NGHIEÂN CÖÙU HIEÄU QUAÛ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI TINH BOÄT KHOAI MÌ TREÂN MOÂ HÌNH KÎ KHÍ ABR VAØ EGSB

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT KHOAI MÌ TRÊN MÔ

HÌNH KỴ KHÍ ABR VÀ EGSB

SVTH: NGUYỄN THỊ PHI YẾN MSSV: 90203422

TP.HCM 1/2007

Trang 2

Bộ Giáo dục và Đào tạo Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam

Trường Đại học Bách khoa TP.HCM

NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP

HỌ VÀ TÊN: MSSV:

NGÀNH: LỚP:

KHOA: BỘ MÔN:

1 Đầu đề luận án:

2 Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung và số liệu ban đầu):

3 Ngày giao luận án:

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

5 Họ và tên người hướng dẫn:

6 Phần hướng dẫn: a :

b :

c :

d :

Nội dung và yêu cầu LATN đã được thông qua bộ môn Ngày tháng năm Chủ nhiệm bộ môn Người hướng dẫn chính (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

Phần dành cho Khoa, Bộ môn Người duyệt:

Ngày bảo vệ:

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Luận văn tốt nghiệp là sự đúc kết cả quá trình học tập trên giảng đường đại học, đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong cuộc đời của người sinh viên

Em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến tất cả các thầy cô, gia đình và bạn bè đã ủng hộ và giúp đỡ tôi hoàn thành tốt luận văn này

Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô khoa Môi trường – Trường Đại học Bách khoa TP.HCM – những người đã tận tâm truyền đạt những kiến thức quí báu trong suốt thời gian qua Đặc biệt, em xin gửi đến Th.S Nguyễn Thị Thanh Phượng lời trân trọng cảm ơn cô đã tận tình hướng dẫn em trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp

Xin cảm ơn quí thầy cô phản biện đã dành thời gian quan tâm đến luận văn và đóng góp những ý kiến quý báu để luận văn được hoàn thiện hơn

Xin cảm ơn các cô chú, các anh chị tại cơ sở chế biến tinh bột khoai mì Thủ Đức đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt luận văn

Xin cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo của các anh chị làm việc trong phòng Thí nghiệm Khoa Môi trường - Trường Đại học Bách khoa TP.HCM

Xin cảm ơn tập thể lớp KMT02 và đặc biệt là các bạn đã cùng tôi thực hiện luận văn tại phòng thí nghiệm đã cùng tôi trải qua những năm tháng khó quên trong cuộc đời sinh viên

Cuối cùng con xin gửi đến bố mẹ – người đã có công sinh thành dưỡng dục, nguồn động viện tinh thần lớn nhất của con đãø tạo mọi điều kiện cho con ăn học nên người những lời tri ân và tình cảm sâu sắc nhất

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Phi Yến

Trang 4

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG VI DANH MỤC HÌNH VII DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT X

CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1

1.ĐẶTVẤNĐỀ 2

2.SỰCẦNTHIẾTCỦAĐỀTÀI: 3

3.MỤCTIÊUCỦAĐỀTÀI 3

4.ĐỐITƯỢNGNGHIÊNCỨU: 3

5.PHẠMVINGHIÊNCỨU: 3

6.PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU 3

7.NỘIDUNGNGHIÊNCỨU 4

8.ÝNGHĨATHỰCTIỄNCỦAĐỀTÀI 4

9.GIỚIHẠNCỦAĐỀTÀI: 4

10.PHƯƠNGPHÁPPHÂNTÍCH: 5

CHƯƠNG1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ 6

1.1. GIỚITHIỆUCHUNGVỀKHOAIMÌ: 7

1.1.1 Cấu tạo củ khoai mì 7

1.1.2 Thành phần hoá học 9

1.1.3 Công dụng của khoai mì: 10

Trang 5

VIỆTNAM: 11

1.3. CÁCCÔNGNGHỆCHẾBIẾNTINHBỘTKHOAIMÌ 13

1.3.1 Các khâu chủ yếu trong quy trình chế biến tinh bột khoai mì: 13

1.3.2 Quy trình chế biến tinh bột mì trên thế giới: 13

1.3.3 Quy trình chế biến tinh bột mì trong nước: 14

1.3.4 Một số quy trình sản xuất tinh bột khoai mì ở Việt Nam hiện nay : 15

1.3.5 Lưu lượng , thành phần và tính chất nước thải : 18

1.4. TÁCĐỘNGĐẾNMÔITRƯỜNGCỦANGÀNHCHẾBIẾNTINHBỘT

KHOAIMÌ: 20

1.4.1 Ô nhiễm nước thải 20

1.4.2 Ô nhiễm chất thải rắn 21

1.5.MỘTSỐQUYTRÌNHXỬLÝNƯỚCTHẢITINHBỘTMÌỞVIỆTNAM .22

1.5.1 Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Phước Long 22

1.5.2 Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tân Châu-Tây Ninh 22

1.5.3 Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Hoàng Minh 25

CHƯƠNG 2 :TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SINH HỌC KỴ KHÍ 27

2.1 KHÁINIỆM: 28

2.2 CÁCGIAIĐOẠNCỦAQUÁTRÌNHKỴKHÍ: 30

2.3 ĐỘNGHỌCCỦAQUÁTRÌNHPHÂNHUỶKỴKHÍ: 33

2.4 ẢNHHƯỞNGCỦACÁCYẾUTỐMÔITRƯỜNG: 37

2.4.1 Nhiệt độ : 37

Trang 6

2.4.2 pH: 38

2.4.3 Dung dịch và các nguyên tố vết : 40

2.4.4 Tính độc và tính ức chế : 40

2.5. CÔNGNGHỆXỬLÝKỴKHÍ: 43

2.5.1 ABR 44

2.5.2 EGSB 46

2.6 CƠSỞLỰACHỌNCÔNGNGHỆXỬLÝ 47

CHƯƠNG 3 : MÔ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 49

3.1 CƠSỞLỰACHỌN MÔHÌNHNGHIÊNCỨU 50

3.2 ĐỐITƯỢNGNGHIÊNCỨU: 51

3.3 MÔHÌNHTHÍNGHIỆM: 52

3.3.1 Mô hình ABR : 52

3.3.2 Mô hình EGSB : 53

3.3. PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU 54

3.3.1 Bể ABR : 54

3.3.2 Bể EGSB : 55

3.4 PHƯƠNGPHÁPPHÂNTÍCH: 55

CHƯƠNG 4 :KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 56

A – MÔ HÌNH ABR : 57

4.1 GIAIĐOẠNTHÍCHNGHIBỂABR: 57 4.2 KẾTQUẢKHẢOSÁTỞNỒNGĐỘCOD=1500 MG/L(HRT=3NGÀY)

Trang 7

4.3 KẾTQUẢKHẢOSÁTỞNỒNGĐỘCODVÀO1500 MG/L 65

( HRT=1.5 NGÀY ) 65

4.4 KẾT QUẢ KHẢO SÁT Ở NỒNG ĐỘ COD VÀO 3000 MG/L(HRT= 1.5 NGÀY) 68

4.4.1 Kết quả khảo sát theo thời gian: 68

4.4.2 Kết quả khảo sát theo chiều dài mô hình 71

4.5 KẾTQUẢKHẢOSÁTỞNỒNGĐỘCODVÀO4500MG/L 76

4.5.1 Kết quả khảo sát theo thời gian 76

4.5.2 Kết quả khảo sát theo chiều dài bể 78

4.6. KẾTQUẢKHẢOSÁTỞNỒNGĐỘCODVÀO6000MG/L 82

4.7 HIỆUQUẢKHẢOSÁTTHEOTẢITRỌNG: 89

B- MÔ HÌNH EGSB: 94

4.8 GIAIĐOẠN THÍCHNGHI BỂEGSB VỚINỒNG ĐỘ COD=500 MG/L (HRT=1NGÀY) 94

4.9 GIAIĐOẠNTHÍCHNGHIBỂEGSBVỚINỒNGĐỘCOD=2000MG/L (HRT=12GIỜ) 97

C - SO SÁNH MÔ HÌNH ABR VÀ EGSB : 101

CHƯƠNG 5 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 103

5.1 KẾTLUẬN: 104

5.1.1 Môâ hình ABR : 104

5.1.2 Mô hình EGSB : 105

5.2 HƯỚNGPHÁTTRIỂNLUẬNVĂN: 105

Trang 8

5.3 KIEÁNNGHÒ 106

PHUÏLUÏC 109

Trang 9

Bảng 1.1: Thành phần hoá học của khoai mì theo Đoàn Dụ và các cộng sự 9

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của tinh bột mì 9

Bảng 1.3 Thành phần tính chất nước thải tinh bột khoai mì 18

Bảng 1.4 : Kết quả phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải chế biến tinh bột mì tại quận Thủ Đức 19

Bảng 2.1 Hằng số động học của nuôi cấy kỵ khí theo Henzen và Harremoes (1983) .36

Bảng 2.2 Các hợp chất gây độc và ức chế quá trình kỵ khí : 42

Bảng 3.1:Kết quả phân tích nước thải các cơ sở sản xuất tinh bột mì ở quận Thủ Đức : 50

Bảng 4.1 kết quả thí nghiệm với nồng độ COD=1000 mg/l(HRT=3ngày) 57

Bảng 4.2 :Kết quả thí nghiệm ở nồng độ COD=1500mg/l (HRT=3ngày) 61

Bảng 4.3 : Kết quả thí nghiệm ở nồng độ COD=1500mg/l (HRT=1.5 ngày) 65

Bảng 4.4: Kết quả thí nghiệm ở nồng độ COD=3000 mg/l(HRT=1.5 ngày 68

Bảng 4.5 : Kết quả theo chiều dài bể ở nồng độ COD =3000mg/l 71

Bảng 4.6: Kết quả thí nghiệm ở nồng độ COD=4500(mg/l ) 76

Bảng 4.7:Kết quả thí nghiệm theo chiều dài bể ở nồng độ COD=4500mg/l 78

Bảng 4.8: Kết quả thí nghiệm ở nồng độ COD=6000(mg/l) 82

Bảng 4.9:Kết quả thí nghiệm theo chiều dài bể ở nồng độ COD=6000mg/l 85

Bảng 4.10: Hiệu quả mô hình kị khí ABR theo tải trọng 89

Bảng 4.11: Kết quả thí nghiệm với nồng độ COD=500mg/l 94

Bảng 4.12: Kết quả thí nghiệm với nồng độ COD=2000mg/l 98

Trang 10

Hình 1.1 Quy trình sản xuất tinh bột mì tại Inđonesia 14

Hình 1.2 Quy trình chế biến tinh bột khoai mì tại Việt Nam 15

Hình 1.3 Sơ đồ Công nghệ chế biến tinh bột mì ở nhà máy Phước Long 15

Hình 1.4 Quy trình sản xuất tinh bột mì tại nhà máy Hoàng Minh 16

Hình 1.5 Công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì thủ công 17

Hinh 1.6 Quy trình xử lý nước thải tinh bột mì tại nhà máy Phước Long 22

Hinh 1.7 Quy trình xử lý nước thải tinh bột mì tại nhà máy Tân Châu 23

Hình 1.8 Quy trình công nghệ xử lý nước thải tinh bột mì ở NM HoàngMinh 25

Hình 2.1 : Quá trình phân hủy linamarin giải phóng HCN 48

Hình 3.1: Mô hình ABR 52

Hình 3.2: Mô hình EGSB 53

Đồ thị 4.1:Biểu diễn sự biến thiên pH theo thời gian ở nồng độ COD = 1000 mg/l 59

Đồ thị 4.2 : Biến đổi COD theo thời gian ở nồng độ COD =1000mg/l 60

Đồ thị 4.3 :Biểu thị sự thay đổi NH 3 theo thời gian ở nồng độ COD=1000mg/l 60

Đồ thị 4.4 :Sự thay đổi COD theo thời gian ở nồng độ COD=1500mg/l (HRT=3ngày) 62

Trang 11

Đồ thị 4.6 : Sự thay đổi NH 3 theo thời gian ở nồng độ COD=1500mg/l 63

Đồ thị 4.7 : Sự thay đổi pH theo thời gian ở nồng độ COD=1500mg/l 67

Đồ thị 4.8: Sự thay đổi COD theo thời gian ở nồng độ COD=1500mg/l 67

Đồ thị 4.9: Sự thay đổi NH 3 theo thời gian ở nồng độ COD=1500mg/l 68

Đồ thị 4.10: Sự thay đổi pH theo thời gian ở nồng độ COD=3000mg/l 70

Đồ thị 4.11 : Sự thay đổi COD theo thời gian ở nồng độ COD=3000mg/l 70

Đồ thị 4.13 : Sự thay đổi pH theo chiều dài bể ở nồng độ COD=3000mg/l 74

Đồ thị 4.14 : Sự thay đổi COD theo chiều dài bể ở nồng độ COD=3000mg/l 74

Đồ thị 4.15 : Sự thay đổi NH 3 theo chiều dài bể ở nồng độ COD=3000mg/l 75

Đồ thị 4.16: Sự thay đổi VFA theo chiều dài bể ở nồng độ COD=3000mg/l 75

Đồ thị 4.17 : Sự thay đổi pH theo thời gian ở nồng độ COD=4500mg/l 77

Đồ thị 4.20 :Sự biến đổi pH theo chiều dài bể ở nồng độ COD=4500mg/l 80

Đồ thị 4.21 :Biến đổi COD theo chiều dài bể ở nồng độ COD=4500mg/l 81

Đồ thị 4.22: Biến đổi NH 3 theo chiều dài bể ở nồng độ COD=4500mg/l 81

Đồ thị 4.23 : Biến đổi VFA theo chiều dài bể ở nồng độ COD=4500mg/l 82

Trang 12

Đồ thị 4.25 : Sự thay đổi COD theo thời gian ở nồng độ COD=6000mg/l 84

Đồ thị 4.27: Sự thay đổi pH theo chiều dài bể ở nồng độ COD=6000mg/l 87

Đồ thị 4.28: Sự thay đổi COD theo chiều dài bể ở nồng độ COD=6000mg/l 88

Đồ thị 4.29: Sự thay đổi NH 3 theo chiều dài bể ở nồng độ COD=6000mg/l 88

Đồ thị 4.30 : Sự thay đổi VFA theo chiều dài bể ở nồng độ COD=6000mg/l 89

Đồ thị 4.31: Hiệu quả mô hình kỵ khí ABR theo tải trọng 90

Trang 13

AF Anaerobic Filter – lọc sinh học kỵ khí

BOD Biological oxygen demand – Nhu cầu oxy sinh hóa

COD Chemical oxygen demand – Nhu cầu oxi hóa học

HRT Hydraulic retention time – Thời gian lưu nước

HQXL Hiệu quả xử lý

NT Nước thải

ABR Anaerobic Baffle Reactor – Bể phản ứng kỵ khí vách ngăn

EGSB Expanded Granular Sludge Bed

SS Suspended Solid : Chất rắn lơ lửng

UASB Upflow Anaerobic Sludge Blanket – Bể phản ứng kị khí với lớp

bùn dòng chảy ngược

VS Volatile Solid - Chất rắn bay hơi

VSS Volatile Suspended Solid - Chất rắn lơ lửng bay hơi

VFA Volatile Fat Acid

Trang 14

Chương mơ ûđầu

Trang 15

1 Đặt vấn đề

Sản xuất hộ gia đình tập trung tại các địa phương vẫn còn là một hình thức khá phổ biến trong nền kinh tế Việt Nam , góp phần tạo việc làm ổn định cho cư dân địa phương, mang tính chất gia đình và đồng thời đóng góp một phần vào ngân sách, giúp duy trì các truyền thống tốt đẹp tại địa phương Tuy nhiên, do phát triển tự phát, đồng thời nhận thức về môi trường của người dân chưa cao nên hoạt động của làng nghề đã phát sinh các vấn đề môi trường liên quan đến: nước thải, khí thải, chất thải rắn… Vì các cơ sở sản xuất nằm sát hoặc ngay tại nhà dân và chất thải hoàn toàn chưa có biện pháp xử lý nên đã lan truyền và gây ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng Sự ô nhiễm môi trường không chỉ ảnh hưởng đến điều kiện sinh hoạt, sức khỏe của người dân mà còn ảnh hưởng đến các hoạt động sản xuất khác Trước tình hình đo,ù dân cư xung quanh đã có các phản ứng mạnh, yêu cầu sự hổ trợ của chính quyền tìm ra các biện pháp khắc phục kịp thời

Hiện nay trong số các ngành nghề đang hoạt động và góp phần gây ô nhiễm môi trường phải kể đến ngành nghề chế biến tinh bột mì Do qui mô sản xuất còn chưa phát triển, phần lớn nước thải sản xuất tinh bột được xả thẳng xuống hệ thống kênh rạch hoặc các khu đất trống tự thấm nước, làm môi trường sống ở đây có những chuyển biến theo chiều hướng đáng lo ngại Nước thải tinh bột khoai mì với lưu lượng lớn và hàm lượng chất hữu cơ quá cao khi chảy vào kênh rạch đã phân hủy, bốc mùi chua nồng, còn nước thải đỏ hồng do phản ứng chuyển hoá của CN Nước thải này đã ngấm vào nước ngầm làm cho các giếng không thể sử dụng cho mục đích ăn uống và sinh hoạt, nước thải ứ đọng trong các mương rảnh cũng bốc mùi hôi thối đến mức khó chịu…

Đứng trước thực trạng môi trường đang bị suy thoái nghiêm trọng, việc tìm ra công nghệ xử lý nước thải phù hợp có ý nghĩa hết sức thiết thực nhằm cải thiện điều kiện môi trường sống, khắc phục hiện trạng ô nhiễm

Luận án mong muốn các kết quả nghiên cứu sẽ được phổ biến và góp phần ứng dụng trong việc cải thiện môi trường

Trang 16

2 Sự cần thiết của đề tài:

Hiện nay, nhiều công nghệ xử lý nước thải tinh bột khoai mì đã được áp dụng

ở nước ta như: áp dụng phương pháp sinh học kị khí (UASB), phương pháp hoá lý (keo tụ)ï kết hợp phương pháp sinh học hiếu khí (bùn hoạt tính), hồ sinh học (kị khí, tùy nghi, hiếu khí) Tuy nhiên, thực tế cho thấy các hệ thống hoạt động không hiệu quả và khá phức tạp Vấn đề đặt ra là phải nghiên cứu một công nghệ xử lý vừa có hiệu quả về mặt kinh tế và phù hợp với điều kiện sản xuất thủ công, quy mô nhỏ lẻ

ở nước ta Mô hình ABR và EGSB được nghên cứu để mong có được kết quả ứng dụng phù hợp trong thực tế , đặc biệt công nghệ trên chưa được nghiên cứu trên nước thải tinh bột mì và cũng chưa được ứng dụng rộng rãi tại Việt Nam

3 Mục tiêu của đề tài

Xác định hiệu quả xử lý của nước thải tinh bột khoai mì trên mô hình kỵ khí ABR và EGSB từ đó đề ra công nghệ thích hợp để xử lý nước thải tinh bột khoai mì

4 Đối tượng nghiên cứu :

Đối tượng nghiên cứu của luận văn này là nước thải ngành công nghiệp sản xuất tinh bột mì Đây là một trong những loại nước thải gây ô nhiễm nặng nề cho môi trường do tải lượng ô nhiễm hữu cơ cao , độ pH thấp , hàm lượng chất rắn lơ lửng và dinh dưỡng cao , khi thải ra kênh rạch không thông qua quá trình xử lý có thể gây nguy hại cho hệ động thực vật thủy sinh , giảm oxy hòa tan , gây mùi hôi thối do phân huỷ kỵ khí

5 Phạm vi nghiên cứu :

Nước thải lấy từ các cơ sở chế biến tinh bột mì ở quận Thủ Đức , Thành phố Hồ Chí Minh

6 Phương pháp nghiên cứu

Tham khảo và tổng hợp tài liệu trong và ngoài nước

Tiến hành thí nghiệm trên mô hình thực tế

Trang 17

Xử lý số liệu, tính toán, vẽ đồ thị trên Excel và viết báo cáo

7 Nội dung nghiên cứu

Tổng quan về công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì và một số công nghệ xử lý đang được áp dụng ở nước ta

Tổng quan về công nghệ xử lý kỵ khí , công nghệ ABR và EGSB

Xác định thành phần, tính chất nước thải tinh bột khoai mì

Thiết lập và nghiên cứu mô hình ABR và EGSB

Thí nghiệm hiệu quả xử lý COD của ABR theo các tải trọng khác nhau theo nồng độ COD tăng dần từ 1000-1500-3000-4500-6000 mg/l

So sánh hiệu quả của hai quá trình kỵ khí ABR và EGSB So sánh ưu , nhược điểm của hai quá trình

Đề xuất quy trình xử lý phù hợp

8 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Đánh giá hiệu quả xử lý và khả năng áp dụng thực tiễn

Đề xuất phương án xử lý hữu hiệu cho nước thải sản xuất tinh bột với nhiều ưu điểm như đơn giản, chi phí thấp, tiết kiệm diện tích đất…

9 Giới hạn của đề tài:

Luận văn nghiên cứu khả năng xử lý của mô hình Hybrid UASB – Lọc kỵ khí như là một giai đoạn của quá trình xử lý nước thải tinh bột khoai mì Tuỳ vào yêu cầu xử lý mà nước thải đầu ra cần qua các công đoạn xử lý tiếp theo rồi mới thải ra môi

Trang 18

10 Phương pháp phân tích :

Phân tích các chỉ tiêu pH, COD, N- NH3, N- tổng… theo standard method for the examination of water and wastewater, 1994

11 Thời gian thực hiện :

Thời gian thực hiện luận văn : 20/9/2006 – 24/12/2006

Trang 19

Chương 1 : Tổng quan về ngành chế biến tinh bột khoai mì

TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ

BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ

Trang 20

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHOAI MÌ :

Khoai mì có tên khoa học là Manigot esculent a krantz là loại cây phát triển ở các vùng khí hậu nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới Khoai mì có nguồn gốc từ lưu vực sông Amazon ở Nam Mỹ Sau đó, phát triển dần đến Châu Phi và Đông Nam Á

Khoai mì có chứa hàm lượng tinh bột cao được sử dụng dưới dạng tươi hay khô dạng cục hay bột mịn Khoai mì đã có mặt ở nhiều nước trên thế giới và trở thành cây lương thực quan trọng cho con người và gia súc

Hiện nay, Khoai mì được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau: Tiêu thụ tại gia đình (56,9%); chế biến thực phẩm (35,6%); xuất khẩu (7,4%), phần còn lại là nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác

Hiện nay ở phía nam, những vùng có diện tích trồng và thu hoạch khoai mì có sản lượng cao như Quy Nhơn, Đồng Nai, Bình Phước, Tây Ninh đã và đang xây dựng nhà máy tinh bột khoai mì với năng suất và chất lượng cao

1.1.1 Cấu tạo củ khoai mì

Khoai mì được trồng phổ biến tại các vùng nhiệt đới (80 quốc gia) Chúng được trồng riêng lẻ hay xen kẽ với các loại cây lương thực, cây công nghiệp khác như: bắp, lúa, đậu, cao su, rau… Đây là loại cây lương thực đứng thứ ba trên thế giới sau mía và gạo Khoai mì có hàm lượng carbonhydrat cao hơn 40% so với gạo, 25% so với ngô

Củ khoai mì thường có dạng hình trụ, vuốt hai đầu Kích thước củ tùy thuộc vào thành phần dinh dưỡng của đất và điều kiện trồng, dài 0,1÷1m, đường kính 2÷10cm Cấu tạo gồm 4 phần chính : lớp vỏ gỗ, lớp vỏ cùi, phần thịt củ và phần lõi

Vỏ gỗ : gồm những tế bào xếp sít, thành phần chủ yếu là cellulose và hemicellulose, không có tinh bột, giữ vai trò bảo vệ củ khỏi tác động bên ngoài Vỏ gỗ mỏng, chiếm 0,5 - 5% trọng lượng củ Khi chế biến, phần vỏ gỗ thường kết dính với các thành phần khác như : đất, cát, sạn và các chất hữu cơ khác

Trang 21

bột, các chất chứa nitrogen và dịch bào Trong dịch bào có tanin, sắc tố, độc tố, các enzyme,… Vỏ cùi có nhiều tinh bột (5 8%) nên khi chế biến nếu tách đi thì tổn thất tinh bột trong củ, nếu không tách thì nhiều chất dịch bào làm ảnh hưởng đến màu sắc của tinh bột

Thịt củ khoai mì là thành phần chủ yếu trong củ, gồm các tế bào nhu mô thành mỏng là chính, thành phần chủ yếu là cellulose, pentosan Bên trong tế bào là các hạt tinh bột, ngyên sinh chất, glucide hòa tan và nhiều nguyên tố vi lượng khác Những tế bào xơ bên ngoài thịt củ chứa nhiều tinh bột, càng vào sâu phía trong hàm lượng tinh bột càng giảm dần Ngoài các tế bào nhu mô còn có các tế bào thành cứng không chứa tinh bột, cấu tạo từ cellulose nên cứng như gỗ gọi là xơ

Lõi củ khoai mì ở trung tâm dọc suốt từ cuống tới chuôi củ Ơû cuống lõi to nhất rồi nhỏ dần tới chuôi, chiếm 0,3 1% trọng lượng củ Thành phần lõi là cellulose và hemi-cellulose

Phân loại khoai mì :

Có nhiều cách phân loại khoai mì khác nhau, nhưng chủ yếu được phân ra làm 2 loại: Khoai mì đắng và khoai mì ngọt Việc phân loại này phụ thuộc vào thành phần Cyanohydrin có trong củ mì

Khoai mì đắng (Manihot palmata Muell hay Manihot aipr Pohl): Hàm lượng HCN hơn 50mg/kg củ Khoai mì đắng có thành phần tinh bột cao, sử dụng phổ biến làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, công nghiệp hóa dược, công nghiệp giấy và nhiều ngành công nghiệp khác

Khoai mì ngọt (Manihot aipi hay Manihot utilissima Pohl): Hàm lượng

HCN nhỏ hơn 50mg/kg củ Khoai mì ngọt chủ yếu được dùng làm thực phẩm tươi

vì vị ngọt và dễ tạo thành bột nhão, dễ nghiền nát hay đánh nhuyễn

Trang 22

1.1.2 Thành phần hoá học

Thành phần hoá học của khoai mì thay đổi tuỳ thuộc vào giống trồng, tính chất, độ dinh dưỡng của đất, điều kiện phát triển của cây và thời gian thu

Thành phần khác 3%

Đường trong khoai mì chủ yếu là glucose và một ít maltosec, sacharose Khoai mì càng già thì hàm lượng đường càng giảm Trong quá trình chế biến đường hồ tan trong nước thải ra ngoài

Chất đạm trong khoai mì đến nay vẫn chưa được nghiên cứu , tuy nhiên hàm lượng đạm trong khoai mì khá thấp nên ít ảnh hưởng đến môi trường

Trang 23

tạo thành các chất có màu Những chất này gây khó khăn cho quá trình chế biến nếu qui trình sản xuất không thích hợp sẽ cho sản phẩm kém chất lượng Đặc biệt trong củ khoai mì có chứa độc tố cyanide CN- , thường trong các chóp củ , nhất là các vùng bị tổn thương do rễ tranh ăn luồng vào khi chăm bón đụng phải Tùy thuộc giống và đất trồng trồng mà hàm lượng độc tố trong khoai mì khoảng 0,001 - 0,04% Khi củ chưa đào nhóm này nằm ở dạng glucozite gọi là phaseolutanin (C10H17NO6) Dưới tác dụng của enzym hay ở môi trường acid , chất này phân hủy tạo thành glucoze acetone và acid cyanhdric (HCN-) Như vậy sau khi đào củ khoai mì mới xuất hiện HCN- tự do vì khi đà để “tự vệ” các enzym trong củ mới bắt đầu hoạt động mạnh và đặc biệt xuất hiện nhiều trong khi chế biện và sau khi ăn ( trong dạ dày người hay gia súc là môi trường acid và dịch trong chế biến , hòa tan tốt trong nước , kém tan trong rượu etylic và metylic , rất ít khi hòa tan trong chloroform và hầu như không tan trong ether Vì hòa tan tốt trong nước nên khi chế biến , độc tố theo nước dịch ra ngoài Tùy thuộc vào giống và đất trồng … lượng độc tố có thể từ 0.001-0.04% Cyanua là nguyên tố gây độc tính cao đối với con người và thủy sinh vật

CN tự do tồn tại dưới dạng HCN hay CN- là độc tính hơn cả Nhưng dạng CN độc tính nhất trong nước là HCN CN ngăn cản quá trình chuyển hoá các ion vào da, túi mật, thận, ảnh hưởng đến quá trình phân hoá tế bào trong hệ thần kinh Ở hàm lượng cao, CN gây ảnh hưởng đến tim mạch, ảnh hưỡng đến mạch máu não Triệu chứng ban đầu của nhiễm độc CN thường là co giật, gào thét, ói mửa, cuối cùng dẫn đến vỡ mạch máu não

CN gây độc tính cho cá, động vật hoang dã, vật nuôi Đối với cá, CN độc hại ở liều lượng trung bình : 4-5 mg/l tuy nhiên trong một số trường hợp, cho phép hàm lượng CN đạt cao hơn.Đó là lý do vì sao việc khử CN- rất quan trọng đối với hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột khoai mì

1.1.3 Công dụng của khoai mì:

Khoai mì là loại củ nhiều tinh bột cho nên được dùng làm lương thực, thực phẩm Một số nước Châu Phi có số dân khoảng 200 triệu người dùng khoai mì làm lương thực chính

Trang 24

Khoai mì có thể ăn tươi hoặc chế biến dạng lát, phơi khô, bột khô hoặc tinh bột Khi dùng khoai mì làm lương thực phải bổ sung thêm nhiều protein và chất béo mới đáp ứng đủ nhu cầu của con người và gia súc

Tinh bột khoai mì dùng làm nguyên liệu trong sản xuất, chế biến các sản phẩm bánh kẹo, mạch nha, đường glucoza, bột ngọt hay các thực phẩm dưới dạng tinh bột qua chế biến như bún, miến, …

1.2 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ Ở VIỆT NAM :

Diện tích vùng trồng khoai mì ở Việt Nam khoảng 589.800 mẫu (Anh), chủ yếu ở các tỉnh Sơn La (37.600 mẫu), Thanh Hóa (35.600), Quảng Nam (30.600), Kon Tum (27.700), Nghệ An (26.900), Bình Định (26.700), Quảng Ngãi (25.900), Phú Thọ (21.300), Yên Bái ( 20.300), Lai Châu (20.300), và Bà Rịa – Vũng Tàu (19.000) (General Statisfical Office, 1998)

Ơû Việt Nam ngành chế biến khoai mì phổ biến từ thế kỷ 16

Ngành sản công nghiệp sản xuất tinh bột mì ở Việt Nam có thể phân thành

ba qui mô, phụ thuộc vào năng suất và kĩ thuật sản xuất: qui mô nhỏ, qui mô vừa và qui mô lớn

Qui mô nhỏ-qui mô hộ gia đình- tập trung ở vùng nông nghiệp của 13 tỉnh thành của Việt Nam Số lượng nhân công dao động từ 3 – 7 người, làm việc theo

ca, một ca từ 32 –40 tiếng Một ca tiêu thụ từ 2- 10 tấn khoai mì tươi để sản xuất

ra từ 500 – 2600 kg tinh bột mì khô, phụ thuộc vào chất lượng củ mì và đặc điểm của quá trình sản xuất Hầu hết các các hộ gia đình đều sản suất 2 –3 hạng tinh bột khô khác nhau, chất lượng từ thấp đến cao

Hầu hết các nhà máy qui mô vừa bắt đầu sản xuất từ sau năm 1995 Cứ ba tỉnh sản xuất tinh bột chính thì có từ 4 – 6 nhà máy qui mô vừa Nhân công từ 10 – 50 người, năng xuất sản xuất dao động từ 15 – 100 tấn khoai mì tươi trong một ngày, sản xuất ra từ 4 – 20 tấn tinh bột khô Hầu hết các công ty sản xuất 2 loại

Trang 25

chiết tách ( bằng ly tâm), lọc và sấy khô Như vậy, năng suất sẽ cao hơn, sử dụng ít nhân công, nhưng tốn nhiều nước và nhiên liệu Nhà máy qui mô trung bình không sử dụng SO2 để tẩy trắng tinh bột

Hiện nay, Việt Nam đang đứng thứ 16 trên thế giới về sản lượng củ mì, với sản lượng hằng năm khoảng 2.050.000 tấn (Diệu, 2003) Từ trước năm 1995, phần lớn củ mì được tiêu thụ trong nước và xuất khẩu là khoai mì lát (Khoa, 1998) Nhưng mức xuất khẩu khoai mì lát có giá trị thấp và không ổn định Từ năm 1995 trở về sau, rất nhiều nhà máy chế biến tinh bột khoai mì mới được xây dựng, tập trung vào các tỉnh phía Nam, giải quyết công ăn việc làm cho người lao động, nâng cao giá trị xuất khẩu của tinh bột khoai mì (Khoa, 1998)

Những năm gần đây, do yêu cầu phát triển của ngành chăn nuôi và ngành chế biến thực phẩm về tinh bột mì gia tăng, sản lượng khoai mì hằng năm đạt khoảng 3 triệu tấn Theo Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn dự báo sản lượng chế biến tinh bột khoai mì vào năm 2010 của nước ta đạt 600.000 tấn sản phẩm Cùng theo sự gia tăng về sản lượng là lượng nước thải từ quá trình sản xuất.Cứ một tấn tinh bột khoai mì thành phẩm thì môi trường sẽ nhận từ 12 –15 m3 nước thải với nồng độ chất hữu cơ rất cao (Hiền và cộng sự, 1999; Mai và cộng sự, 2001; Diệu, 2003) Ước tính trung bình những năm gần đây, ngành chế biến tinh bột khoai mì (bao gồm nhà máy chế biến và hộ gia đình) đã thải ra môi trường 500.000 tấn bã thải và 15 triệu m3 nước thải mỗi năm Thành phần của các loại chất thải này chủ yếu là các hợp chất hữu cơ - các chất dinh dưỡng này khi thải ra môi trường nhanh chóng bị phân huỷ gây ô nhiễm nghiêm trọng đến các môi trường đất, nước, không khí, ảnh hưởng đến cuộc sống của cộng đồng dân cư trong khu vực Hiện nay, ở một số nhà máy chế biến tinh bột nồng độ COD trong nước thải lên đến 19.000 mg/l, vượt TCVN hàng trăm lần

Do đó cần có công nghệ xử lý phù hợp để vừa có thể phát triển ngành sản xuất vừa bảo vệ môi trường Đó là lí do vì sao việc xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột mì trở thành vấn đề quan trọng hiện nay

Trang 26

1.3 CÁC CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ

1.3.1 Các khâu chủ yếu trong quy trình chế biến tinh bột khoai mì:

Chuẩn bị nguyên liệu:

Công đoạn này bao gồm thao tác rửa, cắt khúc, loại bỏ phần rễ, lớp vỏ gỗ và đất cát bám trước khi đưa vào nghiền Nguyên liệu được đưa vào thùng rửa bằng tay hay băng chuyền Tại thùng rửa củ, đất cát và phần vỏ gỗ được chà xát bằng lô cuốn có gắn các sợi kim loại trên bề mặt kết hợp với nước rửa được bơm vào liên tục Kết thúc công đoạn này, củ được tách ra khỏi lớp vỏ gỗ Các tạp chất theo nước thải ra ngoài và được thu gom ở lưới chắn rác

Nghiền nguyên liệu và tách bã:

Nguyên liệu sau khi rửa và cắt khúc qua máy mài chuyền thành dạng bột nhão, sau đó vào máy rây tách bã Ở máy rây, nước sạch cũng được bơm vào liên tục với mục đích rửa sạch lớp bột bám trên bã Nước dịch sữa bột sau khi qua máy rây được đưa về thùng chứa và trộn với dung dịch H2SO3 để tẩy trắng bột

Tách tinh bột:

Từ thùng chứa sữa bột được bơm vào máy bơm ly tâm sau đó lại được trộn với dung dịch tẩy H2SO3 hoặc được bơm vào máy ly tâm tách dịch lần 2 Máy ly tâm hoạt động liên tục, tinh bột được tháo ra liên tục Nước sau khi qua ly tâm tách dịch ra ngoài Lượng nước sạch được phun vào trong khi ly tâm dưới dạng tia nước áp lực cao để rửa bột Bể lắng cũng được dùng để lắng bột nhưng hiệu suất kém hơn chỉ phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ Qua giai đoạn ly tâm tách dịch đồng thời rửa sạch tinh bột, sản phẩm sau khi qua ly tâm có độ trắng đạt yêu cầu Hiệu suất thu hồi bột đạt xấp xỉ 90% Tinh bột ướt có độ ẩm khoảng 40% sau đó được ly tâm một lần nữa để tách bớt nước và được sấy khô, làm nguội, đóng bao

1.3.2 Quy trình chế biến tinh bột mì trên thế giới:

Khoai mì là thực phẩm cho hơn 500 triệu người trên Thế giới (theo

Trang 27

thực phẩm của Châu Phi, 11% ở Mỹ Latinh và 60% ở các nước Châu Á

(Lancaster et al,1982)

Tinh bột khoai mì được các nước trên Thế giới sản xuất nhiều để tiêu thụ và xuất khẩu Brazil sản xuất khoảng 25 triệu tấn/năm Nigeria, Indonesia và

Thái Lan cũng sản xuất một lượng lớn chủ yếu để xuất khẩu (CAIJ,1993) Châu

Phi sản xuất khoảng 85.2 triệu tấn năm 1997, Châu Á 48.6 triệu tấn và 32.4 triệu

tấn do Mỹ Latinh và Caribbean sản xuất (FAO,1998)

1.3.3 Quy trình chế biến tinh bột mì trong nước:

Ơû Việt Nam, tinh bột khoai mì được sản xuất theo quy trình chủ yếu như sau:

Băm nghiền

Sấy khô

Vỏ cho cừu ăn

Lắng ly tâm Đóng gói

Nước

Quạt hút

Quạt hútLọc

Ép bãRửa

Trang 28

Hình 1.2 Quy trình chế biến tinh bột khoai mì tại Việt Nam

1.3.4 Một số quy trình sản xuất tinh bột khoai mì ở Việt Nam hiện :

Nhà máy sản xuất tinh bột Phước Long – Xã Bù Nho – Huyện Phước Long – Tỉnh Bình Phước

Nhà máy Phước Long là một thành viên của công ty cổ phần trách nhiệm hữu hạn Vedan Việt Nam, mới thành lập năm 1996 nhằm phát huy hơn nữa hiệu quả kinh doanh của công ty Vedan Việt N

Tinh bột ướt Nước

Mài

Rửa, phân ly, lắng,

Lột vỏ, cắt khúc, û

Trang 29

Chương1 : Tổng quan về ngành chế biến tinh bột mì

Doanh nghiệp tư nhân Hoàng Minh ở Long Phước - Long Thành - Đồng

Nai

Hình 1.4 Quy trình sản xuất tinh bột mì tại nhà máy Hoàng Minh

Các cơ sở thủ công ở Thủ Đức:

Các cơ sở sản xuất tinh bột khoai mì thủ công ở Thủ Đức công suất trung

bình, nhỏ, sản xuất theo công nghệ cổ điển như sau:

Tinh bột

Bột xấu Phơi Bột mủ

Vỏ Nước

Nước thải

Trang 30

Nhận xét:

Tùy theo từng mục đích, sản phẩm mỗi nhà máy, mỗi cơ sở sản xuất có công nghệ sản xuất phù hợp Nhìn chung, thành phần tính chất nước thải vẫn không thay đổi nhiều, chỉ khác nhau về lưu lượng và nồng độ Những nhà máy áp dụng công nghệ sản xuất sạch thì mức độ ô nhiễm ít hơn và giảm nhẹ việc xử lý Các cơ sở thủ

Củ mì tươi

Sàng, tách vỏ

Rửa, cắt khúc

Tinh bột ướt

Lắng 1

Lắng 2

Vô bao

Nước, vỏ gỗ, cắt

Nước thải, vụn mì

Trang 31

bột thấp mức độ ô nhiễm rất nghiêm trọng Vì vậy, để thiết kế hệ thống xử lý nước thải tinh bột khoai mì, ta phải quan tâm đến qui trình công nghệ sản xuất

1.3.5 Lưu lượng , thành phần và tính chất nước thải :

Lưu lượng :

Tuỳ theo công nghệ sản xuất mà lượng nước thải sinh ra nhiều ít khác nhau

Ở Việt Nam quy trình sản xuất sử dụng 10-20m3/tấn sản phẩm Trung bình để sản xuất 1 tấn tinh bột cần 16 – 20 m3 , 3.8 - 4 tấn củ tươi

Thành phần và tính chất nước thải :

Nước được sử dụng trong quá trinh sản xuất chủ yếu ở các công đoạn rửa củ,

ly tâm, sàng loại sơ, khử nước Lượng nước thải phát sinh nhà máy dự kiến có 10% bắt nguồn từ nước rửa củ và 90% xả ra từ công đoạn ly tâm, sàng lọc, khử nước

Bảng 1.3 Thành phần tính chất nước thải tinh bột khoai mì

Nước thải chế biến từ tinh bột Chỉ tiêu Đơn vị Từ công đoạn

rửa củ

Từ công đoạn

ly tâm, sàng lọc

Nước thải tổng hợp (cống chung)

pH

SS BOD COD Nitơ tổng

Phosphat tổng

CN

-Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l

4 – 4.5 1.300 – 1.800 3.500 – 4.500 4.000 – 4.800

70 – 75 5.5 – 10

4.5 – 5.0 1.100 – 1.5003.500 – 4.0004.000 – 4.400

60 – 70 5.5 – 10

5 – 25

(Nguồn Xí nghiệp môi trường – ECO)

Trang 32

Nước thải khoai mì được thải ra chủ yếu từ giai đoạn rửa củ và tách tinh bột (ly tâm, sàng lọc) Loại nước thải này có đặc tính tương tự như đặc tính nước thải các ngành thực phẩm khác Tức là trong thành phần của nước thải khoai mì chứa hàm lượngchất hữu cơ rất cao, độ đục cao do ảnh hưởng của cặn lơ lửng nên có khả năng gây ô nhiễm môi trường rất lớn

Đặc biệt, trong nước thải khoai mì có chứa HCN là một acid có tính chất độc hại Đây là chất hóa học trong khoai mì gây nên trạng thái say, ngộ độc khi ăn phải quá nhiều Khi ngâm khoai mì vào nước một phần HCN sẽ vữa ra tan vào trong nước và theo nước thải ra ngoài Ngoài ra, trong quá trình hoạt động có sục khí SO2

vào ở công đoạn trích ly, SO2 khi gặp nước sẽ chuyển hóa thành acid H2SO3 làm cho pH trong nước giảm xuống rất nhiều

Bảng 1.4 : Kết quả phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải chế biến tinh

bột mì tại quận Thủ Đức

Trang 33

1.4 TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG CỦA NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ :

1.4.1 Ô nhiễm nước thải

Trong công nghiệp chế biến tinh bột, nước được sử dụng trong quá trình sản

xuất chủ yếu là ở công đoạn rửa củ, ly tâm, sàng loại xơ, khử nước

Trong công đoạn rửa, nước được sử dụng cho việc rửa củ mì trước khi lột vỏ để loại bỏ các chất bẩn bám trên bề mặt Nếu rửa không đầy đủ, bùn bám trên củ sẽ làm cho tinh bột có màu rất xấu

Trong công đoạn ly tâm và sàng loại xơ, nước được sử dụng nhằm mục đích rửa và tách tinh bột từ bột xơ củ mì

Ngoài ra, nước còn được sử dụng trong quá trình nghiền củ mì nhưng với khối lượng không đáng kể

Tác động :

Độ pH thấp :

Độ pH của nước thải quá thấp sẽ làm mất khả năng tự làm sạch của nguồn nước tiếp nhận do các loại vi sinh vật có tự nhiên trong nước bị kìm hãm phát triển Ngoài ra, khi nước thải có tính axít sẽ có tính ăn mòn, làm mất cân bằng trao đổi chất tế bào, ức chế sự phát triển bình thường của quá trình sống

Hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học cao :

Nước thải chế biến tinh bột có hàm lượng chất hữu cơ cao, khi xả vào nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật sử dụng ôxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ Nồng độ oxy hòa tan dưới 50% bão hòa có khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá Oxy hòa tan giảm không chỉ gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp

Hàm lượng chất lơ lửng cao :

Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, không những làm mất vẻ mỹ quan mà quan trọng nó hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống,

Trang 34

gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong rêu giảm quá trình trao đổi oxy và truyền sáng, dẫn nước đến tình trạng kỵ khí Mặt khác một phần cặn lắng xuống đáy gây bồi lắng lòng sông, cản trở sự lưu thông nước và tàu bè đồng thời thực hiện quá trình phân hủy kỵ khí giải phóng ra mùi hôi thối gây ô nhiễm cho khu vực xung quanh

Hàm lượng chất dinh dưỡng cao :

Nồng độ các chất nitơ, photpho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ các loài tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên hiện tượng thiếu oxy Nếu nồng độ oxy giảm tới 0 gây ra hiện tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượng nước của thủy vực Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớp màng khiến cho bên dưới không có ánh sáng Quá trình quang hợp của các thực vật tầng dưới bị ngưng trệ Tất cả các hiện tượng trên gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thuỷ sản, du lịch và cấp nước

Amonia rất độc cho tôm, cá dù ở nồng độ rất nhỏ Nồng độ làm chết tôm, cá từ 1,2 – 3 mg/l Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản của nhiều quốc gia yêu cầu nồng độ Amonia không vượt quá 1mg/l

1.4.2 Ô nhiễm chất thải rắn

Sau nước thải, chất thải rắn là nguồn ô nhiễm đáng quan tâm tại các cơ sở sản xuất tinh bột khoai mì Chất thải rắn gây ô nhiễm được đặc trưng bởi cả hai yếu tố: khối lượng và nồng độ chất bẩn Các loại chất thải rắn phát sinh trong quá trình sản xuất tinh bột khoai mì gồm có:

¾ Vỏ gỗ củ mì và đất cát: chiếm 3% tỉ lệ nguyên liệu, chứa rất ít nước, thành phần chủ yếu là đất cát và các yếu tố khó phân huỷ khác

¾ Vỏ thịt và xơ bã: chiếm 24% nguyên liệu, chứa nhiều nước, độ ẩm khoảng 78 – 80%, lượng tinh bột còn lại 5 – 7%, sản phẩm có dạng bột nhão và no nước Lượng bột còn lại trong xơ bã rất dễ bị phân huỷ và gây mùi hôi tho

Trang 35

Chương 1 : Tổng quan về ngành chế biến tinh bột khoai mì

1.5 MỘT SỐ QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ Ở VIỆT NAM

1.5.1 Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Phước Long

Hinh 1.6 Quy trình xử lý nước thải tinh bột mì tại nhà máy Phước Long

¾ Ưu điểm: vận hành đơn giản, chi phí vận hành thấp

¾ Khuyết điểm: chiếm diện tích lớn, dễ phát sinh ra mùi hôi thối, cần phải

chống thấm cho các hồ, tốn kinh phí lớn Nước thải đầu ra không ổn định, có thể không đạt tiêu chuẩn

1.5.2 Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tân Châu-Tây Ninh

Bể yếm khí số 1 Nước thải

Buồng lọc cát

Bể tách protein

Bể phân hủy tự nhiên 6

Bể đánh bóng

7 Nước sau xử lý

Bể yếm khí số 2 Bể yếm khí số 3 Bể yếm khí số 4 Bể yếm khí số 5

Trang 36

Hình 1.7 Quy trình công nghệ xử lý nước thải tinh bột mì ở Tân Châu

Quy trình công nghệ xử lý nước thải bao gồm: Lắng loại cát, tạp chất sau đó trung hoà nâng pH lên giá trị trung tính Kế tiếp nước thải được xử lý qua hệ thống hồ sinh học gồm 4 hồ kị khí và 2 hồ tùy tiện

Nước thải được thu gom từ các phân xưởng sẽ qua bể lắng chảy vào bể trung hòa Ở bể trung hòa, dung dịch xút sẽ được đưa vào bể nhằm trung hòa các acid có trong nước thải Sau đó, nước thải được đưa vào hệ hồ 2, 3, 4, 5, 6 và 7 để xử lý bằng phương pháp sinh học

Để hiệu quả xử lý được nâng cao, hệ hồ phải được nạo vét thường xuyên cũng như tăng độ sâu của hai hồ đầu tiên nhằm tạo điều kiện tốt cho hoạt động yếm khí của vi khuẩn

Song chắn rác

Bể trung hòa

Bể kỵ khí 1

Bể kỵ khí 2

Bể kỵ khí 3

Bể kỵ khí 4

Bể tùy tiện 1

Bể tùy tiện 2

Trang 37

( BOD là 240 mg/l, COD là 336 mg/l), tuy nhiên nước thải sau xử lý có thể dùng tưới tiêu tốt

¾ Ưu điểm: vận hành đơn giản, chi phí vận hành thấp

¾ Khuyết điểm: đòi hỏi diện tích xây dựng lớn, ngoài ra việc chống thấm ở

các hồ đầu tiên (các hồ kỵ khí và tùy tiện) là rất quan trọng nhằm tránh hiện tượng ngấm nước thải vào đất, ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước ngầm của khu vực

Trang 38

1.5.3 Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Hoàng Minh

Hình 1.8 Quy trình công nghệ xử lý nước thải tinh bột mì ở NM

HoàngMinh

Sân phơi bùn

Máy thổi khí

Bể trung hòa

Song chắn rác NaOH

Trang 39

Nước thải sau khi được trung hòa để nâng nồng độ pH sẽ được dẫn đến bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và nồng độ đồng thời xử lý một phần chất thải Sau

đó, nước thải sẽ được xử lý kỵ khí bằng UASB và hiếu khí bằng Aerotank Bùn sau

lắng được đưa qua máy nén bùn và sân phơi bùn

¾ Ưu điểm: Hệ thống vận hành đơn giản, không chiếm nhiều diện tích

¾ Khuyết điểm: Không xử lý triệt để lượng CN trong nước thải khoai mì, để

đạt tiêu chuẩn xả loại A hệ thống phải xử lý với tải lượng lớn dẫn đến khó kiểm soát

Trang 40

Chương 2: Tổng quanvề các quá trình xử lý sinh học

TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH

SINH HỌC KỴ KHÍ