.600 4.400 19.000 630 Ch bin tht 6.400 4.000 13.300 1.020 Ngnh ng 5.520 6.900 32.000 72 Rau qu úng hp 3.700 520 2.700 70 S liu bng 1 cho thy ngnh ch bin hi sn l mt trong nhng ngnh cụng nghip gõy ụ nhim nhiu nht cho mụi trng c bit l mụi trng nc. 6 Bùi Văn Thức Nước thải chế biến thuỷ sản chứa chất hữu cơ và chất dinh dưỡng (N,P) cao, tạo điều kiện cho các vi sinh vật gây bệnh phát triển như: vi khuản thương hàn, tả, lỵ, siêu vi trùng gan… và một số loài nấm gây bệnh cho da, đồng thời làm tăng lượng tảo trong nước (hiện tượng phú dưỡng-eutrophy). Loại nước thải này có nguy cơ gây ô nhiễm trầm trọng cho môi trường xung quanh nếu không được xử lí đúng mức. Ngoài ra nước thải chế biến thuỷ sản còn chứa dầu mỡ sinh ra từ quá trình chế biến cá có nhiều dầu. Một đặc điểm quan trọng khác là hầu hết các nhà máy chế biến thuỷ sản đề nằm ở ven biển, ngoại trừ thành phố Hồ Chí Minh, nên đều thiếu nước ngọt để chế biến. Vì vậy một số nhà máy dùng trực tiếp nước biển cho một số công đoạn trong quá trình chế biến như xả đá, mổ xẻ và rửa nguyên liêu. Do đó lượng nước thải này ít nhiều có độ mặn. Dưới đây là thành phần nước thải của nhà máy chế biến cá khô muối. Bảng 2: Thành phần nước thải nhà máy chế biến cá khô muối Thông số Đơn vị Nơi tập trung Bể nước muối Nước thải khác COD mg/l 5.250 873 BOD 5 mg/l 5.250 670 SS mg/l 371 119 pH 6,17 6,77 7 Bùi Văn Thức Cl - mg/l 45,76 16,7 SO 4 2- mg/l 26,8 10,01 N tổng số mg/l 1,240 164 P tổng số mg/l 4,72 5,25 Số liệu bảng 2 cho thấy việc chế biến cá khô muối sản sinh ra một lượng nước thải có chứa nồng độ muối rất cao, từ 17 cho đến 46 g/l. Nước thải với hàm lượng muối cao như vậy khiến cho các tế bào vi khuẩn tham gia trong quá trình xử lý nước thải bị ức chế, bị mất nước, do áp lực thẩm thấu dẫn đến hiệu suất xử lý giảm. Vì vậy ngoài vấn đề ô nhiễm chất hữu cơ, một vấn đề đặc biệt khác cần phải quan tâm trước khi thiết lập một hệ thống kiểm soát ô nhiễm là việc nước thải của là việc nước thải của quá trình chế biến hải sản chứa hàm lượng muối (Na + , Cl - , SO 4 2- ) rất cao, khiến cho việc xử lý trửo nên khó khăn. Rõ ràng ô nhiễm môi trường nước nói chung và ô nhiễm chất hữu cơ do các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, nhất là công nghiệp chế biến thuỷ sản trong điều kiện nhiễm mặn đã đạt đến mức đặc biệt nghiêm trọng, đòi hỏi phải có nghiên cứu xử lý nhằm đảm bảo môi trường. 4. Các phương pháp xử lý nước thải 4.1. Phương pháp cơ học 8 Bùi Văn Thức Phương pháp này được dùng để loại bỏ các vật rắn kích thước lớn bao gồm những chất lơ lửng và các chất lắng đọng có bản chất vô cơ hoặc hữu cơ. Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, thường người ta sử dụng các quá trình thủy cơ (gián đoạn hay liên tục); lọc qua song chắn hoặc lưới, lắng dưới tác dụng của lực trọng trường hoặc lực ly tâm hay lọc. + Lọc qua song chắn hoặc lưới chắn: Đây là bước xử lý sơ bộ nhằm khử tất cả các tạp chất có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải như làm tắc bơm, đường ống hay kênh dẫn. +Lắng: Quá trình này được dùng để loại bỏ các tạp chất ở dạng huyền phù thô ra khỏi nước. Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực. Để tiến hành quá trình này người ta thường dùng các loại bể lắng khác nhau như: bể lắng cát (cấp I)-có nhiệm vụ tách các chất rắn hữu cơ và các chất rắn khắc và bể lắng trong (cấp II)- có nhiệm vụ tách bùn sinh học ra khỏi nước thải. 4.2. Phương pháp hóa lý + Đông tụ và keo tụ: Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù hợp nhưng không thể tách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích thước quá nhỏ. Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng phương pháp lắng cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hỗ của các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt nhằm tăng tốc độ lắng 9 Bùi Văn Thức của chúng. Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần trung hòa điện tích của chúng, sau đó liên kết chúng với nhau. Quá trình trung hòa điện tích được gọi là quá trình đông tụ, khác với quá trình keo tụ là quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ. Các chất keo tụ thường dùng là Al 2 (SO 4 ) 3 , FeCl 3 ,… +Tuyển nổi: Phương pháp tuyển nổi được sử dụng để tách các tạp chất phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng . Trong một số trường hợp, quá trình này dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt. Về nguyên tắc, tuyển nổi được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học. Quá trình tuyển nổi đươc thực hiện bằng cách sục các bọt khí vào pha lỏng. Các bọt khí đó dính bán với các hạt và khi lực nổi của tập hợp bóng khí và hạt đủ lớn sẻ kéo hạt nổi lên bề mặt sau đó chúng tập hợp lại với nhau thành lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao. 4.3. Phương pháp hoá học Các phương pháp hóa học dùng trong xử lý nước thải gồm có: trung hòa, ôxy hóa khử. Phương pháp này dùng để khử các chất hòa tan trong hệ thống cấp nước khép kín. Đôi khi ,chúng còn dùng để xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học hay sau công đoạn này, như một phương pháp xử lý nước thải lần cuối trước khi thải vào môi trường. 10 [...]... việc xử lý nước thải Như vậy cùng với việc khắc phục những yếu điểm của ngành đã cho 21 Bùi Văn Thức thấy sự tối ưu cũng như ưu điểm vượt trội của công nghệ xử lý nước thải với ngành, cả trước mắt cũng như lâu dài 6 .Giải pháp phát triển công nghệ trong khu vực: a Lồng ghép các yếu tố môi trường vào quy hoạch phát triển thuỷ sản; b Nghiên cứu đánh giá ô nhiễm trong NTTS để từ đó lựa chọn các phương pháp. .. pháp xử lý nước thải phù hợp c Tại các cơ sở chế biến thuỷ sản tư nhân, do kinh phí hạn hẹp nên khâu xử lý nước thải thường bị bỏ qua Vì vậy các cơ quan quản lý phải thường xuyên kiểm tra, hướng dẫn người sản xuất những phương pháp xử lý nước thải, nhằm bảo vệ môi trường An ninh sinh thái là vấn đề quan trọng hàng đầu trong bảo vệ môi trường Việt Nam cần phát huy lợi thế của người đi sau trong phát triển. .. đây, tại phòng công nghệ Tảo, Viện công nghệ sinh học – Trung tâm Khoa Học Tự Nhiên và Công Nghệ Quốc Gia, các nghiên 17 Bùi Văn Thức cứu sử lý nước thải công nghiệp đã được tiến hành và thu được một số kết quả khả quan Phòng thí nghiệm đã thực hiện đề tài: “nghiên cứu xử lý nước thải hữu cơ giàu Nito và Phốt pho” thuộc chương trình trọng điểm cấp nhà nước KC-04-02 Nước thải chế biến thủy sản là đối tượng... đề nước thải và mùi hôi Nước thải của một số nhà máy bị khiếu kiện nằm trong khu vực dân cư, đã gây ảnh hưởng trực tiếp đến 20 Bùi Văn Thức hoạt động dân sinh của con người Hình 1 Sự cố môi trường không xảy ra đối với ngành Chế biến thuỷ sản trong vài năm trở lại đây Đây cũng chính là kết quả của việc bước đầu áp dụng các công nghệ xử lý nêu trên, và đặc biệt là việc áp dụng công nghệ sinh học trong. .. không đạt TCVN (5945-1995, B) đối với nước thải sau hệ thống xử lý Điều nay cho thấy, chất ô nhiễm của ngành Chế biến thuỷ sản rất đặc thù, mức tác động về mặt môi trường đến các khu vực xung quanh là khá cao mặc dù 19 Bùi Văn Thức một số nhà máy có hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh Kết quả quan trắc nước thải sau hệ thống xử lý của các nhà máy thuộc ngành trong một vài năm trở lại đây cho thấy, hàm...Bùi Văn Thức +Phương pháp trung hoà: Nước thải chứa axit vô cơ hoặc kiềm cần được trung hoà để đưa pH về khoảng 6,5-8,5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc cho công nghệ xử lý tiếp theo Phương pháp trung hoà có thể thực hiện bằng nhiều cách phụ thuộc vào thể tích, nồng độ nước thải, chế độ nước thải, khả năng sẵn có và giá thành của tác nhân hoá học Trong quá trình trung hoà một lượng... tiễn, từ sử lý hiếu khí đến kị khí và phối hợp giữa chúng với nhau Kết luận: Trong nhiều giải pháp xử lý nước thải được đưa ra cho đến nay, phương pháp công nghệ sinh học được đánh giá cao nhất với chi phí rẻ và hiệu quả Phân cấp, phân quyền trong quản lý là vấn đề then chốt, song cần có sự phối hợp chặt chẽ hơn nữa giữa Nhà nước, các nhà khoa học và các doanh nghiệp để giải quyết những tồn tại và định... trường hợp không thể dùng các phương pháp khác 4.4 Phương pháp xử lý sinh học Phương pháp xử lý sinh học được sử dụng để làm sạch nước thải sinh hoạt cũng như nước thải sản xuất khỏi nhiều chất hữu cơ và một số chất vô cơ như H2S, các sunfít, amoniac, nitơ Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải Đầu tiên các vi sinh vật có... những tồn tại và định hướng cho tương lai trong công tác quản lý và bảo vệ môi trường sản xuất thuỷ sản, hướng tới sự phát triển bền vững 5 Phân tích điểm mạnh điểm yếu của phương pháp lựa chọn Kết quả phân hạng cơ sở công nghiệp theo các tiêu chí bảo vệ môi trường của ngành Chế biến thủy sản Bước đầu đánh giá mức độ ô nhiễm và tính tuân thủ của 20 nhà máy thuộc ngành này dựa trên 8 tiêu chí bảo vệ môi... phân giải tạo thành các hợp chất vô cơ tan trong nước. Sau đó nhóm vi sinh vật chuyên hoá đặc trưng sẽ loại bỏ các hợp chất như lưu huỳnh,nitơ vô cơ liên kết Người ta có thể phân loại các phương pháp sinh học dựa trên các cơ sở khác nhau Song nhìn chung có thể chia chúng thành 2 loại chính sau: Phương pháp xử lý hiếu khí và kị khí 4.4.1 Phương pháp xử lý hiếu khí Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp . Do đó xử lý nớc thải chế biến thuỷ sản là vấn đề mang tính cấp thiết cần đợc đầu t nghiên cứu và đa vào ứng dụng. 1 Bựi Vn Thc Để góp phần tìm hiểu khả năng xử lý nớc thải chế biến thuỷ sản bằng. dùng để xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học hay sau công đoạn này, như một phương pháp xử lý nước thải lần cuối trước khi thải vào môi trường. 10 Bùi Văn Thức +Phương pháp trung hoà: Nước thải. thải vào nguồn nước hoặc cho công nghệ xử lý tiếp theo. Phương pháp trung hoà có thể thực hiện bằng nhiều cách phụ thuộc vào thể tích, nồng độ nước thải, chế độ nước thải, khả năng sẵn có và