Đánh giá hiện trạng và giải quyết một số vấn đề bất cập về môi trường của nhà máy chế biến tinh bột sắn an thái, huyện cam lộ, tỉnh quảng trị

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA DƯƠNG PHƯƠNG NHUNG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ GIẢI QUYẾT MỘT SỐ VẤN ĐỀ BẤT CẬP VỀ MÔI TRƯỜNG CỦA NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN AN THÁI, HUYỆN CAM LỘ, TỈNH QUẢNG TRỊ Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 60.52.03.20 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG Đà Nẵng – Năm 2017 Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN ĐÌNH HUẤN Phản biện 1: TS Phan Như Thúc Phản biện 2: TS Vương Nam Đàn Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Khoa học họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 29 tháng 12 năm 2016 Có thể tìm hiểu luận văn tại:  Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng  Thư viện Khoa Môi trường, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Việt Nam đường hội nhập kinh tế giới đòi hỏi phải gắn liền với cơng tác bảo vệ mơi trường Ngồi phát triển ngành cơng nghiệp nặng ngành chế biến lương thực thực phẩm đóng vai trị quan trọng cung ứng nội địa xuất bên Trong năm gần đây, kinh tế Việt Nam có biến chuyển mẻ ngành chế biến thực phẩm, phải kể đến ngành cơng nghiệp chế biến tinh bột mì Nhận thấy nhu cầu tiềm ngành chế biến tinh bột sắn, Nhà máy chế biến tinh bột sắn An Thái, huyện Cam Lộ, tỉnh Quảng Trị xây dựng với diện tích 19 Nhà máy lắp đặt dây chuyền thiết bị tự động hóa Thái Lan, ban đầu có cơng suất chế biến tối đa 500 sắn tươi/ngày (tương đương 120 sản phẩm tinh bột sắn/ngày), nhà máy nâng công suất lên 900 sắn tươi/ngày (tương đương 250 sản phẩm tinh bột sắn/ ngày), sản phẩm nhà máy chủ yếu xuất sang thị trường Trung Quốc Việc đưa Nhà máy chế biến tinh bột sắn An Thái vào hoạt động góp phần quan trọng việc tiêu thụ sản phẩm cho người dân, hạn chế tình trạng tư thương ép giá Ngồi tạo việc làm cho lao động thường xuyên, nhà máy tạo việc làm gián tiếp cho hàng ngàn hộ nông dân địa bàn huyện Cam Lộ vùng phụ cận khác thông qua trồng sắn nguyên liệu Đồng hành với lợi ích mà Nhà máy chế biến tinh bột sắn An Thái mang lại nhiều vấn đề bất cập mơi trường Do đó, song song với việc mở rộng sản xuất để nâng cao sản lượng, việc áp dụng biện pháp kỹ thuật để giảm thiểu chất thải cần thiết để nâng cao lực sản xuất bảo vệ môi trường, hướng tới phát triển bền vững Vì vậy, tác giả lựa chọn đề tài “Đánh giá trạng giải số vấn đề bất cập môi trường Nhà máy chế biến tinh bột sắn An Thái, huyện Cam Lộ, tỉnh Quảng Trị” làm luận văn cao học để góp phần vào cơng tác bảo vệ mơi trường cho Nhà máy An Thái nói riêng ngành chế biến sắn nói chung Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu tổng quát 2.2 Mục tiêu cụ thể Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu 4.1 Phương pháp thu thập nghiên cứu tài liệu 4.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực tế 4.3 Phương pháp kế thừa 4.4 Phương pháp tổng hợp xử lý số liệu 4.5 Phương pháp lấy mẫu, phân tích mẫu: Bố cục đề tài Chƣơng TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN 1.1 Thị trƣờng sản xuất tinh bột sắn 1.1.1 Sản xuất tinh bột sắn nƣớc 1.1.2.Sản xuất tinh bột sắn Việt Nam 1.2 Công nghệ sản xuất vấn đề môi trƣờng 1.2.1 Các loại hình sản xuất 1.2.2.Quy trình cơng nghệ 1.2.2.1 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn Thái Lan 1.2.2.2 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn Trung Quốc 1.2.2.3 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn Việt Nam 1.3 Nhà máy chế biến tinh bột sắn An thái Nhà máy chế biến tinh bột sắn An Thái nằm phía bắc thị trấn Cam Lộ, tỉnh Quảng Trị, nhà máy xây dựng năm 2013 vào vận hành vào năm 2014 với công suất 120 bột/ ngày, sản phẩm chủ yếu xuất sang thị trường Trung Quốc Bước đầu nhà máy đầu tư xây dựng dây chuyền thiết bị công nghệ đại, đồng bộ, đội ngũ kỹ sư cơng nhân có trình độ tay nghề cao, sau năm vào hoạt động năm nhà máy sản xuất 36.000 tinh bột, doanh thu đạt 180 tỷ đồng/năm Sau nhà máy cải tiến máy móc để tăng công suất lên 250 bột/ ngày từ tháng 9/2016 Công nghệ chế biến tinh bột sắn Nhà máy An Thái nhìn chung giống với cơng nghệ chế biến tinh bột sắn nhà máy chế biến tinh bột sắn Việt Nam (cụ thể Nhà máy FOCOVEC Thừa Thiên Huế, Nhà máy Quảng Ngãi, Nhà máy Hướng Hóa-Quảng Trị), khơng sử dụng SO2 để làm trắng tinh bột (việc sử dụng SO2 để xử lý bột SO2 sử dụng thừa gây ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng sản phẩm ảnh hưởng đến khâu xử lý chất thải) Tuy nhiên, công nghệ sản xuất tinh bột sắn Nhà máy An Thái có điểm khác áp dụng biện pháp quay vòng, tái sử dụng nước hoàn toàn để giảm lượng nước thải bên Các nhà máy khác tái sử dụng nước sau công đoạn tách nước để rửa củ Nhà máy An Thái tái sử dụng nước sau công đoạn tách mũ để rửa củ Cũng khơng ngoại lệ, q trình chế biến tinh bột sắn nhà máy An Thái gây phát sinh vấn đề môi trường, đáng quan tâm lượng vỏ sắn thải sau công đoạn rửa củ, lượng bã sắn sinh sau công đoạn tách bã, bụi tinh bột thất ngồi qua cyclon q trình đóng gói sản phẩm nước thải sau công đoạn rửa nước Nhưng bã sau khỏi máy tách bã sấy khô bán làm thức ăn gia súc; nhà máy chưa có biện pháp xử lý lượng bụi tinh bột thất thoát; nước thải nhà máy xử lý cách cho qua hồ yếm khí hiếu khí, thu khí biogas đốt lị sấy tinh bột Từ tháng 5/2016, nhà máy tiến hành cải tiến hệ thống xử lý nước thải củ để xử lý lượng nước thải tăng lên nhà máy nâng công suất; lượng vỏ sắn phát sinh sau trình rửa củ nhà máy thu gom vào bãi tập trung phun chế phẩm EM để hạn chế mùi hơi, sau cho người dân Ban đầu vào hoạt động, nhà máy chưa có biện pháp xử lý chất thải phát sinh nên gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Điển hình, vào tháng 11/2014 việc nhà máy xả thẳng nước thải môi trường làm cá chết trắng khu vực xả nước thải nhà máy đập Đùng Chi cục Bảo vệ môi trường tỉnh Quảng Trị gửi văn yêu cầu Nhà máy An Thái dừng hoạt động để khắc phục vấn đề môi trường Đến nhà máy khắc phục đc số vấn đề môi trường nhà máy gây ra, số vấn đề chưa khắc phục triệt để nêu 1.4 Nhận xét chung Qua tìm hiểu cơng nghệ sản xuất ưu, nhược điểm nhà máy nhận thấy tình trạng nhiễm mơi trường nhà máy chế biến tinh bột sắn mức báo động, số nhà máy có hệ thống xử lý hoạt động không hiệu hay chưa có hệ thống xử lý Lượng nước thải phát sinh lớn, phần lớn xử lý sơ ao hồ sinh học Lượng vỏ sắn phát sinh nhiều chưa có biện pháp xử lý cụ thể triệt để Bụi tinh bột thất thoát chưa có biện pháp thu hồi Hậu mơi trường gây ô nhiễm nước thải, phát sinh mùi hôi bụi Để giải vấn đề nhiệm vụ trọng tâm cần xử lý tốt bã vỏ sắn trình sản xuất gây 1.5 Phân compost 1.5.1 Khái niệm phân compost 1.5.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình chế biến compost 1.5.3 Chất lượng compost Trong luận văn tác giả xét đến kiểm tra yếu tố dinh dưỡng N, P, K Chƣơng ĐỐI TƢỢNG, PHƢƠNG PHÁP & PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.6 Đối tƣợng & phạm vi nghiên cứu 1.6.1.Đối tƣợng nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu quy trình cơng nghệ nhà máy An Thái, tác nhân ô nhiễm phát sinh từ trình sản xuất hệ thống xử lý mơi trường có nhà máy Có thể sơ q trình sản xuất với dịng đầu vào hình 2-1 1.6.2.Phạm vi nghiên cứu 1.7 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.7.1.Phƣơng pháp thu thập tổng hợp tài liệu 1.7.2.Phƣơng pháp điều tra khảo sát, thực địa 1.7.3.Phƣơng pháp kế thừa 1.7.4.Phƣơng pháp lấy mẫu, phân tích mẫu:= 1.7.5.Phƣơng pháp thực nghiệm Trong phạm vi đề tài, với vấn đề cấp bách nhà máy, tiến hành thực nghiệm làm phân compost từ vỏ sắn để giải vấn đề môi trường vỏ sắn gây nhằm đem lại kinh tế cho nhà máy a Phương pháp thực b Tiến hành thực nghiệm  Phân tích tiêu đầu vào Nguồn nguyên liệu để sản xuất phân compost vỏ sắn lấy từ Nhà máy chế biến tinh bột sắn An Thái Kết tiêu hóa lý nguyên liệu vỏ sắn bảng 2-2 Bảng 2-2 Kết phân tích vỏ sắn đầu vào Stt Chỉ tiêu Đơn vị Kết Nhiệt độ C 40 Độ ẩm % 75 pH 7,3 Hàm lượng C tổng % 53,78 Hàm lượng N tổng % 3,2  Mơ hình thí nghiệm * Các ngun vật liệu thực mơ hình: - Thùng xốp (D x R x H = 47 x 34 x 28 (cm)) : thùng - Cân : - Nhiệt kế : - Bình phun vi sinh, bổ sung nước : - Máy sục khí : máy - Vỏ sắn : 75 kg - Chế phẩm sinh học EM : lít - Nước * Tiến hành quy trình ủ: Sau chuẩn bị nguyên vật liệu thống kê trên, tiến hành thí nghiệm ủ compost với mơ hình ủ * Mơ hình thực nghiệm:  Mơ hình mơ hình 2: Như hình 2-2 - Chuẩn bị thùng xốp hình chữ nhật kích thước D x R x H = 47 x 34 x 28 (cm), khơng có nắp đậy - Đục nhiều lỗ xung quanh thùng để có khơng khí vào - Có ống nước rị rỉ từ q trình ủ - Lượng vỏ sắn đưa vào mô thùng ủ 15 kg, băm nhỏ kích thước từ 15 - 25 mm, sau đem phơi - Mỗi mơ hình bổ sung thêm 0,5 lít chế phẩm EM  Mơ hình 3, 4, 5: Như hình 2-3 - Chuẩn bị thùng xốp hình chữ nhật kích thước D x R x H = 47 x 34 x 28 (cm), khơng có nắp - Mơ hình có ống dẫn khí đặt song song với chiều rộng thành mơ hình với khoảng cách 12cm, có đường kính 1cm, ống phân phối khí có đục lỗ có d = 3mm, ống nước rị rỉ từ q trình ủ đặt phía mơ hình Khơng khí đưa vào mơ hình máy thổi khí - Lượng vỏ sắn đưa vào mơ hình ủ 15 kg sàng lọc loại bỏ đất cát, băm nhỏ kích thước từ 15 - 25 mm, sau đem phơi - Mỗi mơ hình bổ sung thêm 0,5 lít chế phẩm EM  Vận hành mơ hình compost:  Quy trình ủ thực hình 2-6 Sau lắp đặt mơ hình ủ compost, tiến hành theo dõi vận hành mơ hình để đảm bảo yếu tố tối ưu cho trình ủ Theo dõi nhiệt độ hàng ngày suốt q trình ủ để tránh thất nhiệt Bên cạnh đó, trọng bổ sung nước để trì độ ẩm, theo dõi độ sụt giảm thể tích Trong suốt q trình vận hành thơng số điều chỉnh sau: - Chế độ thổi khí: + Đối với mơ hình 3: Thổi khí ngày lần, liên tục 30 phút + Đối với mô hình 4: Thổi khí ngày lần, lần 30 phút + Đối với mơ hình 5: Thổi khí ngày lần, lần 30 phút - Chế độ xáo trộn: + Đối với mơ hình 1: Xáo trộn ngày lần + Đối với mơ hình 2: Xáo trộn tuần lần + Đối với mơ hình 3, 4, tiến hành xáo trộn để bổ sung nước tuần lần Do q trình sục khí hàng ngày nên vật liệu ủ đáy thùng có xu hướng nước làm giảm độ ẩm vật liệu nên phải tiến hành xáo trộn để bổ sung nước - Độ sụt giảm thể tích xác định ngày lần Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Hiện trạng môi trƣờng Nhà máy An Thái Quy trình sản xuất tinh bột sắn nhà máy An Thái thể hình 3-1 3.1.1 Tác động bụi, khí thải, mùi - Khí thải: tác nhân phát sinh trình sản xuất tinh bột sắn khơng lớn Khí nhiễm phát sinh từ q trình phân hủy hợp chất hữu nước thải từ hệ thống xử lý nước thải H2S, NH3 có khả gây bệnh đường hô hấp gây nguy hiểm cho người - Bụi: + Bụi bột phát sinh q trình sàng, sấy khơ đóng bao + Khơng khí cịn bị nhiễm bụi đất từ trình vận chuyển sắn nguyên liệu từ vùng nguyên liệu tới khu vực tập kết sắn nhà máy - Mùi hôi: Đặc trưng mùi hôi chua thối Trong thời gian đầu hoạt động, nhà máy chưa có biện pháp để xử lý môi trường nên mùi hôi lan rộng, tác động đến công nhân trực tiếp tham gia sản xuất, 11 Để hạn chế ảnh hưởng bụi khí thải, nhà máy trồng xung quanh khu vực nhà máy (tập trung vào khu vực xung quanh hồ sinh học), ngồi tác dụng điều hịa khí hậu, cịn có tác dụng điều hòa cảnh quan khu vực b Đánh giá Phần ô nhiễm bụi từ hoạt động sản xuất mùi hôi từ nước thải, bã thải chưa xử lý hợp lý Đặc biệt vấn đề mùi hôi gây ảnh hưởng lớn đến khu vực lân cận nhà máy 3.2.2 Nƣớc thải a Biện pháp Trong trình sản xuất, nhà máy áp dụng biện pháp quay vòng nước thải, tái sử dụng nhằm hạn chế lượng nước đầu vào lượng nước thải bên  Nước thải sản xuất: Hiện nước thải nhà máy xử lý cách cho qua hồ yếm khí hiếu khí, thu khí biogas đốt lị sấy tinh bột hình 3-6 Hệ thống bắt đầu vào hoạt động từ năm 2015 Do nguồn nguyên liệu sắn củ cung cấp từ bà nông dân địa phương tăng gấp lần so với năm trước Với công suất củ 120 tinh bột/ ngày, nhà máy không tiêu thụ hết nguyên liệu sắn này, phải để nhiều ngày nhập được, nên hàm lượng bột giảm, dẫn đến giảm giá thành nguyên liệu sắn củ người dân Trước nhu cầu thực tế bà nông dân, từ tháng 9/2016 nhà máy nâng công suất lên 250 tinh bột/ ngày nhằm giải nguyên liệu cho người dân Tuy nhiên, công suất nhà máy tăng lên đồng nghĩa lượng nước nhà máy thải tăng lên, nên hệ thống xử lý nước thải cũ xử lý hết lượng nước thải phát sinh Để nâng công suất mà không gây ô nhiễm môi trường, từ tháng 5/2016 nhà máy tiến hành cải tiến hệ thống xử lý nước thải cũ thành hệ 12 thống xử lý nước thải hình 3-7  Nước thải sinh hoạt: Chủ yếu nước sinh hoạt công nhân viên nhà máy, lượng nước từ nhà vệ sinh xử lý bể tự hoại trước thải Phần nước rửa tách cặn trước thải b Đánh giá Đối với nước thải sinh hoạt không ảnh hưởng đáng kể đến môi trường nhà máy Tuy nhiên nước thải sản xuất xử lý phức tạp qua nhiều bậc không đạt yêu cầu xả thải, gây khó khăn vận hành, khó cải tạo nâng cơng suất nhà máy Do tình trạng nước thải có màu mùi vượt tiêu xả thải Để khắc phục tình trạng nhà máy phải xây dựng bổ sung nhiều hồ để lưu trữ tạm thời với hy vọng giảm dần tác nhân ô nhiễm nước trước thải Tuy nhiên, theo thời gian chất ô nhiễm bão hòa hồ, cố vượt tiêu chuẩn ô nhiễm tiếp diễn 3.2.3 Chất thải rắn a Biện pháp Đối với vỏ, cùi thải: phát sinh khoảng 78 – 104 tấn/ngày Khối lượng chất thải rắn nhà máy thu gom vào bãi tập trung phun chế phẩm EM để hạn chế mùi hôi Một lượng lớn chất thải người dân lấy để làm phân… hay để phục vụ cho mục đích khác khơng kiểm sốt Đối với bã sắn: sau khỏi máy tách bã sấy khơ bán thị trường bên ngồi làm thức ăn gia súc Quy trình sấy khơ thể hình 3-8 b Đánh giá Vấn đề vỏ bã sắn vấn đề bất cập nhà máy Nguồn phát sinh lớn, gây nước rỉ mùi hơ khó chịu, ảnh hưởng đến dân cư xung quanh Việc để người dân sử dụng nguồn chất thải 13 khó kiểm sốt, gây ô nhiễm môi trường sử dụng không hợp lý Bên cạnh đó, bã sắn có đơn vị tiêu thụ lượng bã sắn nhiều mà khơng sấy khơ bán hết thải môi trường gây hôi thối, làm ô nhiễm môi trường khơng khí nước, ảnh hưởng đến sức khỏe người 3.3 Đề xuất biện pháp giải cải thiện mơi trƣờng cho nhà máy 3.3.1 Đối với bụi, khí thải 3.3.1.1 Bụi tinh bột Phương án đề xuất đề lắp đặt hệ thống thu hồi tinh bột tháp rửa khí sau thiết bị thu hồi tinh bột xyclon, thu hồi thêm 90% 5% lượng bột thất thoát, tương ứng với việc tăng hiệu xuất thu hồi thêm 4,5% tinh bột [2] 3.3.1.2 Đối với khí thải Đối với khí thải q trình đốt than gây cần lắp đặt thiết bị xử lý bụi thay đổi nhiên liệu đốt cách thu hồi khí bio-gas từ hệ thống xử lý nước thải Điều vừa giảm nhiễm đốt than, vừa giảm khí thải từ hệ thống xử lý nước Mùi hôi từ hệ thống xử lý cần có biện pháp thu hồi xử lý trước thải môi trường Thường biện pháp áp dụng dùng hệ thống xử lý hóa học, sinh học than hoạt tính Trong trường hợp bị cố, chưa thu hồi được, để tránh phát tán mùi cần dùng chế phẩm EM để giảm mùi hôi tạm thời 3.3.2 Đối với nƣớc thải Ở đề xuất phương pháp xử lý nước thải tương tự nhà máy Hướng Hóa, Quảng Trị mang lại hiệu cao Sơ đồ công nghệ thể hình 3-11 Ưu điểm hệ thống dùng UASB phù hợp với nước thải chứa nhiều tinh bột sắn Bên cạnh dễ thu hồi khí biogas từ UASB thay thu hồi từ bể phủ bạt Tuy nhiên, để thu hồi triệt để lượng khí phát sinh cần xây dựng hệ thống thu khí đồng 14 từ UASB hồ phủ bạt 3.3.3 Đối với chất thải rắn 3.3.3.1 Bã sắn Nhà máy An Thái sấy khô bã sắn làm thức ăn cho gia súc sản xuất ethanol từ bã sắn Thái Lan, giúp nâng cao hiệu giải vấn đề bã sắn phát sinh nhà máy 3.3.3.2 Vỏ sắn Xuất phát từ ý tưởng người dân địa phương, họ xin vỏ để ủ làm phân bón cho trồng Tuy nhiên phương pháp thực gia đình kiểu mà khơng theo quy trình nào, dẫn tới hiệu khơng cao đôi lúc phát sinh tác nhân ô nhiễm khác khơng kiểm sốt Chính luận văn muốn tập trung nghiên cứu biện pháp sản xuất phân bón từ vỏ sắn để có phương pháp thơng số hợp lý q trình thực Nếu biện pháp thực giải lượng lớn chất thải nhà máy đồng thời mang lại hiệu kinh tế đáng kể Phương pháp làm phân compost chi tiết hóa mục 3.4 3.3.4 Đối với tiếng ồn Do số thiết bị máy móc lắp đặt khơng có thiết bị đệm chống rung nên gây ồn chấn động hoạt động, cần bổ sung thêm đệm cao su động Theo sổ bảo trì thiết bị nhà máy cho thấy cơng tác tu bảo dưỡng không thường xuyên định kỳ, chờ đến máy móc hỏng hóc tiến hành sửa, nhiều máy móc phát tiếng ồn đáng kể theo thời gian sử dụng so với ban đầu, điều cho thấy cần có lịch trình bảo dưỡng thường xuyên để giảm tiếng ồn đến công nhân Hiện không gian sản xuất không gian nghỉ ngơi văn phịng cơng ty chưa có biện pháp ngăn ồn cách âm, 15 tiếng ồn sản xuất ảnh hưởng sang khu vực khác, điều địi hỏi phải có khơng gian kín cho máy móc sản xuất bố trí vật liệu hút âm để giảm tiếng ồn máy móc gây Bên cạnh đó, số máy móc đầu tư lâu, gây nhiều tiếng ồn rung động, cơng ty cần có chiến lược rà soát thay thiết bị 3.4 Phân compost từ vỏ sắn Với mẫu thí nghiệm thời gian tháng Vỏ sắn lấy trực tiếp từ nhà máy chế biến tinh bột sắn An Thái tiến hành thực nghiệm theo quy trình trình bày chương 3.4.1 Kết Sau 60 ngày ủ tạo compost thành phẩm với kết thể bảng 3-1 Bảng 3-1 Đặc tính sản phẩm Đặc tính sản phẩm Mơ Mơ Mơ Mơ Mơ hình hình hình hình hình Nhiệt độ 40 39 36 34 30 pH 7,0 6,7 6,7 6,5 6,3 Độ ẩm (%) 61 53 56 54 52 Tổng N (%) 1,15 1,51 2,51 2,63 2,75 Tổng P (%) 0,31 0,36 0,37 0,41 0,85 Tổng K (%) 0,64 0,69 1,70 2,73 3,22 3.4.1.1 Độ sụt giảm thể tích Thể tích mơ hình trình bày theo bảng 3-2 Bảng 3-2 Độ sụt giảm thể tích mơ hình Ngày 12 (cm3) 45,00 45,00 42,50 40,00 39,49 (cm3) 45,00 44,89 40,68 36,08 34,05 Mơ hình (cm3) 45,00 44,22 38,11 33,47 31,81 (cm3) 45,00 43,86 35,21 28,55 25,89 (cm3) 45,00 42,36 32,36 24,27 20,61 16 Ngày 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 (cm3) 38,89 38,00 37,55 37,00 36,61 36,34 36,34 36,34 36,34 36,34 36,34 36,34 36,34 36,34 36,34 36,34 (cm3) 33,57 32,68 32,79 31,96 31,32 30,76 29,46 28,56 27,86 27,20 26,68 26,68 26,68 26,68 26,68 26,68 Mơ hình (cm3) 30,96 29,96 29,18 28,00 27,45 26,85 26,05 25,49 24,49 23,62 22,68 22,21 22,21 22,21 22,21 22,21 (cm3) 23,00 22,11 21,22 20,09 19,43 18,75 17,39 16,19 15,07 14,07 13,23 12,56 12,56 12,56 12,56 12,56 (cm3) 17,76 15,87 13,98 12,49 11,50 10,70 9,94 8,62 7,48 6,16 5,22 4,65 4,65 4,65 4,65 4,65 cm 50 45 40 35 Mô hình 30 Mơ hình 25 Mơ hình Mơ hình 20 Mơ hình 15 10 0 10 20 30 40 50 Ngày Hình 3-14 Biến thiên thể tích q trình ủ Nhận xét: Nhìn vào bảng 3-2 hình 3-14 ta thấy ngày đầu vi sinh vật chưa thích nghi nên độ sụt giảm thể tích thấp, mơ hình không sụt giảm Từ ngày thứ trở thể tích sụt giảm bắt đầu sụt giảm nhiều thời gian vi sinh vật hoạt động mạnh ngày 15 giảm dần bắt đầu chuyển sang giai đoạn ổn 17 định Các mơ hình khác cho thấy thời kỳ ổn định khác nhau, cụ thể: Mơ hình tới ngày thứ 30 khối tích ổn định, gần khơng thay đổi Với mơ hình ngày 45 Các mơ hình 3,4,5 giống nhau, ngày 48 Do lúc VSV hoạt động chậm lại bắt đầu ngừng tiêu hủy hợp chất hữu Bên cạnh ta thấy sau kết thúc q trình ủ, mơ hình 1, thể tích cịn lại nhiều so với mơ hình 3, 4, Độ sụt giảm thể tích giảm mạnh theo thứ tự mơ hình 5, 4, 3, 2, Điều chứng tỏ mơ hình 3, 4, có thổi khí cưỡng nên q trình phân hủy xảy nhanh hiệu mơ hình 1, để thống khí tự nhiên 3.4.1.2 Nhiệt độ Kết đo nhiệt độ mô hình trình ủ sau: Bảng 3-3 Nhiệt độ mơ hình theo thời gian Ngày 10 20 30 40 50 60 Mơ hình 40 42 41 40 40 40 40 Nhiệt độ (0C) Mô hình Mơ hình Mơ hình 40 40 40 45 48 52 43 45 40 41 40 37 39 36 34 39 36 34 39 36 34 Hình 3-15 Biến thiên nhiệt độ Mơ hình 40 56 35 31 30,5 30 30 18 Nhận xét: Nhìn vào hình 3-15 ta thấy có thay đổi nhiệt độ rõ rệt Nhiệt độ cực đại mơ hình thường khoảng 10 ngày sau vận hành Các mơ hình 1,2 với chế độ làm thống khí tự nhiên, nhiệt độ cực đại không cao mô hình làm thống cưỡng (3, 4, 5), mơ hình nhiệt độ tăng cao 45oC Mơ hình 3, 4, với chế độ thổi khí cưỡng nhiệt độ tăng cao, mơ hình có nhiệt độ tăng cao 56oC (Hình 3-15) Đây mơ hình có lượng khí cấp cưỡng nhiều (thổi khí ngày lần, lần 30 phút) Từ ngày thứ 10 trở mơ hình để thống khí tự nhiên 1, 2: Mơ hình nhiệt độ bắt đầu giảm dần từ ngày thứ 10 đến ngày thứ 30 ổn định ngày sau 40oC, mơ hình nhiệt độ bắt đầu giảm dần đến ngày thứ 40 ổn định ngày sau 390C Ở mơ hình thổi khí cưỡng 3, 4, nhiệt độ bắt đầu giảm dần từ ngày thứ 10 đến ngày thứ 40 bắt đầu ổn định ngày sau 30 ÷ 36oC Diễn biến nhiệt độ mơ hình tương tự Trong ngày đầu, mơ hình xuất ký sinh, nhiên theo thời gian theo dõi nhiệt độ tăng lên ký sinh bắt đầu chết Những ngày sau tất mơ hình xuất mốc trắng nhiệt độ giảm dần Điều cho thấy xuất trình hình thành phân compost, vai trị VSV khơng đáng kể, vật chất không biến đổi nhiều, sản phẩn dạng chất mùn, độ ẩm thấp độ xốp lớn 3.4.1.3 Độ pH Giá trị pH theo dõi trình ủ thể bảng 3-4 19 Bảng 3-4 Bảng dao động pH trình ủ Ngày 10 20 30 40 50 60 Mơ hình 7,3 7,0 7,1 7,0 7,0 7,0 7,0 pH Mơ hình 7,3 6,5 6,9 6,7 6,5 6,3 6,3 Mơ hình 7,3 6,8 7,0 6,9 6,8 6,7 6,7 Mơ hình 7,3 6,0 7,2 6,8 6,4 6,1 6,1 Mơ hình 7,3 5,6 7,5 6,9 6,6 6,1 6,1 pH Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình 0 10 20 30 40 50 60 70 Ngày Hình 3-16 Biến thiên giá trị pH Nhận xét: Giá trị pH mơ hình nằm khoảng 6,1 – 7,3 tối ưu cho vi sinh vật trình ủ phân rác Nhìn vào bảng 3-4 hình 3-16, ta thấy giá trị pH nhóm mơ hình thổi khí cưỡng giảm nhanh 10 ngày đầu tiên, pH nhóm mơ hình để thống khí tự nhiên có giảm tương đối Chứng tỏ thời gian nhóm mơ hình thổi khí cưỡng vi sinh vật, nấm tiêu thụ hợp chất hữu thải axit hữu mạnh, nhóm mơ hình để thống khí tự nhiên yếu Tồn thí nghiệm khơng sử dụng hóa chất để điều chỉnh pH Từ ngày thứ 10 đến ngày thứ 30 pH bắt đầu tăng lên lại, 20 thời gian vi sinh vật tham gia vào trình phân hủy axit hữu tiếp tục bị phân hủy khối ủ mơ hình để thống khí tự nhiên q trình diễn chậm khơng có thay đổi nhiều mơ hình 3.4.1.4 Độ ẩm Để q trình compost diễn tốt, nước bổ sung thường xuyên để trì độ ẩm nguyên liệu ủ khoảng 40 – 60% Kết đo độ ẩm sau: Bảng 3-5 Kết đo độ ẩm Ngày 10 20 30 40 50 60 Mơ hình 75 73 67 62 65 62 61 Mơ hình 75 70 63 60 70 68 53 Độ ẩm (%) Mơ hình 75 67 60 56 69 65 56 Mơ hình 75 65 59 54 67 60 54 Mơ hình 75 60 54 49 63 58 52 Hình 3-17 Biến thiên độ ẩm Nhận xét: Nhìn vào bảng 3-5 hình 3-17, ta thấy độ ẩm ngày đầu không nằm khoảng tối ưu cho vi sinh vật phát triển Vào ngày đầu độ ẩm khối ủ cao tính chất nguyên liệu 21 đầu vào Từ ngày 20 trở đi, mô hình 3, 4, có độ ẩm nằm khoảng tối ưu 52 ÷ 60% Do q trình bổ sung nước thường xuyên trình ủ nên độ ẩm mơ hình trì khoảng: Mơ hình 1: Từ 61% ÷ 75% Mơ hình 2: Từ 53% ÷ 75% Mơ hình 3: Từ 56% ÷ 75% Mơ hình 4: Từ 54% ÷ 75% Mơ hình 5: Từ 52% ÷ 75% Độ ẩm ln đảm bảo giá trị cần thiết trình ủ compost Độ ẩm có thay đổi mơ hình q trình bổ sung nước tay nên có biến thiên khác 3.4.2 Thảo luận Kết thúc 60 ngày ủ compost với vật liệu vỏ sắn, nhìn chung thời gian ủ, nhiệt độ môi trường xung quanh cao với hình thức ủ (cấp khí cưỡng kết hợp đảo trộn tay, để thống khí tự nhiên kết hợp đảo trộn tay) khơng nên ảnh hưởng phần đến chất lượng phân Các mơ hình tích sụt giảm nhiều khi: Mơ hình có nhiệt độ từ 40 ÷ 42 0C, pH dao động từ 7,0 ÷ 7,3, độ ẩm dao động từ 67 ÷ 75%; Mơ hình có nhiệt độ từ 40 ÷ 45 0C, pH dao động từ 6,5 ÷ 7,3, độ ẩm dao động từ 63 ÷ 75%; Mơ hình có nhiệt độ từ 40 ÷ 48 0C, pH dao động từ 6,5 ÷ 7,3, độ ẩm dao động từ 60 ÷ 75%; Mơ hình có nhiệt độ từ 40 ÷ 52 0C, pH dao động từ 6,0 ÷ 7,3, độ ẩm dao động từ 59 ÷ 75%; Mơ hình có nhiệt độ từ 40 ÷ 56 0C, pH dao động từ 5,6 ÷ 7,5, độ ẩm dao động từ 54 ÷ 75% Các mơ hình 1, 2, khoảng thời gian tích sụt giảm nhiều nhất, giá trị nhiệt độ, pH, độ ẩm khơng nằm khoảng tối ưu Đó nguyên nhân dẫn đến thể tích khối ủ sụt giảm khơng đáng kể 22 Các mơ hình 4, khoảng thời gian tích sụt giảm nhiều nhất, giá trị nhiệt độ, pH, độ ẩm nằm khoảng tối ưu Vì ta xét hai mơ hình 4, nhận thấy: Nên chọn mơ hình cấp khí cưỡng có đảo trộn, chế độ cấp khí lần/ngày kết tối ưu, cho cấp khí nhiều lần/ ngày ngày đầu pH tăng cao dẫn đến khí NH3 thất nhiều gây mùi hơi, cấp khí nhiều dẫn đến chi phí làm phân cao Trong trình ủ phân, giá trị nhiệt độ, pH, độ ẩm chưa hoàn toàn đạt khoảng tối ưu nên làm cho trình ủ kéo dài đến 60 Do đó, q trình ủ cần lưu ý số rút ngắn thời gian ủ phân Để trình ủ phân đạt hiệu cáo ta nên trì nhiệt độ khoảng từ 50 ÷ 600C, pH khoảng từ 6,0 ÷ 7,5, độ ẩm khoảng từ 50 ÷ 60% Nếu q trình ủ gặp cố, giá trị không nằm khoảng tối ưu ta khắc phục cách: Độ ẩm thấp ta thêm nước dạng sương, độ ẩm cao ta bổ sung thêm vỏ sắn khơ; nhiệt độ khơng tăng lên khối ủ khơng đạt u cầu thiếu ẩm, thiếu vi sinh vật nén lên vật liệu chặt; ta bổ sung chế phẩm để tăng khả hoạt động VSV Trong thí nghiệm ủ phân nêu luận văn này, sản phẩm sau sàn lọc qua rây đem sản phẩm phân tích tỷ lệ N, P, K kết trình bày bảng 3-6 Bảng 3-6 Kết phân tích mẫu sau kết thúc trình ủ compost Hàm lượng (%) Thành Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình phần N 1,15 1,51 2,51 2,63 2,75 P 0,31 0,36 0,37 0,41 0,85 K 0,64 0,69 1,70 2,73 3,22 23 Từ kết cho thấy sản phẩm không đạt tiêu chuẩn phân hữu vi sinh từ chất thải rắn Bộ Nông nghiệp Phát triển Nơng thơn, cần phải bổ sung thêm phân hóa học NPK để đáp ứng tiêu chuẩn ngành 10 TCVN 562 – 2002 (Phụ lục 1) So sánh giữ hai hình thức ủ (thóang khí tự nhiên cưỡng bức) mơ hình thổi khí cưỡng đạt hiệu cao để thống khí tự nhiên Chứng tỏ thổi khí cưỡng q trình phân hủy chất hữu (vỏ sắn) diễn nhanh hiệu KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN Nhà máy chế biến tinh bột sắn An Thái vào hoạt động giải việc làm cho lao động địa phương vào phát triển kinh tế địa phương Chính phải tìm hướng để nhà máy phát triển cho tốt mà không ảnh hưởng đến môi trường Trong trình hoạt động, nhà máy quan tâm đến vấn đề môi trường Cơ sở vật chất phục vụ công tác bảo vệ môi trường nhà máy đặc biệt đầu tư Tuy vậy, số vấn đề môi trường nhà máy chưa biết cách để khắc phục xử lý hệ thống xử lý nước thải nhà máy chưa thực hiệu quả, bụi tinh bột thất thoát lớn chưa có biện pháp khắc phục, bã sắn dừng lại việc sấy khô làm thức ăn gia súc, vỏ sắn tập trung thành đống phun chế phẩm để khử mùi chưa có biện pháp xử lý triệt để Với trạng vấn đề đề cập làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, sức khỏe CBCNV làm việc nhà máy nười dân sống lân cận khu vực nhà máy Đề tài luận văn đưa giải pháp phần giúp khắc phục, giải đến mức vấn đề môi trường nhà máy: Xử lý 24 nước thải bể UASB kết hợp hồ sinh học để thu hồi triệt để lượng khí phát sinh phục vụ đốt lò sấy tinh bột bã sắn, lắp đặt hệ thống thu hồi tinh bột tháp rửa khí sau thiết bị thu hồi tinh bột xyclon để thu hồi thêm 90% 5% lượng bột thất thốt, bã sắn ngồi sấy khơ làm thức ăn cho gia súc sản xuất ethanol từ bã sắn Thái Lan, nhà máy vỏ sắn thải nguồn gây nhiễm khơng kiểm sốt nên luận văn vỏ sắn tập trung nghiên cứu làm phân compost đưa rac thông số hợp lý mục 3.4.2 4.2 KIẾN NGHỊ Các vấn đề môi trường nhà máy tồn nhiều Các vấn đề đồi hỏi có cần có quan tâm cách đồng từ Ban Lãnh đạo nhà máy đến phận phòng ban Đề tài luận văn thực Nhà máy chế biến tinh bột sắn An Thái phù hợp để áp dụng cho nhà máy chế biến tinh bột sắn khác Sau tiến hành biện pháp mà đề tài đưa ra, nhà máy nên ý kiểm sốt q trình sản xuất để hạn chế đến mức thấp chất thải phát sinh Đối với vấn đề vỏ sắn, có đủ thời gian, luận văn nghiên cứu thêm ảnh hưởng compost tạo thành lên sinh trưởng, phát triển, hoa, kết chất lượng sản phẩm nông nghiệp ngắn ngày cơng nghiệp lâu năm Ngồi ra, cần phải vận động, tuyên truyền người dân tận dụng vỏ sắn để sản xuất sử dụng phân compost rộng rãi Chính cần có đầu tư hỗ trợ Nhà nước việc khuyến khích nhà nơng sử dụng phân hữu nhiều thay sử dụng phân bón hóa học ... xuất tinh bột sắn Thái Lan 1.2.2.2 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn Trung Quốc 1.2.2.3 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn Việt Nam 1.3 Nhà máy chế biến tinh bột sắn An thái Nhà máy chế biến tinh. .. ngành chế biến tinh bột sắn, Nhà máy chế biến tinh bột sắn An Thái, huyện Cam Lộ, tỉnh Quảng Trị xây dựng với diện tích 19 Nhà máy lắp đặt dây chuyền thiết bị tự động hóa Thái Lan, ban đầu có cơng... Các vấn đề môi trường nhà máy tồn nhiều Các vấn đề đồi hỏi có cần có quan tâm cách đồng từ Ban Lãnh đạo nhà máy đến phận phòng ban Đề tài luận văn thực Nhà máy chế biến tinh bột sắn An Thái phù