CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DÀNH CHO SINH VIÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN BÁO CÁO ĐỒ ÁN KHÓA LUẬN AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC - - Tên đề tài: “ XÂY DỰNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN LÀNG NGHỀ DƯƠNG LIỄU – HÀ NỘI ” Sinh viên thực : Lê Minh Ngọc Lớp : KHMT – K11B Chuyên ngành : Khoa học môi trường Giáo viên hướng dẫn: T.S Văn Hữu Tập Thái Nguyên, năm 2017 MỞ ĐẦU Làng nghề Việt Nam vừa nét đẹp văn hóa truyền thống người Việt, đóg góp nhiều cho GDP đất nước nói chung kinh tế nơng thơn nói riêng Nhiều làng nghề đầu tư phát triển với quy mô kĩ thuật cao, tạo sản phẩm phục vụ nhu cầu nước với giá trị lớn Tuy nhiên, số thách thức đặt với làng nghề vấn đề nhiễm, đặc biệt nước thải Nước thải từ trình rửa nguyên liệu, nước thải từ trình ngâm nguyên liệu, nước thải trình sản xuất sản phẩm… Đang gây ảnh hưởng không nhỏ tới môi trường, sức khỏe người lao động, cộng đồng dân cư từ hoạt động sản xuất làng nghề Dương liễu làng nghề chế biến tinh bột sắn trọng điểm Hà Nội Song khu vực bị ô nhiễm môi trường trầm trọng hoạt động sản xuất chế biến tinh bột sắn, đặc biệt nhiễm nguồn nước thải Hàng năm trung bình có đến 3910 – 3463 nghìn m3 nước thải với hàm lượng chất hữu lớn làng nghề thải trược tiếp môi trường mà không xử lý Mỗi ngày làng nghề Dương Liễu chế biến hàng trăm dong riềng, đồng nghĩa với việc thải môi trường hàng nghìn m nước thải hàng ngày Nguyên liệu sản xuất làng nghề chủ yếu dong riềng, bột sắn, gạo ngâm ủ nhiều ngày, kèm theo việc nước thải lại không xử lý khiến cho xã Dương Liễu ln tình trạng bị bao phủ mùi chua nồng, hôi thối Với đặc trưng nước thải chế biến tinh bột sắn có hàm lượng chất hữu cao phân hủy tạo thành khí metan, CO khí gây hiệu ứng nhà kính Xuất phát từ vấn đề đó, em chọn đề tài : “ Xây dựng công nghệ xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn sở sản xuất tinh bột sắn làng nghề Dương Liễu - Hà Nội” CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.2 Công nghệ chế biến tinh bột sắn làng nghề Dương Liễu – Hà Nội * Quy trình xản suất tinh bột: Sắn củ tươi Nước Bóc vỏ, rửa Nước Ngâm Nước thải Nghiền Sàng lọc Bã sắn Lắng Rửa bột Lắng Thu tinh bột Sấy, phơi khô Nước thải Sản phẩm + Rửa - bóc vỏ: cơng đoạn làm ngun liệu, đồng thời loại bỏ lớp vỏ Quá trình rửa nguyên liệu thực nhờ thiết bị rửa hình trống quay máy rửa có guồng Máy rửa hình trống quay, gồm buồng hình trụ mở, bọc mắt lưới thơ, quay với tốc độ 10 ÷ 15 vòng/phút Thiết bị làm việc gián đoạn theo mẻ, nguyên liệu cho vào lồng Khi lồng quay nước tưới vào suốt trình nhờ phận phân phối nước Khi lồng quay củ sắn chuyển động lồng va chạm vào va chạm vào thành lồng, đất cát vỏ tách Sau bóc vỏ, củ sắn thường ngâm máng nước để loại bỏ chất hoà tan nguyên liệu như: độc tố, sắc tố, tanin,… + Nghiền: Sau ngâm, sắn đưa vào thiết bị nghiền thành bột nhão, phá vỡ tế bào củ giải phóng tinh bột Bột nhão sau nghiền gồm tinh bột, xơ chất hoà tan đường, chất khoáng, protein, enzym vitamin + Lọc thô: công đoạn quan trọng, phải sử dụng nhiều nước lọc thủ cơng dùng máy lọc - Lọc thủ công dùng lưới lọc, bột nhão trộn nước, chà lọc khung lọc, dịch bột lọc chảy qua lưới lọc vào bể bã sắn lọc lần để tận thu tinh bột - Máy lọc: thùng quay có đặt lưới lọc, làm việc gián đoạn theo mẻ Nước bột nhão cấp vào thùng, thùng quay bột nhão đảo nước nhờ cánh khuấy, sữa bột chảy xuống qua khung lưới lọc trước vào bể lắng Lưới lọc ngồi thùng quay giữ lại hạt bột có kích thước lớn, phần bột đưa trở lại thiết bị lọc phần xơ bã xả qua cửa xả bã + Lắng : Tinh bột có đặc điểm dễ lắng dễ tách, sau ÷ 15h lắng hồn tồn Khi bột lắng, từ từ tháo nước tránh gây xáo trộn tạp chất (bột đen) bề mặt lớp bột Lớp bột đen loại bỏ để đảm bảo chất lượng bột thành phẩm Để thu tinh bột có chất lượng cao, tinh bột sắn thô tinh chế lần theo quy trình sau: Bột thơ có độ ẩm từ 55 ÷ 60% cho vào bể, bơm nước vào với tỉ lệ bột nước 1/6 Dùng máy khuấy cho đồng nhất, để bột lắng lại sau ÷ 15h tháo nước hớt lớp bột đen lên Có thể rửa đến lần để loại bỏ hết tạp chất, sau rửa xong dùng tro thấm nước đem bột phơi sấy khô Nước thải ngành chế biến tinh bột sắn Lượng nước thải sinh từ trình chế biến tinh bột sắn lớn, trung bình 10 – 30 m3/tấn sản phẩm Căn vào quy trình chế biến bột sắn, chia nước thải thành dòng: - Dòng thải 1: nước thải sau phun vào guồng rửa sắn củ để loại bỏ chất bẩn vỏ ngồi củ sắn Loại nước thải có lưu lượng thấp (khoảng 2m3 nước thải /tấn sắn củ), chủ yếu chứa chất sa lắng nhanh (vỏ sắn, đất, cát…) Do với nước thải loại cho qua song chắn, để lắng quay vòng nước giai đoạn rửa Phần bị giữ song chắn (vỏ sắn) sau phơi khô làm nhiên liệu chất đốt gia đình sản xuất - Dòng thải 2: nước thải q trình lọc sắn, loại nước thải có lưu lượng lớn (10m3 nước thải/tấn sắn củ), có hàm lượng chất hữu cao, hàm lượng rắn lơ lửng cao, pH thấp, hàm lượng xianua cao, mùi chua, màu trắng đục CHƯƠNG II: HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN TỚI MÔI TRƯỜNG VÀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI 2.1 Nguồn phát sinh đặc trưng nước thải sản xuất tinh bột sắn Quá trình sản xuất tinh bột sắn quy trình cơng nghệ có nhu cầu sử dụng nước lớn khoảng 10 – 30 m3/tấn sản phẩm, tuỳ thuộc vào công nghệ khác Lượng nước thải từ trình chiếm 80 – 90% tổng lượng nước sử dụng Nước thải từ công đoạn rửa củ tinh chế bột hai nguồn gây nhiễm công nghệ chế biến tinh bột sắn + Nước thải từ cơng đoạn rửa củ bóc vỏ chiếm khoảng 30% tổng lượng nước sử dụng chứa chủ yếu là: cát, sạn, hàm lượng hữu không cao + Nước thải từ cơng đoạn tinh chế bột có hàm lượng ô nhiễm chất hữu cao, hàm lượng cặn lơ lửng, cặn khó chuyển hố lớn (gồm xơ mịn, pectin cặn không tan khác, lượng nước chiếm khoảng 60% + Ngồi hai nguồn nhiễm có khoảng 10% nước thải từ q trình rửa sàng, thiết bị, nước từ phòng thí nghiệm, từ sinh hoạt + Nước thải rửa củ có pH gần trung tính, hàm lượng chất rắn lơ lửng cao + Nước thải tinh chế bột Với đặc trưng nước thải sản xuất tinh bột sắn cho thấy nước thải không xử lý trước thải vào môi trường gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng tác động xấu tới sức khoẻ người: + Nước thải chế biến tinh bột sắn có hàm lượng chất hữu cao làm giảm oxy hoà tan nước, thúc đẩy q trình phân hủy yếm khí vi sinh vật nước phát sinh mùi hôi thối ảnh hưởng nghiêm trọng tới chất lượng môi trường gây mỹ quan + Bên cạnh đó, trình chuyển hố tinh bột thành acid hữu làm cho pH nước thải giảm, pH thấp nước thải có tác dụng xấu tới động vật thủy sinh, đặc biệt lồi vốn ưa mơi trường kiềm, làm chết tảo, cá di chuyển nơi sống, làm chua đất + Hàm lượng SS nước thải cao nguyên nhân gây lắng đọng thu hẹp diện tích mương dẫn dòng tiếp nhận nước thải Quy mô sản xuất tinh bột sắn làng nghề tăng lên đồng thời tạo khối lượng thải lớn, toàn lượng nước thải không qua xử lý, thải trực tiếp cống rãnh, kênh mương đổ vào sông Đáy, sông Nhuệ Đối với bã thải sau sản xuất, có khoảng 70% hộ sản xuất thu gom để bán Như vậy, khẳng định chế biến tinh bột sắn nước thải vấn đề đặc biệt quan tâm 2.2 Hiện trạng nước thải xử lý chất thải làng nghề Dương Liễu – Hà Nội 2.2.1 Hiện trạng nước thải làng nghề Hoạt động sản xuất chủ yếu sản xuất tinh bột sắn Do đặc thù làng nghề chế biến nông sản thực phẩm nên đặc điểm chung nguyên liệu đầu sản phẩm từ ngành trồng trọt Mặt khác, sản xuất mang tính chất nhỏ lẻ, phân tán Hình thức tổ chức sản xuất chủ yếu theo hộ gia đình, sở sản xuất đặt khu nhà ở, chưa có hệ thống phân loại nước thải sản xuất nước thải sinh hoạt Các hoạt động bao gồm: việc rửa, bóc, tách vỏ nguyên liệu; nghiền, xay loại củ; ngâm, ủ, lọc bột dong, sắn; phơi sấy sản phẩm; vận chuyển nguyên liệu sản phẩm… Bởi vậy, nước thải đặc trưng có hàm lượng hữu cao, thể qua lượng BOD, COD nước thải lớn hàng chục lần, hàng trăm lần so với TCCP 2.2.2 Hiện trạng xử lý chất thải làng nghề 2.2.2.1 Đối với bã thải Cho tới nay, giới nước chưa có tài liệu nói cơng nghệ xử lý chất thải từ q trình chế biến sắn để áp dụng trực tiếp giải ô nhiễm làng nghề Việt Nam Ở Thái Lan, nơi có sản lượng sắn chế biến nhiều giới bó hẹp việc sử dụng bã sắn dạng phơi khô làm thức ăn gia súc Ví dụ: Cơng ty Vedan chở bã sắn đổ biển để tôm cá ăn, gây nhiễm nước biển Sau cơng ty lại chở bã chôn hố sâu vùng núi xa tỉnh (thực chất phân tán ô nhiễm) Viện Khoa học Nông nghiệp miền Nam phối hợp với công ty Vedan tiến hành chôn bã sắn cho hoại mục hay lên men vi sinh để làm phân bón, khơng mang lại kết Gần đây, công ty sấy khô bã sau vắt sơ Tuy nhiên việc sấy tốn bã không vắt đến độ ẩm phù hợp Một số sở chế biến nhỏ vắt bã sơ phơi – ngày nắng vào mùa khô, 10 -15 ngày vào mùa mưa để bán bã khô cho sở chếbiến thức ăn chăn nuôi 2.2.2.2 Đối với nước thải Do hoạt động sản xuất chế biến tinh bột tiêu thụ nước nhiều nhu cầu sử dụng nước làng nghề lớn Trung bình năm tồn nhu cầu sử dụng nước xã Dương Liễu lên tới gần triệu m3, khoảng 70% cung cấp cho hoạt động sản xuất Trong đó, dù sát nhập với Hà Nội song khu vực chưa có nguồn nước cho sinh hoạt sản xuất Nhu cầu sử dụng nước hàng ngày cho toàn hoạt động chủ yếu từ nguồn: Nước mưa, nước giếng khoan, nước từ hồ chứa xã, nước giếng khơi Theo nghiên cứu khảo sát gần cho thấy nguồn nước Dương Liễu bị ô nhiễm nghiêm trọng kể nước mặt lẫn nước ngầm Có nhiều giếng khơi lâu năm làng sử dụng nữa, chí bốc mùi khó chịu Sản xuất nghề chủ yếu theo quy mô hộ gia đình, nhà vừa để ở, vừa sở sản xuất chính, số cơng đoạn khác (như phơi sấy, tập kết nguyên liệu) lại tận dụng mặt công cộng cánh đồng, đường đi, ven chợ… Đồng thời thiếu vốn đầu tư xây dựng hệ thống tập trung xử lý chất thải; đầu tư cải tiến máy móc nhằm nâng cao suất giảm thiểu chất thải Hơn nữa, sản xuất theo quy mơ hộ gia đình nên khó tập trung lượng thải, nước thải Hệ thống kênh mương dẫn nước thải làng nghề cống nước chạy dọc theo xã lộ, cạnh nhà ở, sau đổ vào kênh tiêu hòa vào sơng Nhuệ sơng Đáy Hệ thống kênh tiêu vùng bao gồm T2, T5, T3A, T3B, T26 nơi tiếp nhận toàn lượng nước thải chưa qua xử lý khu vực làng nghề trước chảy sông Mặc dù bố trí hợp lý mật độ vị trí không tu bổ, nạo vét thường xuyên nên nhiều đoạn kênh tiêu nước bị lấp đầy rác, gây ứ tắc trầm trọng Đặc biệt vào vụ sản xuất (cuối tháng năm trước đến tháng đầu tháng năm sau), lượng nước thải lên đến khoảng 6000 - 8000 m3/ngày đêm Các cống thoát nước quanh khu vực dân cư, khu vực sản xuất nhỏ, nơng, khơng có nắp đậy, khơng đủ sức chứa nước thải, chảy tràn đường đi, ứ đọng bốc mùi thối, khó chịu gây nhiễm mơi trường nghiêm trọng Đối với bã thải sau sản xuất, có khoảng 70% hộ sản xuất thu gom để bán, phần lại chất lượng kém, gặp thời tiết không thuận lợi không phơi khô người dân chất đống ven đường đi, bãi rác, bốc mùi chua nồng nặc, mốc đen 2.3 Ảnh hưởng tới môi trường sức khỏe người dân khu vực làng nghề 2.3.1 Ảnh hưởng tới môi trường khu vực làng nghề Trước tình trạng nước thải ô nhiễm lại hệ thống xử lý nước thải mà đổ trược tiếp cống rãnh, mương máng, xả vào sông Nhuệ sông Đáy làm cho hệ thống nước mặt xã vùng lân cận bị suy thoái nghiêm trọng chất lượng Hàm lượng hữu cao dẫn đến phân hủy yếm khí thủy vực, tạo chất như: H 2S , NH3 tác động đến sực sống loài thủy sinh khu vực Đồng thời nước thải ô nhiễm ngấm xuống đất, ảnh hưởng tới nguồn nước ngầm vùng Nhiều giếng khơi vùng đến nhiễm bẩn sử dụng được, hộ phải chuyển sang dùng nước giếng khoan Những ngày nắng, nhiệt độ cao làm bốc mùi mương nước, gây mùi hôi thối khắp làng nghề Lượng vi khuẩn nước dễ phát tán khắp không gian môi trường xã, nguyên nhân gây loại bệnh dịch, vào mùa mưa 2.3.2 Ảnh hưởng tới sức khỏe dân cư khu vực Ở làng nghề, nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng nước thải từ sản xuất tinh bột sắn Nước thải thường có hàm lượng BOD, COD coliform cao (gấp hàng chục, hàng trăm lần so với tiêu chuẩn cho phép) Hơn nữa, quy trình sản xuất sản xuất sử dụng chất tẩy rửa với hàm lượng không 10 quy định theo nước thải môi trường làm nhiễm độc nguồn nước, mơi trường suy thối tác động trực tiếp đến sức khỏe người dân Tình trạng nhiễm mơi trường có ảnh hưởng ngày tồi tệ người dân năm gần Biểu cụ thể là: + Tuổi thọ trung bình người dân xã 55 đến 60 tuổi, mức tuổi thọ thấp Trong tuổi thọ xã nông khác đạt 70 tuổi thu nhập người dân thấp + Số người chết bị ung thư tăng cao năm 2007 số người chết mắc bệnh ung thư chiếm 20% tổng số người chết toàn xã Số ca tử vong độ tuổi 50 tuổi cao chiếm tới 25% + Số người mắc loại bênh có liên quan đến mơi trường ngày cao so với khu vực xung quanh + Đặc biệt vào mùa hè lượng khách mua thuốc điều trị tiêu chảy chiếm tới 40%, lượng khách mua thuốc điều trị bệnh lớn, thuốc điều trị bệnh nước ăn da, nhiễm trùng da + Số lượng phụ nữ bị xảy thai suy dinh dưỡng thai xã cao, 70% trẻ nhỏ bị nhiễm giun Như vậy, ô nhiễm môi trường có ảnh hưởng xấu tới môi trường tự nhiên lẫn sức khỏe người dân khu vực 14 - Sự lên men axit lactic: Pyruvat hidrogennaza C6H12O6 2CH3COCOOH Axit pyruvic CH3CHOHCOOH Axit lactic - Sự lên men etanol: CO2 C6H12O6 CH3COCOOH CH3CHO Pyruvat hidrogennaza CH3CH2OH + Giai đoạn 3: Lên men tạo axit axetic Các sản phẩm lên men phân tử lượng lớn axit béo, axit lactic bước chuyển hoá thành axit axetic: CH3-CHOHCOOH 2CH3CH2COOH + CH3COOH + CO2 + H2O Axit lactic axit propionic axit axetic Các axit có phân tử lượng lớn cắt bước nguyên tử C6: RnCH2CH2COOH Rn-1COOH + CH3COOH Axit béo mạch ngắn axit axetic + Giai đoạn 4: Giai đoạn metan hoá Đây giai đoạn quan trọng tồn q trình xử lý kị khí, xử lý kị khí thu biogas Hiệu xử lý cao sản phẩm trung gian khí hố hồn tồn Dưới tác dụng vi khuẩn lên men metan, axit hữu bị decacboxyl hố tạo khí metan Trong xử lý kị khí, khí metan tạo thành theo hai chế chủ yếu khử CO2 decacboxyl hoá - Decacboxyl hoá: CH3COOH CH4 + CO2 4CH3CH2COOH CH4 + CO2 2CH3(CH2)2COOH CH4 + CO2 2CH3CH2OH CH4 + CO2 CH3COCH3 CH4 + CO2 15 Khoảng 70% CH4 tạo thành decacboxyl hoá axit hữu chất trung tính - Khử CO2: CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O Khoảng 30% CH4 tạo thành khử CO2 3.3.2 Phương pháp xử lý hiếu khí + Cơ chế: Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động điều kiện cung cấp oxy liên tục Q trình phân hủy hiếu khí bao gồm giai đoạn biểu thị phản ứng: Oxy hóa chất hữu cơ: CxHyOz + O2 → CO2 + H2O + ∆H Tổng hợp tế bào mới: CxH1yOz + CO2 + NH3 → CO2 + H2O + C5H7NO2 - ∆H Phân hủy nội bào: C5H7NO2 + O2 → 5CO2 + 2H2O + NH3 (+/-) ∆H Trong phản ứng ∆H lượng sinh hay hấp thu vào + Cơng trình xử lý hiếu khí thơng dụng: Hồ hiếu khí Hồ hiếu khí oxy hố chất hợp chất nhờ VSV hiếu khí tảo Có loại: hồ làm thống tự nhiên hồ làm thoáng nhân tạo - Hồ làm thoáng tự nhiên: cấp oxy chủ yếu khuyếch tán không khí qua mặt nước quang hợp thực vật Diện tích hồ lớn, chiều sâu hồ từ 30 – 50 cm Tải trọng BOD từ 250 – 300 kg/ha.ngày Thời gian lưu nước từ – 12 ngày - Hồ làm thoáng nhân tạo: cấp oxy khí nén máy khuấy Tuy nhiên, hồ hoạt động hồ tùy nghi Chiều sâu từ – 4,5 m, tải trọng BOD 400kg/ha.ngày Thời gian lưu nước từ – ngày + Ưu điểm: - Tốc độ oxy hóa nhanh - Thời gian lưu hệ thống ngắn - Khơng gây mùi xử lý kị khí 16 + Nhược điểm: - Tốn lượng cho sục khí - Chỉ xử lý nước thải có hàm lượng ô nhiễm thấp - Sau xử lý sinh lượng bù lớn Trong trình sản xuất tinh bột sắn có nước thải rửa củ sau xử lý sơ với nước thải sau xử lý kị khí đưa vào tập trung xử lý hiếu khí Trong phương pháp xử lý hiếu khí như: Lọc sinh học, Aerotank, hồ hiếu khí Sử dụng hệ thơng Aerotank có hiệu phổ biến Ngoài hồ sinh học sử dụng để xử lý để đạt hiệu cao ta bố trí thêm hệ thống cấp khí nhân tạo để chủ động trình xử lý 17 CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÙ HỢP ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN LÀNG NGHỀ DƯƠNG LIỄU – HÀ NỘI 4.1 Giải pháp công nghệ bã thải Các kết thực nghiệm cho thấy bã sắn thải từ trình chế biến tinh bột sắn cần xử lý theo phương pháp làm khô để tận dụng làm thức ăn gia súc Làm khô bã sắn cần qua giai đoạn: máy vắt ép băng tải lọc để giảm nhanh lượng nước bã, giúp giai đoạn sấy diễn nhanh * Sơ đồ quy trình cơng nghệ xử lý bã sắn: Bã sắn tươi Vắt ép máy VB3 Phơi Sấy hệ thống sấy khí động Sản phẩm khơ Sấy loại máy sấy có sẵn 18 Máy vắt bã sắn VBS-3 thử nghiệm kết cho thấy máy hạ độ ẩm bã sắn xuống 55 – 58%, làm việc ổn định, đơn giản, gọn nhẹ, phù hợp với điều kiện chế biến sắn Một lượng 500kg bã sắn sau vắt độ ẩm 58% đưa vào sấy Sau sấy giai đoạn 1, bã độ ẩm 31% sấy giai đoạn Cũng thời gian sấy giờ, độ ẩm cuối bã đạt 13 - 14% Thiết bị sấy khí động sấy bã sắn thực kép với hai giai đoạn sấy cho kết tốt Sản phẩm bã sắn thu có độ ẩm kích thước đồng so với sản phẩm loại sấy phương pháp khác Tuy nhiên, hệ thống sấy khí động số hạn chế như: cồng kềnh, chi phí đầu tư lớn, giá thành sấy cao nên khó chuyển giao cho sở chế biến quy mô nhỏ sở sản xuất làng nghề Thế nên cần có giải pháp tốt tập trung hộ gia đình sở sản xuất vào khu vực đầu tư máy móc thiết bị 19 4.2 Giải pháp nước thải sản xuất 4.2.1 Giải pháp công nghệ xử lý nước thải theo quy mơ hộ gia đình hay nhóm hộ gia đình: * Sơ đồ quy trình: Nước thải sản xuất 20 * Thiết minh sơ đồ: Nước thải từ trình sản xuất thu gom tới hồ chứa qua song Cặn, rácchắn Song chắn rác rác để loại bỏ chất thải rắn có kích thước lớn chất thải khó khơng phân hủy Chất thải rắn thu gom mà xử lý trình xử lý chất thải rắn thích hợp Bể Nước thải với sau qua song chắn rác đưa đến tự hoại bể tự hoại, nhờ vi sinh vậtvách phânngăn hủymỏng hiếu khí, để phân hủy hàm lượng chất ngăn lọc kị khí hữu nước thải, bể có vách ngăn mỏng làm tăng hiệu suất lắng hạt rắn lơ lửng Nước sau qua bể tự hoại, hàm lượng chất hữu phân hủy lên tới 60% - 70%, nhờ hệ thống thoát nước làng, Rãnh thoát dẫn ao/hồ sinh học tùy nguy bậc 1, tiếp tục diễn trình phân hủy nước chất hữu lắng hạt rắn lơ lửng Sau đó, dẫn sang ao/hồ sinh học bậc 2, có thả bèo, nhằm xử lý triệt để hàm lượng chất hữu có nước thải Cuối nước dẫn sangAo/hồ hồ xửsinh lý nước thải tập trung Nước hồ học tùy nghi chưa qua xử lý, tất thông số đưa tiêu chuẩn cho phép bậc sử dụng cho mục đích tưới tiêu, rửa đường… Ao/hồ sinh học bậc 2, có thả bèo Ra hồ xử lý nước thải tập trung khu vực 21 4.2.2 Giải pháp công nghệ xử lý nước thải cho làng nghề: Vì hình thức tổ chức sản xuất chủ yếu theo hộ gia đình sở sản xuất nên phải có giải pháp hợp lý đòi hỏi quy hoạch hộ sở sản xuất tập trung khu vực xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung Và sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nước thải cho làng nghề: Nước thải Song chắn rác Bể lắng cát Bể điều hòa Bể phản ứng keo tụ Bể lắng Bể UASB Máy thổi khí Bể Aerotank Bể lắng Bể khử trùng Nguồn tiếp nhận Bể nén bùn Sân phơi Chôn lấp 22 * Thuyết minh công nghệ Nước thải từ hộ gia đình sở sản xuất tinh bột sắn khu vực làng nghề dẫn theo hệ thống cống rãnh đến bể lắng cát Nước thải trước vào bể lắng cát dẫn qua song chắn rác để loại bỏ tạp chất, rác thải có kích thước lớn, nhằm bảo vệ thiết bị máy móc cho cơng trình phía sau Tại bể lắng cát, cặn vơ cặn hữu khó phân hủy sinh học loại bỏ Cát bể lắng cát lấy phương pháp thủ công Nước thải sau lắng tự chảy đến bể acid hóa với thời gian lưu nước ngày với mục đích khử CN-và chuyển hóa chất khó phân hủy thành hợp chất đơn giản dễ xử lý sinh học Kế tiếp, nước thải bơm vào bể điều hòa Do lưu lượng nồng độ chất gây ô nhiễm nước thải thời điểm khác Vì vậy, để đảm bảo hiệu suất xử lý cho cơng trình phía sau, nước thải dẫn vào bể điều hòa để điều hòa lưu lượng nồng độ Hệ thống máy thổi khí cấp khí để hòa trộn nước thải, đồng thời ngăn chặn q trình đóng cặn đáy bể Nước thải từ bể điều hòa bơm lên bể keo tụ - tạo Đầu tiên nước thải bơm vào ngăn khuấy trộn Tại hóa chất keo tụ hóa chất điều chỉnh pH bổ sung vào tạo điều kiện cho trình keo tụ xảy Motor cánh khuấy điều chỉnh tốc độ nhanh để hóa trộn hóa chất vào nước thải Nước thải tiếp dẫn sang ngăn tạo Tại đây, hệ thống châm hóa chất bổ sung hóa chất trợ keo tụ để nâng cao hiệu keo tụ, motor cánh khuấy điều chỉnh tốc độ thích hợp để q trình tạo bơng tiếp diễn, đồng thời tránh làm vỡ cặn Hỗn hợp cặn nước thải dẫn vào bể lắng hóa lý (bể lắng 1) Tại đây, nhờ tác dụng trọng lực, cặn lắng xuống đáy bể Phần nước thu vào hệ thống máng tràn dẫn vào bể sinh học kị khí ( UASB) 23 Phương pháp xử lý sinh học kị khí dựa chế hoạt động vi sinh vật phát triển mơi trường khơng có oxy để phân hủy chất hữu nước thải Các vi sinh vật sử dụng chất hữu số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng tạo lượng, xây dựng tế bào, sinh trưởng sinh sản nên sinh khối chúng tăng lên, từ làm giảm COD, BOD nước thải Nguyên tắc hoạt động bể nước thải phân phối từ lên khống chế vận tốc phù hợp qua lớp bùn kị khí , diễn trình phân hủy chất hữu vi sinh vật Hệ thống tách pha phía bể làm nhiệm vụ tách pha rắn – lỏng khí, qua chất khí bay lên thu hồi, bùn rơi xuống đáy bể nước sau xử lý theo máng lắng chảy qua cơng trình xử lý Sau đó, nước từ bể UASB chảy tràn qua bể Anoxic Tại bể anoxic, trình khử nitrate, nitrite xảy ra, vi sinh vật sử dụng hợp chất hữu để khử nitrate, nitrite thành khí N Nước sau qua anoxic dẫn vào bể sinh học hiếu khí (aerotank) Tại bể sinh học hiếu khí, hệ thống cấp khí bổ sung vào bể nhằm tạo điều kiện hiếu khí cho vi sinh vật trì sống Đồng thời xáo trộn bùn hoạt tính nước thải Các vi sinh vật có bùn hoạt tính sử dụng hợp chất hữu chất dinh dưỡng mà dòng nước thải mang vào để sinh trưởng phát triển Trong bể này, amoni chuyển hóa thành nitrate, nitrate nhờ vi sinh vật nitrat hóa Nước thải sau bể aerotank phần tuần hoàn trở lại bể anoxic để loại khử bỏ nitơ, phần lại dẫn vào bể lắng sinh học Tại bể lắng sinh học (bể lắng 2), bùn lắng xuống đáy bể nhờ trọng lực, phần nước thu vào hệ thống máng tràn dẫn vào bể khử trùng Tại bể khử trùng, hóa chất NaOCl bổ sung vào để loại bỏ vi sinh vật gây hại lại nước Nước sau khử trùng bơm lên bồn lọc 24 áp lực để loại bỏ cặn lơ lững sót lại Nước sau qua bồn lọc áp lực thải nguồn tiếp nhận Nước sau xử lý thải ngồi mơi trường Bùn sinh từ bể lắng hóa lý phần bùn dư từ bể lắng hai dẫn vào bể chứa bùn đem xử lý theo yêu cầu +) Ưu điểm: - Hiệu xử lý cao thích hợp với nước thải sản xuất tinh bột sắn +) Nhược điểm: - Chi phí đầu tư cao - Đòi hỏi người làm việc phải tập trung cao độ - Giá thành xử lý phương pháp tương đối cao sử dụng nhiều hố chất Q trình keo tụ tương đối phức tạp, q trình keo tụ khơng tốt ảnh hưởng đến trình xử lý bể Aeroten, ảnh hưởng đến môi trường sử dụng hố chất keo tụ có hàm lượng kim loại KẾT LUẬN Dương liệu làng nghề chế tinh bột sắn điển hình vùng đồng sơng Hồng, đóng góp 50 tỷ đồng ( 50%) cấu GDP xã, giải việc làm cho gần 4000 lao động địa phương vùng khác Trong đó, sản xuất tinh bột sắn, tinh bột dong diềng nghề truyền thống lâu năm, có tỉ trọng cao cấu sản phẩm tinh bột sắn 52% Hàng năm làng tiêu thụ hết 300.000 nguyên liệu Đa số nguyên liệu sản xuất tinh bột nhập từ vùng Sơn La, Hòa Bình, Cao Bằng, Tuyên Quang Nhu cầu bột sắn phục vụ sản xuất đáp ứng phần lớn từ làng nghề phần nhập từ vùng khác… Do quy mô sản xuất lớn, xu hướng tăng lên nhanh, nên lượng thải làng nghề ngày tăng Năm 2015, làng nghề tạo khoảng 1,8 triệu m nước thải, khoảng 6000m3/ngày đêm Hơn với hình thức sản xuất theo quy mơ hộ gia đình nhỏ lẻ, phân tán, thiếu mặt nên toàn lượng nước thải sản xuất sinh hoạt đổ chung kênh tiêu vùng thải sông Nhuệ sông Đáy Hiện kênh chứa nước thải xã tải Hiện nay, tổ vệ sinh xã hoạt động với mức chi 200 triệu đồng/năm, song hoạt động không hiệu quả, chủ yếu khơi thông công rãnh cục bộ, thu gom rác thải tuần nên giải vấn đề ô nhiễm hàng triệu m3 nước thải năm Hiện xã bị nhiễm phạm vi tồn xã, chủ yếu nước thải Vào mùa sản xuất chính, khoảng từ tháng âm lịch đến tháng âm lịch năm sau, đồng thời thời điểm lượng thải tập trung nhiều ( khoảng 60% lượng thải năm) với hệ thống cống nhỏ, xuống cấp khơng thơng kịp, dẫn đến tượng ùn tắc nước thải Lượng nước thải nhiều, không xử lý kịp thời gây ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm cảnh quan môi trường xã Môi trường bị ô nhiễm gây ảnh hưởng lớn tới sức khỏe cộng đồng làng nghề, vùng lân cận Rất nhiều loại bệnh tật làng nghề có liên quan đến loại hình sản xuất chế biến nông sản thống kê bệnh: tiêu chảy, đau mắt, bênh da…Vấn đề đặt cần có giải pháp phù hợp với thực trạng sản xuất trạng môi trường làng nghề nhằm sản xuất hiệu gắn với cải thiện môi trường, nâng cao chất lượng sống Để đảm bảo cho phát triển làng nghề, cần thiết phải thực quy hoạch không gian sản xuất gắn với bảo vệ môi trường Đây giải pháp tổng hợp bao gồm việc dự báo xu hướng phát triển kinh tế xã hội, xu hướng biến đổi môi trường, quy hoạch không gian sản xuất, giải pháp quản lý môi trường giải pháp công nghệ Đối với làng nghề, phương án quy hoạch theo hướng: quy hoạch tập trung quy hoạch phân tán Quy hoạch tập trung sở sản xuất tinh bột có quy mơ sản xuất từ 0,5 sản phẩm/ngày trở lên Còn hộ sản xuất thuộc diện quy hoạch phân tán, gắn với bố trí khơng gian sản xuất hợp lý, bảo vệ môi trường quy hoạch cần ý đến cách quản lý chất lượng sản phẩm môi trường Cần nâng cao lực quản lý môi trường địa phương gắn với tham gia cộng đồng Đây giải pháp quan trọng có người sản xuất nơi sản xuất mà lực lượng quan trọng nhất, hiệu việc quản lý sản xuất môi trường Nước thải làng nghề chủ yếu có hàm lượng chất hữu cao giải pháp công nghệ xử lý biogas, bệ tự hoại bể UASB đem lại hiệu cao, dễ vận hành không tốn lượng cung cấp cho trình hoạt động Như vậy, chế biến tinh bột sắn phát triển giữ lại truyền thống đất nước ta nói chung,và phát huy tiềm xã nói riêng, mà góp phần tăng trưởng kinh tế xã hội nâng cao chất lượng sống cho người dân Tuy nhiên, tình trạng ô nhiễm môi trường việc nước thải không xử lý, có khơng hiệu vấn đề khó khăn việc phát triển bền vững làng nghề Vì cần phải tiến hành gấp rút giải pháp quy hoạch, quản lý công nghệ để tiến tới phát triển bền vững cho làng TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – TS Văn Hữu Tập Đặng Kim Chi (2005), Đề tài KC 08-09: Nghiên cứu sở khoa học thực tiễn cho việc xây dựng sách biện pháp giải vấn đề ô nhiễm môi trường làng nghề Việt Nam, Đại học Bách khoa Hà Nội Lương Đức Phẩm (2002), Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo Dục, Hà Nội Nguyễn Thị Sơn (2007), Hiện trạng sản xuất môi trường làng nghề sản xuất tinh bột sắn, Hà Nội UBND xã Dương Liễu (2011), Báo cáo: Đặc điểm tình hình chung làng nghề xã Dương Liễu, Hà Nội TÀI LIỆU INTERNET http://cayluongthuc.blogspot.com/2012/03/nhung-giong-san-pho-bien-o-vietnam_12.html http://agriviet.com/threads/quy-trinh-che-bien-tinh-bot-san-tu-cu-san.180637/ http://xulymoitruong.blogspot.com/2009/11/xu-ly-nuoc-thai-tinh-bot-san.html