Ngày nay với nhịp sống hối hả việc pha cà phê phin rất bất lợi về mặt thời gian, cà phê hòa tan nhanh chóng được ưa chuộng vì sự tiện lợi của nó. Việc sản xuất cà phê hòa tan đang được nhiều công ty lựa chọn vì mang lại nhiều lợi nhuận như : Trung nguyên, Vinacafe, Nescafe…Chính việc sản xuất ngày càng nhiều thì lượng chất thải ra môi trường sẽ nhiều, nhất là nước thải.Quy trình sản xuất cà phê hòa tan làm phát sinh lượng nước thải lớn, có các thành phần ô nhiễm cao như nồng độ COD và độ màu, ngoài ra còn có các chất hữu cơ đa vòng, cafein, chất chát, lignin…là chất khó phân hủy sinh học. Nước thải cà phê hòa tan nếu không có biện pháp xử lí hợp lí không chỉ ảnh hưởng đến mỹ quan môi trường mà sức khỏe cộng đồng cũng bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Trước thực trạng đó đồ án “Đề xuất công nghệ xử lý nước thải nhà máy cà phê hòa tan Trung Nguyên (Dĩ An Bình Dương)” được lựa chọn góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN ĐỀ TÀI: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CÀ PHÊ HÒA TAN TRUNG NGUYÊN TẠI DĨ AN-BÌNH DƯƠNG Giảng viên hướng dẫn : TS.Trần Thị Ngọc Diệu Sinh viên thực hiện: Lê Thị Thảo XXXXXXX Ngô Thị Diệu Thiện XXXXXXX Lớp: Tp Hồ Chí Minh,2016 DHQLMTXX DANH MỤC VIẾT TẮT BOD: Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa, mgO2/l COD: Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học, mgO2/l DO: Dissolved Oxygen – Oxy hòa tan, mgO2/l SS: Chất rắn lơ lửng SCR: Song chắn rác QCVN: Quy chuẩn Việt Nam TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Bảng so sánh thông số đầu vào nước thải sản xuất cà phê hòa tan Trung Nguyên QCVN 40:2011/BTNMT DANH MỤC HÌNH Hình1.1 Biểu đồ diện tích sản lượng cà phê Việt Nam qua năm Hình 1.2 Biểu đồ tỉ lệ diện tích trồng cà phê tỉnh năm 2015 Hình 1.3 Giá xuất cà phê nhân Việt Nam Hình 1.4 Biểu đồ sản lượng cà phê qua mùa vụ Hình 1.5 Biểu đồ xuất cà phê chế biến Việt Nam qua năm Hình 1.6 Sơ đồ tổ chức công ty cổ phần Trung Nguyên Hình 1.7 Sơ đồ chế biến cà phê hòa tan Hình 2.1 Song chắn rác Hình 2.2 Lưới chắn rác Hình 2.3 Song chắn rác làm thủ công Hình 2.4 Song chắn rác làm giới Hình 2.5 Bể lắng ngang Hình 2.6 Bể lắng đứng Hình 2.7 Hệ thống lọc hở Hình 2.8 Thiết bị lọc tiếp xúc Hình 2.9 Hệ thống lọc có áp lực Hình 2.10 Bể lắng tạo kết hợp Hình 2.11 Bể tuyển DAF Hình 2.12 Sơ đồ phương pháp sinh học Hình 2.13 Ao hồ sinh học hiếu khí Hình 2.14 Bể Aerotank Hình 2.15 Bể lọc sinh học nhỏ giọt Hình 2.16 Mương Oxi hóa Hình 2.17 Bể UASB MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.Đặt vấn đề Ngày môi trường sống bị đe dọa suy thoái cạn kiệt dần nguồn tài nguyên thiên nhiên, nguồn gốc biến đổi môi trường hoạt động kinh tế - xã hội Ngành công nghiệp chế biến cà phê hòa tan ngành công nghiệp mạnh nước ta tiềm phát triển ngành vô lớn mang lại hàng trăm triệu USD cho đất nước, giải công ăn việc làm cho hàng ngàn công nhân làm việc nhà máy Theo xu hướng phát triển chung giới nhu cầu tiêu thụ cà phê ngày tăng Cây cà phê tiềm cung cấp loại thức uống ưa thích, có tác dụng phủ xanh đất trống, đồi trọc, bảo vệ tài nguyên đất tránh rửa trôi, xói mòn, tạo môi trường không khí lành… Theo kết năm 2014, Việt Nam đứng thứ hai (sau Brazil) danh sách nước xuất cà phê lớn giới, diện tích trồng cà phê Việt Nam 640 nghìn hecta Cà phê Trung Nguyên thương hiệu tiếng hàng đầu Việt Nam có mặt 60 quốc gia giới Ngày với nhịp sống hối việc pha cà phê phin bất lợi mặt thời gian, cà phê hòa tan nhanh chóng ưa chuộng tiện lợi Việc sản xuất cà phê hòa tan nhiều công ty lựa chọn mang lại nhiều lợi nhuận : Trung nguyên, Vinacafe, Nescafe…Chính việc sản xuất ngày nhiều lượng chất thải môi trường nhiều, nước thải.Quy trình sản xuất cà phê hòa tan làm phát sinh lượng nước thải lớn, có thành phần ô nhiễm cao nồng độ COD độ màu, có chất hữu đa vòng, cafein, chất chát, lignin…là chất khó phân hủy sinh học Nước thải cà phê hòa tan biện pháp xử lí hợp lí không ảnh hưởng đến mỹ quan môi trường mà sức khỏe cộng đồng bị ảnh hưởng nghiêm trọng Trước thực trạng đồ án “Đề xuất công nghệ xử lý nước thải nhà máy cà phê hòa tan Trung Nguyên (Dĩ An- Bình Dương)” lựa chọn góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường 2.Mục tiêu đồ án Đề xuất công nghệ xử lí nước thải nhà máy cà phê hòa tan Trung Nguyên Dĩ An- Bình Dương đạt quy chuẩn kĩ thuật quốc gia QCVN 40:2011/ BTNMT, cột B 3.Nội dung đồ án Đánh giá tổng quan công nghệ sản xuất khả gây ô nhiễm môi trường ngành chế biến cà phê Tổng quan thành phần, tính chất nước thải, công nghệ sản xuất chế biến khả gây ô nhiễm môi trường nhà máy cà phê hòa tan Trung Nguyên (Dĩ An - Bình Dương) Đề xuất phương án xử lí nước thải góp phần bảo vệ môi trường 4.Phương pháp đồ án - Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan công nghệ chế biến, khả gây ô nhiễm môi trường xử lý nước thải ngành chế biến cà phê - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tham khảo tài liệu phương pháp xử lý nước thải cho ngành chế biến cà phê - Phương pháp tổng hợp, phân tích số liệu: Thống kê, tổng hợp số liệu thu thập từ đưa công nghệ xử lý phù hợp - Phương pháp so sánh: So sánh số liệu nồng độ nước thải nhà máy với QCVN 40:2011/BTNMT CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ VÀ GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN TẬP ĐOÀN TRUNG NGUYÊN 1.1 Tổng quan cà phê Đặc điểm cà phê loại công nghiệp nhiệt đới có nguồn gốc từ châu Phi với yêu cầu sinh thái khắt khe Khí hậu đất đai nhân tố sinh thái định suất hiệu kinh tế loài Hiện giới, có nhiều giống cà phê, song có loại trồng phổ biến là: - Cà phê chè (ARABICA): Đây loại cà phê quan trọng nhất, biết đến từ lâu đời phát triển rộng rãi giới Đây loại cà phê có chất lượng cao, thơm ngon giới ưa dùng - Cà phê vối (ROBUSTA): Loại cà phê phát đầu kỷ XX châu Phi Song chiếm 1/3 sản lượng tiêu thụ cà phê giới - Cà phê mít: Cà phê mít có phẩm chất lượng thấp nên không chế biến làm hàng xuất khẩu, mà dùng tiêu thụ nội địa - Cà phê mít dâu da: Đây loại cà phê có nguồn gốc từ Liberia, suất thấp, chất lượng nên không trồng phổ biến - Cà phê chồn: Đây loại cà phê cao cấp, có thị trường 1.1.1 Các đặc điểm chung cà phê Viêt Nam Ở nước ta có hai loại cà phê trồng phổ biến, cà phê vối cà phê chè Với đặc điểm ưa thời tiết mát, cường độ ánh sáng thấp, cà phê chè trồng chủ yếu miền Bắc Trái lại, cà phê vối lại trồng phổ biến tỉnh miền Nam nơi mà thời tiết nóng, ẩm, ánh sáng dồi Cây cà phê thâm nhập nước ta từ sớm song quy mô nhỏ, suất sản lượng thấp Năm 1975 nước có 18000 ha, diện tích cho sản phẩm 12000 ha, với suất 4,7 tạ/ha sản lượng 5600 Nhưng 35 năm sau ngày đất nước thống nhất, cà phê nhanh chóng phát triển Diện tích, suất, sản lượng xuất tăng nhanh Hiện nay, nước ta có 530.900 cà phê, cho sản lượng khoảng triệu tấn/năm Tây Nguyên với tỉnh Đắc Lắc, Lâm Đồng, Gia Lai Kon Tum khu vực chủ lực ngành cà phê Việt Nam Diện tích vùng lên tới 470000 ha, chiếm 90% tổng diện tích trồng cà phê nước Trong diện tích, sản lượng cà phê Đắc Lắc lớn nhất, chiếm 40% nước Đặc biệt, với điều kiện đất đỏ bazan màu mỡ, cộng thêm khí hậu thuận lợi cho câycà phê phát triển, ưu cà phê Tây Nguyên lớn, suất sản lượng cao chất lượng tốt Tuy nhiên, để có suất cao vậy, yếu tố "thiên thời ,địa lợi" phải kể đến công sức đầu tư khâu giống chăm sóc người nông dân Đặc biệt, nhiều hộ gia đình việc áp dụng quy trình thâm canh cao cho suất 5060 tạ cà phê nhân/ha Ngoài ra, diện tích sản lượng cà phê vùng khác nứớc trọng đầu tư phát triển: Đông Nam Bộ, diện tích trồng cà phê đạt 36000 ha; Miền Trung Nam Bộ đạt 3000 từ Quảng Trị trở Bắc 11000 Đặc biệt nước ta, có khoảng 70% diện tích cà phê nước trồng từ năm 1989 Nhờ mà diện tích suất tăng lên nhanh chóng giúp cho sản lượng cà phê nước ta tăng nhanh năm qua Nó tạo mức sản lượng cà phê cao … Hình1.1 Biểu đồ diện tích sản lượng cà phê Việt Nam qua năm Nguồn: Tổng cục Thống kê, Bộ NN&PTNT,USDA (United States Department of Agriculture) Chức năng: loại bỏ cặn trình xử lý hóa lý thiết bị phản ứng keo tụ tạo khỏi nước phương pháp lắng trọng lực Vì cặn tạo công đoạn chủ yếu bùn vô có đặc điểm nhẹ, dễ bị phá vỡ nên để nâng cao hiệu lắng đây, có bổ sung polyme ( cất trợ lắng ) để tạo mắc xích nối cặn lại với làm tăng tỷ trọng giúp lắng tốt g)Bể Aerotank Bể Aerotank công trình nhân tạo dùng xử lý nước thải phương pháp sinh học hiếu khí nhờ trì không khí cấp từ máy thổi khí khuấy trộn nước thải với bùn hoạt tính Bể thường có chiều cao từ 2,5m trở lên nhằm mục đích sục khí vào lượng không khí kịp hòa tan nước, thấp khí bùng lên hết oxy hòa tan Dung tích bể thiết kế với thời gian lưu nước để làm thoáng bể từ đến dùng hệ thống sục gió từ đến 12 dùng thiết bị khuấy khí làm thoáng bề mặt Lượng gió cấp vào từ 55 m3/ kg BOD5 đến 65 m3/l kg BOD5 cần khử Sau rời bể lắng, nước thải sản xuất cà phê hòa tan có nồng độ BOD thấp(thường < 400 mg/l),nước thải vào bể Aerotank mười đường ống thông khí Các chất lơ lửng nước thải đóng vai trò hạt nhân vi khuẩn cư trú, sinh sản phát triển dần lên thành cặn gọi bùn hoạt tính Aerotank hoạt động dựa chủng vi sinh vật có khả oxi hóa chất bẩn hữu Bùn hoạt tính bao gồm sinh vật sống kết lại thành dạng hạt dạng với trung tâm chất rắn lơ lửng (40%) Chất bùn hoạt tính đến 90% chất rắn rêu, tảo phần sót rắn khác Bùn hiếu khí dạng bùn vàng nâu, dễ lắng hệ keo vô định hình Những sinh vật sống bùn vi khuẩn đơn bào đa bào, nấm men, nắm mốc, xạ khuẩn, động vật nguyên sinh động vật hạ đẳng, dòi, giun, ấu trùng sâu bọ Vai trò trình làm nước thải bùn hoạt tính vi khuẩn, chia làm nhóm: - Alkaligenes- Achromobacter - Pseudomonas - Enterobacteriaceae - Athrobacter bacillus - Cytophaga- Flavobacteriaum - Pseudomonas- Vibrio aeromonas - Achrobact - Hỗn hợp vi khuẩn khác; Ecoli, Micococus Trong nước thải có tế bào Zooglea có khả sinh bào nhầy xung quanh tế bào có tác dụng gắn kết vi khuẩn hạt lơ lửng khó lắng chất màu, chất gây mùi… phát triển thành cặn Các cặn khuấy đảo thổi khí lớn lên hấp phụ nhiều hạt rắn lơ lửng nhỏ, tế bào vi sinh vật, nguyên sinh động vật chất độc Những hạt ngừng thổi khí chất cạn kiệt, chúng lắng xuống tạo bùn hoạt tính Yếu cố vi sinh vật đóng bùn hoạt tính để chuyển đổi hòa tan chất hữu dạng hạt Trong trình bùn hoạt tính truyền thống, vi sinh vật sử dụng oxy để phân huỷ chất hữu (thực phẩm) cho sinh trưởng phát triển Các vi khuẩn diện nước thải tồn dạng lơ lửng dính bám, vi sinh hiếu khí tiếp nhận oxi chuyển hóa chất hữu thành thức ăn để phát triển tăng sinh khối chất vô đơn giản như: CO2, H2O…làm giảm tải lượng ô nhiễm nước thải xuống mức thấp Chất hữu + Vi sinh vật hiếu khí → H2O + CO2 + Sinh khối +… Trải qua giai đoạn: – Giai đoạn 1: Tốc độ oxi hoá tốc độ tiêu thụ oxi Ở giai đoạn này, bùn hoạt tính hình thành phát triển Hàm lượng oxi cần cho vi sinh vật sinh trưởng, đặc biệt giai đoạn thức ăn dinh dưỡng nước thải phong phú, lượng sinh khối thời gian Sau vi sinh vật thích nghi với môi trường,chúng sinh trưởng mạnh theo cấp số nhân Vì lượng tiêu thụ oxi tăng cao dần – Giai đoạn 2: Vi sinh vật phát triển ổn định tốc độ tiêu thụ oxi thay đổi Chính giai đoạn chất bẩn hữu bị phân huỷ nhiều Hoạt lực enzyme bùn hoạt tính giai đoạn đạt tới mức cực đại kéo dài thời gian Điểm cực đại enzyme oxi hoá bùn hoạt tính thường đạt thời điểm sau lượng bùn hoạt tính tới mức ổn định – Giai đoạn 3: Sau thời gian dài tốc độ oxi hoá không thay đổi có chiều hướng giảm, lại thấy tốc độ tiêu thụ oxi tăng lên Đây giai đoạn nitrat hoá muối amoni Sau cùng, nhu cầu oxi hoá lại giảm cần phải kết thúc trình làm việc bể Aerotank Sau oxi hoá 80% – 90% BOD nước thải không khuấy trộn thổi khí bùn hoạt tính lắng xuống đáy Cần phải lấy bùn cặn khỏi nước, không kịp thời tách nước bị ô nhiễm thứ cấp, nghĩa sinh khối vi sinh vật bùn tự phân hủy Ngoài có hợp chất chứa chất béo, hydratcacbon, chất khoáng,…khi tự phân hủy làm ô nhiễm nguồn nước Để oxy hóa với hiệu cao chất ô nhiễm hữu cơ, phải cung cấp môi trường thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí Hiệu xử lý bể Aerotank đạt 80 – 95%.và phụ thuộc vào yếu tố chất dinh dưỡng, nhiệt độ, pH, nồng độ oxy, lượng bùn…các yếu tố ảnh hưởng đến việc tồn phát triển vi sinh vật - - - - Chất dinh dưỡng: Trong yêu cầu chất carbon, tăng trưởng phụ thuộc vào lượng nitơ phốt Tỷ lệ tối ưu C: N: P dung dịch hỗn hợp thường 100: 5: Trong nước thải sản xuất cà phê hòa tan bị thiếu nitơ phốt Do đó, chất dinh dưỡng cần phải thêm vào hỗn hợp dung dịch vi khuẩn phát triển tối đa tối ưu hóa trình xử lý Nhiệt độ: Tất phản ứng sinh học bị ảnh hưởng nhiệt độ Hầu hết vi sinh vật hoạt động tốt nhiệt độ vừa phải (28-37ºC) Độ pH: Có ảnh hưởng lớn đến hiệu xử lý nước thải, pH tố ưu cho phát triển vi sinh vật nằm khoảng 6,5 đến 7,5 Vi khuẩn phát triển tốt nước kiềm Trong đó, tảo nấm phát triển tốt nước có tính axit nhẹ Khi môi trường có pH thay đồi vi sinh vật có thích nghi tương ứng nhờ vào hệ enzyme Oxi hòa tan: Để đạt hiệu tối ưu, cần cung cấp oxy cho vi sinh vật, lượng oxy cung cấp vào bể khoảng (DO = 1,5 – mg/l) Để đảo bảo hàm lượng oxy đủ cho vi sinh vật tồn tại, phát triển oxy cấp liên tục vào bể 24/24 Lượng bùn: Chỉ số thể tích bùn SVI thường dao động từ 50 – 150 ml/g, tuổi bùn thường từ đến 15 ngày h) Bể lắng Bể lắng dùng để lắng cặn từ trình xử lí sinh học hiếu khí bể Aerotank, phần cặn bùn sẽ bơm bùn, bơm tuần hoàn bể Aerotank để tái sinh phần xả vào bể chứa bùn Phần tái tuần hoàn xác định sở tỷ lệ hỗn hợp dung dịch ổn định SS với nồng độ nhu cầu oxy sinh hoá mà nước thải sinh loại bỏ tối đa chất hữu nước thải Phần bùn dư chuyển định kì bể chứa bùn Nước thải khỏi thiết bị lắng có hàm lượng cặn (SS) giảm đến 60% i) Bể xử lý thiết bị oxy hóa nâng cao Quá trình oxi hóa nâng cao trình phân hủy oxi hóa dựa vào gốc tự hoạt động hydroxyl *HO tạo trình xử lý Gốc hydroxyl *HO tác nhân oxi hóa mạnh số tác nhân oxi hóa biết từ trước đến Thế oxi hóa gốc hydroxyl *HO 2,8V, cao số tác nhân oxi hóa thường gặp.Ở quy trình ta áp dụng trình oxi hóa nâng cao không nhờ tác nhân ánh sáng với tác nhân phản ứng H2O2 O3( trình Peroxon) Áp dụng trình Peroxon để xử lý nước thải dẫn đến khoáng hóa hoàn toàn chất hữu khó phân hủy sinh học nhờ tác nhân hydroxyl *HO sinh trình phản ứng Nước thải sau xử lý phương pháp sinh học chứa khoảng 103- 105 vi khuẩn 100ml, hầu hết loại vi khuẩn tồn nước thải vi khuẩn gây bệnh, không loại trừ số loại vi khuẩn có khả gây bệnh Nhờ tác dụng oxy hóa cực mạnh *HO so với tác nhân diệt khuẩn truyền thống (các hợp chất clo) nên khả tiêu diệt triệt để vi khuẩn thông thường, chúng tiêu diệt tế bào vi khuẩn virus gây bệnh mà clo diệt Sự có mặt H2O2 có tác dụng khơi mào cho phân hủy O3 thông qua ion hydroperoxit HO2- mô tả phương trình sau: H2 O2 HO2- + H+ HO2- + O3 *O3- + *HO2 Các phản ứng tạo thành gốc *HO - - Tạo gốc *HO từ *O3O3 + H + *HO3 *HO3 *HO + O2 Tạo gốc *HO từ *HO2 *HO2 H+ + *O2- *O2- + O3 *O3- + O2 *O3- + H+ *HO3 *HO3 *HO + O3 Phương trình tổng hợp đặc trưng cho trình Peroxon: H2O2 + 2O3 2*HO + 3O2 Các yếu tố ảnh hưởng: - Độ pH độ kiềm : Hydrogen peroxit thân phản ứng chậm với ozon, sản phẩm phân hủy lại phản ứng mạnh với ozon Vì vậy, môi trường pH cao thuận lợi cho phản ứng làm tăng tốc độ phân hủy ozon tạo gốc *HO Nếu tăng pH lên đơn vị, tăng tốc độ tạo thành gốc *HO lên 10 lần Trị số pH tối ưu trình Peroxon thường nằm khoảng 7-8 Độ kiềm thông số quan trọng trình Peroxon Nếu nước thải có độ kiềm bicacbonat cacbonat, cần loại bỏ chúng trước tiến hành phản ứng Peroxon -Tỷ lệ H2O2/O3:Tỷ lệ tối ưu H2O2/O3 0,5 mol H2O2 cho mol O3 Tuy nhiên, nhu cầu H2O2 tùy thuộc vào có mặt gốc tìm diệt gốc *HO tỷ lệ thay đổi Nói chung, tỷ lệ H2O2/O3 tối ưu tốc độ phản ứng tạo gốc hydroxyl cực đại phải xác định vào trường hợp cụ thể -Ảnh hưởng ion vô cơ: Nói chung trình Peroxon ion Clorua, cacbonat bicacbonat thưởng có ảnh hưởng đến phản ứng nhiều nhất, ion Sulphat, photphat nitrat thường có ảnh hưởng mức độ thấp l) Bể nén bùn Trong thời gian đầu vi sinh chưa ổn định mật độ trình vận hành có cấy lại vi sinh lượng bùn lắng đáy bể tuần hoàn gần 100% bể xử lý sinh học hiếu khí Còn thời điểm ổn định tất bùn lắng đáy bể chuyển hết bể nén bùn bùn bể lắng phần lớn xác chết vi sinh vật sau trình phân hủy nội bào Bùn từ bể lắng đưa đến bể chứa bùn, sau chuyển qua bể nén bùn Độ ẩm loại bùn sinh cao ( 98%) Do bể nén bùn có chức nén bùn loại phần nước nhằm giảm độ ẩm thể tích bùn Từ mà khối lượng bùn phải vận chuyển hay công suất yêu cầu máy ép bùn sau giảm Riêng phần nước tách từ bể nén bùn chuyển lại bể điều hòa hầm bơm để tiếp tục trình xử lý m) Máy ép bùn Cặn sau qua bể nén bùn có nồng độ từ ÷ 8% cần đưa qua thiết bị làm khô cặn để giảm độ ẩm xuống 70 ÷ 80%, tức tăng nồng độ cặn khô từ 20 ÷ 30% với mục đích: -Giảm lượng vận chuyển bãi thải -Cặn khô dễ đưa chôn lấp hay cải tạo đất có hiệu cao cặn ướt -Giảm thể tích nước ngấm vào nước ngầm bãi chôn lấp -Nước từ máy ép bùn nước rửa máy ép bùn dẫn bể thu gom KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1.Kết luận Trước xu phát triển mạnh mẽ kinh tế đất nước, việc đảm bảo phát triển bền vững cần thiết phải đôi với bảo vệ môi trường Đặc biệt xu nay, vấn đề bảo vệ môi trường trở thành vấn đề mang tính toàn cầu, cần chung tay toàn nhân loại Ngành công nghiệp chế biến cà phê hoà tan ngành có nguy ô nhễm cao, cần thiết có hệ thống xử lí nước thải để xử lí trước thải môi trường Với hệ thống xử lí đề xuất trên, nước thải nhà máy chế biến cà phê hòa tan sau xử lí đạt tiêu chuẩn chất lượng loại B theo QCVN40:2011/BTNMT đủ điều kiện thải môi trường 2.Kiến nghị - Cần kiểm kiểm soát tải trọng nước thải ô nhiễm tránh gây sốc sinh học làm thí nghiệm số bùn, COD, BOD, SS…để xác định hiệu xử lý hệ thống, đưa biện pháp xử lý kịp thời hiệu xử lý giảm - Cần áp dụng công nghệ sản xuất dùng lại sản phẩm thừa để tiết kiệm nguyên liệu, kinh phí giảm hàm lượng chất ô nhiễm - Cần nghiên cứu kĩ quy trình xử lý phòng thí nghiệm để trình vận hành hệ thống đạt hiệu tối ưu TÀI LIỆU THAM KHẢO Chu Vũ Nhuận Phát, Bùi Tấn Phong, Đỗ Toàn Phong (2014), Quy trình công nghệ môi trường chuyên đề bể Aerotank, Khoa Môi Trường bảo hộ lao động, Trường Đại học Tôn Đức Thắng Đỗ Thị Hà (2011) Bài tiểu luận kĩ thuật xử lý nước thải Đề tài: Bể sinh bùn hoạt tính hiếu khí Aerotank,Khoa Môi Trường, Trường đại học Đà Lạt Võ Hồng Thi, Lê Hoàng Toại (2010), Khóa luận tốt nghiệp Tổng quan số trình oxi hóa bậc cao OAPS thông dụng xử lí nước thải Việt Nam, Khoa môi trường công nghệ sinh học,Trường đại học kĩ thuật công nghệ Tp HCM Nguyễn Thị Ánh, Nguyễn Xuân Bách,Phạm Trung Hiền cộng (2009), Báo cáo chuyên đề Vai trò công nghệ sinh học xử lí nước thải, Khoa Môi Trường Tài Nguyên, Đại học Nông Lâm Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lí nước thải biện pháp sinh học,NXB Giáo Dục, Năm 2002 Ngô Văn Nhân, Ngô Thị Nga, Giáo trình công nghệ xử lí nước thải, NXB Khoa Học – Kĩ Thuật, Năm 2005 https://voer.edu.vn/m/ky-thuat-san-xuat-ca-phe/48a48f56 https://sites.google.com/site/dilecjsccom/ xu-ly-nuoc-thai http://www.tailieumoitruong.org/2016/10/co-so-ly-thuyet-qua-trinh-keo-tu-taobong.html http://www.prominent.vn/thu-vien-giai-phap/FAQ-VN/Ozone-trong-oxi-hoa-nang-caova-ung-dung-trong-xu-ly-nuoc-thai.aspx PHỤ LỤC QCVN 40:2011/BTNMT QUY CHUẨN KĨ THUẬT QUỐC GIA VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP National Technical Regulation on Industrial Wastewater Lời nói đầu QCVN 40:2011/BTNMT ban soạn thảo quy chuản kĩ thuật quốc gia chất lượng nước biên soạn thay QCVN 24:2009/BTNMT, Tổng cục Môi trường, Vụ Khoa học Công nghệ, Vụ Pháp chế trình duyệt ban hành theo Thông tư số 47/2011/TT-BTNMT ngày 28 tháng 12 năm 2011 Bộ trưởng Tài nguyên Môi trường QUY ĐỊNH CHUNG 1.1 Phạm vi điều chỉnh Quy chuẩn quy định giá trị tối đa cho phép thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả nguồn tiếp nhận n ước thải 1.2 Đối tượng áp dụng 1.2.1 Quy chuẩn áp dụng tổ chức, cá nhân liên quan đến hoạt động xả nước thải công nghiệp nguồn tiếp nhận nước thải 1.2.2 Nước thải công nghiệp số ngành đặc thù áp dụng theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia riêng 1.2.3 Nước thải công nghiệp xả vào hệ thống thu gom nhà máy xử lý nước thải tập trung tuân thủ theo quy định đơn vị quản lý vận hành nhà máy xử lý nước thải tập trung 1.3 Giải thích thuật ngữ Trong Quy chuẩn này, thuật ngữ hiểu sau: 1.3.1 Nước thải công nghiệp nước thải phát sinh từ trình công nghệ sở sản xuất, dịch vụ công nghiệp (sau gọi chung l sở công nghiệp), từ nhà máy xử lý nước thải tập trung có đấu nối nước thải sở công nghiệp 1.3.2 Nguồn tiếp nhận nước thải là: hệ thống thoát nước đô thị, khu dân cư; sông, suối, khe, rạch; kênh, mương; hồ, ao, đầm; vùng nước biển ven bờ có mục đích sử dụng xác định QUY ĐỊNH KỸ THUẬT 2.1 Giá trị tối đa cho phép thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn tiếp nhận nước thải 2.1.1 Giá trị tối đa cho phép thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn tiếp nhận nước thải tính toán sau: Cmax = C x Kq x Kf Trong đó: - Cmax giá trị tối đa cho phép thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn tiếp nhận nước thải - Clà giá trị thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp quy định Bảng 1; - Kqlà hệ số nguồn tiếp nhận nước thải quy định mục 2.3 ứng với lưu lượng dòng chảy sông, suối, khe, rạch; kênh, mương; dung tích hồ, ao, đầm; mục đích sử dụng vùng nước biển ven bờ; - Kf hệ số lưu lượng nguồn thải quy định mục 2.4 ứng với tổng lưu lượng nước thải sở công nghiệp xả vào nguồn tiếp nhận nước thải; 2.1.2 Áp dụng giá trị tối đa cho phép Cmax = C (không áp dụng hệ số Kq Kf) thông số: nhiệt độ, màu, pH, coliform, Tổng hoạt độ phóng xạ α, Tổng hoạt độ phóng xạ β 2.1.3 Nước thải công nghiệp xả vào hệ thống thoát nước đô thị, khu dân cư chưa có nhà máy xử lý nước thải tập trung áp dụng giá trị Cmax = C quy định cột B Bảng 2.2 Giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp quy định Bảng Bảng 1: Giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp Giá trị C TT Thông số Đơn vị A B o Nhiệt độ C 40 40 Màu Pt/Co 50 150 pH đến 5,5 đến o BOD5(20 C) mg/l 30 50 COD mg/l 75 150 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100 Asen mg/l 0,05 0,1 Thuỷ ngân mg/l 0,005 0,01 Chì mg/l 0,1 0,5 10 Cadimi mg/l 0,05 0,1 11 Crom (VI) mg/l 0,05 0,1 12 Crom (III) mg/l 0,2 30 Đồng Kẽm Niken Mangan Sắt Tổng xianua Tổng phenol Tổng dầu mỡ khoáng Sunfua Florua Amoni (tính theo N) Tổng nitơ Tổng phốt (tính theo P) Clorua (không áp dụng xả vào nguồn nước mặn, nước lợ) Clo dư Tổng hoá chất bảo vệ thực vật clo hữu Tổng hoá chất bảo vệ thực vật phốt hữu Tổng PCB 31 Coliform 32 33 Tổng hoạt độ phóng xạ α Tổng hoạt độ phóng xạ β 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 0,2 0,5 0,07 0,1 0,2 5 20 0,5 0,1 0,5 10 0,5 10 10 40 mg/l mg/l 500 1000 mg/l mg/l 0,05 0,1 mg/l 0,3 mg/l vi khuẩn/100 ml B/l q/l 0,003 0,01 3000 5000 0,1 1,0 0,1 1,0 Cột A Bảng quy định giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; Cột B Bảng quy định giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; Mục đích sử dụng nguồn tiếp nhận nước thải xác định khu vực tiếp nhận nước thải 1.3 Hệ số nguồn tiếp nhận nước thải Kq 2.3.1.Hệ số Kq ứng với lưu lượng dòng chảy sông, suối, khe, rạch; kênh, mương quy định Bảng đây: Bảng 2: Hệ số Kq ứng với lưu lượng dòng chảy Lưu lượng dòng chảy nguồn tiếp nhận nước thải (Q) Đơn vị tính: mét khối/giây (m3/s) Q≤50 Hệ số Kq 0,9 50 < Q ≤ 200 200 < Q ≤ 500 1,1 Q > 500 1,2 Q tính theo giá trị trung bình lưu lượng dòng chảy nguồn tiếpnhận nước thải 03 tháng khô kiệt 03 năm liên tiếp (số liệu quan Khí tượng Thuỷ văn) 3.2.2.Hệ số Kq ứng với dung tích nguồn tiếp nhận nước thải hồ, ao, đầm quy định Bảng đây: Bảng 3: Hệ số Kq ứng vớidung tích nguồn tiếp nhận nước thải V tính theo giá trị trung bình dung tích hồ, ao, đầm tiếp nhận nước thải 03 tháng khô kiệt 03 năm liên tiếp (số liệu quan Khí tượng Thuỷ văn) 2.3.3 Khi nguồn tiếpnhận nước thải số liệu lưu lượng dòng chảy sông, suối, khe, rạch, kênh, mương áp dụng Kq = 0,9; hồ, ao, đầm số liệu dung tích áp dụng Kq = 0,6 2.3.4 Hệ số Kqđối với nguồn tiếp nhận nước thải vùng nước biển ven bờ, đầm phá nước mặn nước lợ ven biển Vùng nước biển ven bờ dùng cho mục đích bảo vệ thuỷ sinh, thể thao giải trí nước, đầm phá nước mặn nước lợ ven biển áp dụng Kq = Vùng nước biển ven bờ không dùng cho mục đích bảo vệ thuỷ sinh, thể thao giải trí nước áp dụng Kq = 1,3 2.4 Hệ số lưu lượng nguồn thải Kf Hệ số lưu lượng nguồn thải Kf quy định Bảng đây: Bảng 4: Hệ số lưu lượng nguồn thải Kf Lưu lượng nguồn thải (F) Hệ số Kf Đơn vị tính: mét khối/ngày đêm (m3/24h) F ≤ 50 1,2 50 < F ≤ 500 1,1 500 < F ≤ 5.000 1,0 F > 5.000 0,9 Lưu lượng nguồn thải F tính theo lưu lượng thải lớn nêu Báo cáo đánh giá tác động môi trường, Cam kết bảo vệ môi trường Đề án bảo vệ môi trường PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 3.1 Lấy mẫu để xác định chất lượng nước thải áp dụng theo hướng dẫn tiêu chuẩn quốc gia sau : - TCVN 6663-1:2011(ISO 5667-1:2006) – Chất lượng nước – Phần 1: Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu kỹ thuật lấy mẫu; - TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3: 2003) - Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn bảo quản xử lý mẫu; - TCVN 5999:1998 (ISO 5667 -10: 1992) - Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn lấy mẫu nước thải 3.2 Phương pháp xác định giá trị thông số kiểm soát ô nhiễm nước thải công nghiệp thực theo tiêu chuẩn quốc gia quốc tế sau đây: - TCVN 4557:1988 Chất lượng nước - Phương pháp xác định nhiệt độ; - TCVN 6492:2011 (ISO 10523:2008) Chất lượng nước - Xác định pH ; - TCVN 6185:2008 - Chất lượng nước - Kiểm tra xác định màu sắc; - TCVN 6001-1:2008 (ISO 5815-1:2003), Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy sinh hóa sau n ngày (BODn) Phần 1: Phương pháp pha loãng cấy có bổ sung allylthiourea - TCVN 6001-2:2008 (ISO 5815-2:2003), Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy sinh hóa sau n ngày (BODn) Phần 2: Phương pháp dùng cho mẫu không pha loãng; - TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989) Chất lượng nước - Xác định nhu cầu oxy hoá học (COD) ; - TCVN 6625:2000 (ISO 11923:1997) Chất lượng nước - Xác định chất rắn lơ lửng cách lọc qua lọc sợi thuỷ tinh; - TCVN 6626:2000 Chất lượng nước - Xác định asen - Phương pháp đo ph ổ hấp thụ nguyên tử (kỹ thuật hydro); - TCVN 7877:2008 (ISO 5666:1999) Chất lượng nước - Xác định thuỷ ngân; - TCVN 6193:1996 Chất lượng nước - Xác định coban, niken, đồng, kẽm, cadimi chì Phương pháp trắc phổ hấp thụ nguyên tử lửa; - TCVN 6222:2008 Chất lượng nước - Xác định crom - Phương pháp đo ph ổ hấp thụ nguyên tử; - TCVN 6658:2000 Chất lượng nước – Xác định crom hóa trị sáu – Phương pháp trắc quang dùng 1,5 – diphenylcacbazid ; - TCVN 6002:1995 Chất lượng nước – Xác định mangan – Phương pháp trắc quang dùng formaldoxim; - TCVN 6177:1996 Chất lượng nước – Xác định sắt phương pháp trắc phổ dùng thuốc thử 1,10- phenantrolin; - TCVN 6665:2011 (ISO 11885:2007) Chất lượng nước- Xác định nguyên tố chọn lọc phổ phát xạ quang Plasma cặp cảm ứng ( ICP-OES) - TCVN 6181:1996 (ISO 6703 -1:1984) Chất lượng nước - Xác định xianua tổng; - TCVN 6494-1:2011 (ISO 10304 -1:2007) Chất lượng nước – Xác định anion hòa tan phương pháp sắc kí lỏng ion – Phần 1: Xác định bromua, clorua, florua, nitrat, nitr it, phosphat sunphat hòa tan; - TCVN 6216:1996 (ISO 6439:1990) Chất lượng nước - Xác định số phenol Phương pháp trắc phổ dùng 4-aminoantipyrin sau chưng cất; - TCVN 6199-1:1995 (ISO 8165/1:1992) Chất lượng nước- Xác định phenol đơn hoá trị lựa chọn Phần 1: Phương pháp sắc ký khí sau làm giàu chiết - TCVN 5070:1995 Chất lượng nước - Phương pháp khối lượng xác định dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ; - TCVN 7875:2008 Nước – Xác định dầu mỡ – Phương pháp chiếu hồng ngoại; - TCVN 6637:2000 (ISO 10530:1992) Chất lượng nước-Xác định sunfua hoà tanPhương pháp đo quang dùng metylen xanh ; - TCVN 5988:1995 (ISO 5664:1984) Chất lượng nước - Xác định amoni - Phương pháp chưng cất chuẩn độ; - TCVN 6620:2000 Chất lượng nước - Xác định amoni - Phương pháp điện thế; - TCVN 6638:2000 Chất lượng nước - Xác định nitơ - Vô hóa xúc tác sau kh hợp kim Devarda - TCVN 6202:2008 (ISO 6878:2004) Chất lượng nước - Xác định phôt - Phương pháp đo ph ổ dùng amoni molipdat - TCVN 8775:2011 Chất lượng nước - Xác định coliform tổng số - Kỹ thuật màng lọc; - TCVN 6187-1:2009 (ISO 9308-1: 2000) Chất lượng nước - Phát đếm escherichia coli vi khuẩn coliform Phần 1: Phương pháp lọc màng; - TCVN 6187-2:1996 (ISO 9308 -2:1990(E) Chất lượng nước - Phát đếm vi khuẩn coliform, vi khuẩn coliform chịu nhiệt escherichia coli giả định Phần 2: Phương pháp nhiều ống (số có xác suất cao nhất); - TCVN 6225-3:2011 (ISO 7393-3:1990) Chất lượng nước - Xác định clo tự clo tổng số Phần – Phương pháp chuẩn độ iot xác định clo tổng số ; - TCVN 7876:2008 Nước – Xác định hàm lượng thuốc trừ sâu clo hữu - Phương pháp sắc ký khí chiết lỏng-lỏng; - TCVN 8062:2009 Xác định hợp chất phospho hữu sắc ký khí - Kỹ thuật cột mao quản; - TCVN 6053:2011 Chất lượng nước - Đo tổng hoạt độ phóng xạ anpha nước không mặn - Phương pháp nguồn dày; - TCVN 6219:2011 Chất lượng nước - Đo tổng hoạt độ phóng xạ beta nước không mặn 3.3 Chấp nhận phương pháp phân tích hướng dẫn tiêu chuẩn quốc gia quốc tế có độ xác tương đương cao tiêu chuẩn viện dẫn mục 3.2 tiêu chuẩn quốc gia, quốc tế ban hành chưa viện dẫn quy chuẩn ... ta thu bột cà phê hòa tan thành phẩm CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN CÀ PHÊ HÒA TAN 2.1 Thành phần nước thải chế biến cà phê hòa tan Nước thải từ trình sản xuất cà phê hòa tan có thành... nghệ sản xuất công ty Công ty cổ phần cà phê hòa tan Trung nguyên (Dĩ An –Bình Dương) áp dụng phương pháp sản xuất cà phê hòa tan với nguyên liệu đầu vào hạt cà phê nhân Công nghệ sản xuất cà phê. .. chế biến cà phê Ô nhiễm nước thải - Nước thải chế biến Nước thải sản xuất: Nước thải vệ sinh: phát sinh từ công đoạn vệ sinh thiết bị chế biến Nước thải sinh hoạt : Nước thải sinh hoạt thải khu