Nghiên cứu xử lý nước thải tại nhà máy liên doanh sản xuất tinh bột sắn kon tum huyện sa thầy tỉnh kon tum bằng biện pháp sinh học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI VÕ THỊ HUẾ NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI NHÀ MÁY LIÊN DOANH SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN KON TUM HUYỆN SA THẦY TỈNH KON TUM BẰNG BIỆN PHÁP SINH HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Mã số : 60.85.02 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN XUÂN THÀNH HÀ NỘI - 2012 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa được công bố trong bất cứ công trình nào khác. Các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc. TÁC GIẢ LUẬN VĂN Võ Thị Huế Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… ii LỜI CẢM ƠN Đề tài: “ Nghiên cứu xử lý nước thải tại nhà máy liên doanh sản xuất tinh bột sắn Kon Tum huyện Sa Thầy tỉnh Kon Tum bằng biện pháp sinh học ” được hoàn thành tại trường Đại học Nông Nghiệp - Hà Nội. Trong suốt quá trình nghiên cứu, ngoài sự phấn đấu nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, cô giáo, của bạn bè và đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, thầy cô giáo Viện Sau đại học, thầy cô giáo các bộ môn trong Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Xuân Thành và TS. Lê Thị Thủy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn: Viện Môi trường Nông nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất để nghiên cứu thực nghiệm các nội dung của đề tài. Xin bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc đến bạn bè đồng nghiệp đã có những ý kiến góp ý cho tôi hoàn chỉnh luận văn. Xin cảm ơn các cơ quan, đơn vị, cá nhân đã giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra thu thập tài liệu phục vụ đề tài. Cuối cùng xin cảm ơn tấm lòng của những người thân yêu trong gia đình đã động viên, cổ vũ, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Tác giả Võ Thị Huế Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục hình vii PHẦN I MỞ ĐẦU 1 1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2 1.3 Yêu cầu của đề tài. 2 PHẦN II. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 3 2.1 Tổng quan nghiên cứu ngoài nước 3 2.2 Tổng quan nghiên cứu trong nước 9 2.2.1 Tình hình sản xuất tinh bột sắn ở Việt Nam 9 2.2.2 Tổng quan các nghiên cứu xử lý nước thải nói chung 11 2.2.3 Tổng quan về xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn 12 2.3 Những nghiên cứu về thực vật thủy sinh xử lý nước thải 15 2.3.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh 15 2.3.2 Một số loài thực vật thủy sinh xử lý nước thải, 16 2.4 Những nghiên cứu về chế phẩm sinh học xử lý nước thải 26 2.4.1 Chế phẩm sinh học EM 27 2.4.2 Chế phẩm sinh học Biological 29 2.4.3 Chế phẩm SHMT2 30 PHẦN III. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… iv 3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 31 3.2 Nội dung nghiên cứu 31 3.3 Phương pháp nghiên cứu 32 3.3.1 Phương pháp điều tra 32 3.3.2 Phương pháp thu thập thông tin 32 3.3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 32 3.3.4 Phương pháp lấy mẫu và phân tích 35 3.3.5 Phương pháp đánh giá 35 3.3.6 Phương pháp xử lý số liệu 35 PHẦN IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 36 4.1 Giới thiệu về nhà máy liên doanh sản xuất tinh bột sắn Kon Tum và quy trình sản xuất tinh bột sắn 36 4.1.1 Sơ lược về nhà máy sản xuất tinh bột sắn Kon Tum 36 4.1.2 Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột sắn của nhà máy 36 4.1.3 Công tác bảo vệ môi trường 39 4.1.4 Hệ thống xử lý nước thải của nhà máy 41 4.2 Hiện trạng ô nhiễm nước thải của nhà máy 44 4.2.1 Ý kiến đánh giá của cơ sở 44 4.2.2 Đánh giá hiện trạng nguồn nước thải của nhà máy sắn Kon Tum 45 43 Lựa chọn một số loài TVTS có khả năng xử lý nguồn nước ô nhiễm do CBTBS 51 4.3.1 Thực vật thủy sinh có khả năng hấp thụ các chất hữu cơ trong nước thải ô nhiễm 51 4.3.2 Khả năng xử lý nguồn nước ô nhiễm của một số loài thực vật thủy sinh sau 14 ngày 52 4.3.3 Khả năng xử lý nước thải của một số thực vật thủy sinh sau 21 ngày 56 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… v 4.3.4 Đánh giá và chọn lọc một số loài TVTS có khả năng xử lý nguồn nước ô nhiễm do CBTBS 64 4.4 Nghiên cứu và đánh giá khả năng xử lý nước thải bằng chế phẩm sinh học 66 4.4.1 Khả năng xử lý nước thải của một số chế CPSH qua các mốc thời gian khác nhau. 66 4.4.2 Đánh giá và chon lọc CPSH có khả năng xử lý nước thải CBTBS 71 4.5 Nghiên cứu, xây dựng quy trình xử lý nguồn nước ô nhiễm do CBTBS bằng sự kết hợp giữa TVTS và CPSH 73 4.5.1 Nghiên cứu và lựa chọn quy trình kết hợp TVTS và CPSH xử lý nước thải ô nhiễm do CBTBS 73 4.5.2 Ưu điểm và hạn chế của quy trình xử lý ô nhiễm nước thải CBTBS 77 4.5.3 Các bước của quy trình xử lý nguồn nước ô nhiễm do CBTBS 78 4.6 Đánh giá hiệu quả của việc tái sử dụng nguồn nước ô nhiễm do CBTBS sau khi xử lý 79 PHẦN V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 82 5.1 Kết luận 82 5.2 Đề nghị 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 PHỤ LỤC 87 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… vi DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 4.1 Vị trí lấy mẫu nước thải tại nhà máy sản xuất tinh bột sắn Kon Tum 47 4.2 Chất lượng nước thải nhà máy sản xuất tinh bột sắn Kon Tum 47 4.3 Vị trí lấy mẫu nước thải lần 2 49 4.4 Chất lượng nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn Kon Tum 50 4.5 Khả năng xử lý của một số thực vật thủy sinh sau 14 ngày 53 4.6 Khả năng xử lý nước ô nhiễm do CBTBS của một số TVTS sau 21 ngày 57 4.7 Khả năng xử lý nước nước thải của một số CPSH sau 14 ngày 67 4.8 Khả năng xử lý nước ô nhiễm của một số CPSH sau 21 ngày 70 4.9 Hiệu quả xử lý nước thải CBTBS của 2 quy trình 74 4.10 Khả năng sinh trưởng của rau cải xanh 79 4.11 Năng suất rau sau thí nghiệm. 80 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… vii DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 3.1 Sơ đồ thí nghiệm trồng thực vật thủy sinh 33 4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất tinh bột sắn 37 4.2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải 42 4.3 Sơ đồ lấy mẫu nước thải nhà máy sản xuất tinh bột sắn Kon Tum 46 4.4 Thí nghiệm trồng thực vật thủy sinh xử lý nước thải 63 4.5 Biểu đồ khả năng xử nước thải của một số tTVTS sau 21 ngày 65 4.6 Biểu đồ khả năng xử lý nước thải của một số CPSH sau 21 ngày 72 4.7 Biểu đồ hiệu quả xử lý nước thải CBTBS của 2 quy trình sau 28 ngày 76 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT - BTNMT : Bộ Tài nguyên và Môi trường - CBTBS : Chế biến tinh bột sắn - CPSH : Chế phẩm sinh học - TVTS : Thực vật thủy sinh - TCCP : Tiêu chuẩn cho phép - TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam - QCVN : Quy chuẩn Việt Nam - UBND : Uỷ ban Nhân dân - NXB : Nhà xuất bản Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 1 PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Gần đây, các cơ sở chế biến tinh bột sắn (CBTBS) ở nước ta phát triển mạnh, nước thải từ quá trình chế biến sắn đã gây ô nhiễm môi trường khá nghiêm trọng. Nguyên nhân chính là do trong thành phần của củ sắn có 2 loại độc tố thuộc nhóm xyanhydrat gluxit, là linamarin và lotaustralin, trong đó chứa chất xianua rất độc. Nồng độ xianua (CN - ) tồn tại trong nước thải CBTBS từ 5 – 25 mg/l, đôi khi lên đến 75 mg/l. Linamarin chiếm 80% độc tố củ sắn, dưới tác dụng của enzim linamarase trong môi trường axit, linamarin bị phân hủy tạo thành glucose, axeton và axit xianohydric (HCN) là một chất độc hại có khả năng gây ung thư. Liều gây độc cho một người lớn là 20 mg HCN, liều gây chết người là 50 mg HCN cho mỗi 50 kg thể trọng [22]. Mặt khác, nước thải từ CBTBS có hàm lượng chất hữu cơ rất cao, do đó gây nên ô nhiễm nguồn nước và môi trường sống của người dân gần kề nơi sản xuất. Chính vì vậy, nếu không được xử lý triệt để, nước thải CBTBS sẽ là một hiểm họa tiềm tàng cho môi trường xung quanh và sức khỏe của cộng đồng dân cư địa phương. Nhà máy liên doanh sản xuất tinh bột sắn Kon Tum nằm trên địa bàn xã Sa Bình, huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum đã đi vào hoạt động từ năm 2005. Mỗi ngày nhà máy tiêu thụ và chế biến từ 350 - 450 tấn sắn, với trên 100 tấn tinh bột thành phẩm. Nhà máy không những tiêu thụ sắn củ của nông dân trên địa bàn huyện, mà còn thu mua nguyên liệu ở các huyện khác của tỉnh Kon Tum và một số huyện của tỉnh Gia Lai, góp phần tạo công ăn việc làm cho người dân địa phương, hạn chế tình trạng ép giá của các tư thương khi vào vụ thu hoạch sắn. Tuy nhiên, 6 năm trở lại đây, người dân thôn Bình Giang, xã [...]... này Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi thực hiện đề tài: "Nghiên cứu xử lý nước thải tại nhà máy liên doanh sản xuất tinh bột sắn Kon Tum huyện Sa Thầy tỉnh Kon Tum bằng biện pháp sinh học" 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá hiện trạng nước thải từ chế biến tinh bột sắn của nhà máy liên doanh sản xuất tinh bột sắn Kon Tum; - Xây dựng quy trình xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn của nhà máy liên doanh. .. của nhà máy liên doanh sản xuất tinh bột sắn Kon Tum bằng vi sinh vật và thực vật thủy sinh 1.3 Yêu cầu của đề tài - Đánh giá được mức độ ô nhiễm của nước thải do chế biến tinh bột sắn; - Lựa chọn được một số loài thực vật thủy sinh để xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn tại nhà máy liên doanh sản xuất tinh bột Kon Tum Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………... nghiệp………………… 2 PHẦN II TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 2.1 Tổng quan nghiên cứu ngoài nước Các nghiên cứu về xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn không nhiều, đa số là các nghiên cứu xử lý nước thải cho các chế biến nông sản khác Nhà máy chế biến cà phê San Juannillo của Costa Rica xử lý nước thải theo công nghệ kỵ khí của Hà Lan, công suất 8 kg COD/m3 nước thải với hiệu suất xử lý COD là 80% COD Công... nghề…[1] 2.2.3 Tổng quan về xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn Hiện nay, xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn bằng ao, hồ sinh học và cánh đồng trồng cây thủy sinh là phương pháp đơn giản nhất đang được ứng dụng nhiều Để giải quyết vấn đề ô nhiễm trong quá trình chế biến tinh bột sắn, dưới đây là một số công trình nghiên cứu trong nước về xử lý nước thải đã thu được kết như sau Trương Văn Lung và cộng... tiến Xử lý sinh học được chia thành các loại: Xử lý hiếu khí là ôxy hóa hay khử bằng các vi sinh vật hiếu khí, như trong quy trình bể hiếu khí có bùn hoạt tính (bể aeroten), màng lọc sinh học, đĩa quay sinh học; xử lý kỵ khí là xử lý bằng các vi sinh vật kỵ khí, như trong các bể biogas; Xử lý bằng phương pháp sinh học là xử lý trong điều kiện tự nhiên có trồng các loại thực vật thủy sinh [19] Kết quả nghiên. .. mới xử lý được khoảng 70% CN- Nước thải sau xử lý trong suốt, mất màu, mùi và đạt tiêu chuẩn thải loại B [11] Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 14 2.3 Những nghiên cứu về thực vật thủy sinh xử lý nước thải 2.3.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh Khả năng xử lý ô nhiễm của các loài TVTS có thể nhờ các cơ chế chủ yếu sau:... quan tâm trong việc quản lý môi trường Thực chất của công nghệ sinh thái là các quá trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên Trong các phương pháp xử lý nước thải ô nhiễm, xử lý bằng phương pháp sinh học có ý nghĩa kinh tế và cũng đạt hiệu quả cao, đặc biệt đối với nguồn nước có nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là sử dụng các loài vi sinh vật (hiếu khí và kỵ... Rượu bia - Nước giải khát đã nghiên cứu và áp dụng công nghệ xử lý bằng sinh học: Kỵ khí - hiếu khí để xử lý nước thải tại Công ty liên hợp Thực phẩm Hà Tây Công ty Cà phê Tân Lâm, Quảng Trị đã nghiên cứu và xử lý nước thải chế biến cà phê theo công nghệ sinh học (Ian C E and Ken C C 2002): Xử lý kỵ khí UASB, hồ sinh học yếm khí/hiếu khí kết hợp (gồm đầm trồng cói, sậy và hồ bèo tây) để lọc nước Trung... nước thải nói chung Hầu hết các cơ sở chế biến tinh bột sắn nước ta chưa có khâu xử lý nước thải, kể cả các nhà máy công suất lớn Công ty Vedan có chú ý tới xử lý nhưng hoàn toàn dùng hồ sinh học nên rất tốn kém, mặt khác các hồ sinh học này không có biện pháp chống thấm vào mạch nước ngầm Tuy nhiên, trong các ngành công nghiệp chế biến khác đã có nhiều hệ thống thiết bị xử lý nước thải Viện Nghiên cứu. .. Các nhà nghiên cứu cho rằng, hệ thống xử lý sinh học là con đường tốt nhất để khắc phục các khó khăn trong xử lý chất thải hữu cơ, đặc biệt là chất thải CBTBS Hệ thống này là thuận lợi nhất trong các loại công nghệ ứng dụng của thế kỷ này Sản phẩm của công nghệ là khí sinh học dùng trong quá trình sấy sản phẩm tinh bột sắn và làm phân bón trong nông nghiệp [17] Phương pháp sinh học xử lý nước thải . TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI VÕ THỊ HUẾ NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI NHÀ MÁY LIÊN DOANH SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN KON TUM HUYỆN SA THẦY TỈNH KON TUM BẰNG BIỆN PHÁP SINH HỌC . này. Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi thực hiện đề tài: " ;Nghiên cứu xử lý nước thải tại nhà máy liên doanh sản xuất tinh bột sắn Kon Tum huyện Sa Thầy tỉnh Kon Tum bằng biện pháp sinh. IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 36 4.1 Giới thiệu về nhà máy liên doanh sản xuất tinh bột sắn Kon Tum và quy trình sản xuất tinh bột sắn 36 4.1.1 Sơ lược về nhà máy sản xuất tinh bột sắn Kon Tum 36 4.1.2