Nghiên cứu sử dụng chế phẩm sinh học để xử lý nước thải làng nghề sản xuất miến dong xã minh quang ba vì hà nội

Nhằm góp phần bảo vệ môi trường và giảm thiểu ô nhiễm do sản xuất và chế biến tinh bột tại các làng nghề, chúngtôi thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu sử dụng chế phẩm sinh học để xử lý nước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên tác giả luận văn : Phạm Thị Thùy Giang

Đề tài luận văn: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm sinh học để xử lý nước thải làng nghề sản xuất miến dong tại xã Minh Quang Ba Vì Hà Nội.”

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học

Mã số SV: CB150058

Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng ngày 23/10/2017 với các nội dung sau:

1 Cân đối lại tổng quan, bổ sung thêm thông tin về chế phẩm đã sử dụng

2 Bảng biểu và số liệu phải có nguồn Các tiêu chuẩn, qui chuẩn đã cập nhật Vật liệu và phương pháp đã bổ sung thêm đặc tính sinh lý, sinh hóa của chủng Ba1

3 Giải thích rõ hiệu quả của chế phẩm Từ kết quả nghiên cứu và thảo luận đưa

ra kết luận ngắn gọn Sửa lỗi chính tả

Ngày 10 tháng 11 năm 2017

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần Liên Hà - bộ môn Vi sinh - Hóa sinh - Sinh học Phân Tử, Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình em học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn

Em xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo và cán bộ công tác tại Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã dạy dỗ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian học tập tại trường

Em cũng xin cảm ơn các anh chị, bạn bè làm việc tại phòng thí nghiệm C4 đã động viên, hướng dẫn, giúp đỡ em trong thời gian thực hiện đề tài

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài tốt nghiệp do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được

sự đóng góp ý kiến, chỉ bảo tận tình của quý thầy cô để khóa luận hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 30 tháng 09 năm 2017 Học viên

Phạm Thị Thùy Giang

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Kết quả của luận văn này là kết quả nghiên cứu nhóm nghiên cứu chúng tôi được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Trần Liên Hà trường Đại học Bách khoa Hà Nội, cùng sự giúp đỡ của tập thể các cán bộ nghiên cứu, nghiên cứu sinh, học viên, sinh viên đang học tập và làm việc tại phòng thí nghiệm Vi sinh – Hóa sinh và Sinh học Phân tử, Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng tải trên các tác phẩm, tạp chí và trang web theo danh mục tài liệu kham khảo của luận văn

Hà Nội, ngày 30 tháng 9 năm 2017 Tác giả

Phạm Thị Thùy Giang

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH viii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT x

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển cây dong riềng 3

1.2.Hiện trạng, trồng, chế biến và tiêu thụ sản phẩm dong riềng 4

1.3.Hiện trạng làng nghề miến dong 6

1.3.1.Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột dong và miến dong 6

1.3.1.1.Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột dong 6

1.3.1.2.Quy trình công nghệ sản xuất miến dong 8

1.3.2.Hiện trạng môi trường tại làng nghề 9

1.4.2.Hiện trạng môi trường không khí 12

1.4.3.Hiện trạng ô nhiễm chất thải rắn 13

1.4.4.Hiện trạng ô nhiễm môi trường nước 15

1.4.4.1.Nước thải phát sinh trong quá trình làm miến: 15

1.4.4.2.Hiện trạng ô nhiễm môi trường nước ở một số làng nghề miến dong 19

1.5.Ảnh hưởng của làng nghề sản xuất, chế biến tinh bột và miến dong tới sức khỏe cộng đồng 23

1.6.Làng nghề sản xuất miến dong ở xã Minh Quang Ba Vì 24

1.6.1.Vị trí và điều kiện tự nhiên 24

1.6.2.Nước thải làng nghề miến dong xã Minh Quang, Ba Vì, Hà Nội 28

1.7.Các phương pháp xử lý nước thải 29

1.7.1.Xử lý bằng phương pháp cơ học 29

1.7.2.Xử lý bằng phương pháp hoá lý 30

1.7.3.Xử lý bằng phương pháp sinh học 30

1.7.3.1.Cơ sở của phương pháp 30

1.7.3.2.Quá trình 31

1.7.3.3.Ưu điểm của VSV 32

1.7.3.4.Vai trò của vi sinh vật trong xử lý nước thải dong riềng 32

1.7.3.5.Phương pháp sinh học có nhiều ưu điểm: 34

1.8 Nghiên cứu ứng dụng sử dụng chế phẩm trong quá trình xử lý nước thải 34

1.8.1.Chế phẩm EM: 34

1.8.2.Chế phẩm Biomix 2: 35

1.8.3.Chế phẩm Bioproduct I 35

1.8.4.Chế phẩm biowish 36

1.8.5.Chế phẩm RoeTech104 36

1.8.6.Chế phẩm Bioproduct BK-1 36

1.8.7.Chế phẩm MIC-CAS 02 36

CHƯƠNG 2 : VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38

2.1 Vật liệu 38

2.1.1.Đối tượng nghiên cứu 38

2.1.2.Dụng cụ và hóa chất 38

2.1.3.Môi trường 38

2.2 Phương pháp nghiên cứu 39

2.2.1.Phương pháp lấy mẫu 39

2.2.2.Định danh chủng Ba1 39

2.2.2.1.Đặc tính sinh lý, sinh hóa của chủng 39

2.2.2.2.Sinh học phân tử 39

2.2.3.Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của chủng 42

2.2.3.1.Ảnh hưởng của nhiệt độ 42

2.2.3.2.Ảnh hưởng của pH 42

2.2.3.3.Ảnh hưởng nồng độ pepton 42

2.2.4.Tạo chế phẩm 42

2.2.5.Thử nghiệm xử lý nước thải xã Minh Quang Ba Vì Hà Nội ở phòng thí nghiệm 43

2.2.5.1.Xử lý quy mô bình tam giác 43

2.2.5.2.Xử lý quy mô bình sục khí 3 lít 43

2.2.5.3.Xử lý quy mô pilot 43

2.2.6.Phương pháp xác định các chỉ tiêu trong nước 44

2.2.6.1.Xác định COD 44

2.2.6.2.Xác định hiệu suất xử lý (tính theo hàm lượng COD) 45

CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46

3.1.Định danh chủng Ba1 46

3.1.1.Đặc tính sinh lý, sinh hóa 46

3.1.2.Định danh chủng Ba1 bằng phương pháp sinh học phân tử 48

3.2.Khảo sát điều kiện lên men của chủng NT1 và chủng Ba1 49

3.2.1.Khảo sát điều kiện lên men của chủng NT1 49

3.2.1.1.Khảo sát môi trường lên men chủng NT1 49

3.2.1.2.Nhiệt độ 50

3.2.1.3.Tiến hành khảo sát pH chủng NT1 51

3.2.1.4.Ảnh hưởng của nồng độ pepton với chủng NT1 52

3.2.1.5.Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ cấp giống đến chủng NT1 53

3.2.2.Khảo sát điều kiện lên men của chủng Ba1 54

3.2.1.6.Khảo sát môi trường lên men của chủng Ba1 54

3.2.1.7.Nhiệt độ 55

3.2.1.8.Tiến hành khảo sát pH chủng Ba1 56

3.2.1.9.Khảo sát ảnh hưởng của pepton đến chủng Ba1 57

3.2.1.10.Khảo sát ảnh hưởng của gluco đến chủng Ba1 58

3.2.1.11.Ảnh hưởng của nồng độ cấp giống đến chủng Ba1 59

3.3 Tạo chế phẩm 60

3.3.1.Tạo chế phẩm 60

3.3.1.1.Giống gốc: 61

3.3.1.2.Nhân giống 61

3.3.1.3.Lên men 62

3.3.1.4.Thu sinh khối 62

3.3.1.5.Phối trộn 62

3.4 Khảo sát khả năng xử lý nước thải của chế phẩm mô bình tam giác 66

3.4.1.Khảo sát ảnh hưởng của mật độ cấp chế phẩm 66

3.4.1.1.Chế phẩm chủng NT1 66

3.4.1.2.Chế phẩm chủng Ba1 67

3.4.1.3.Chế phẩm hai chủng NT1 và Ba1 69

3.4.2 Khảo sát ảnh hưởng của nhiêt độ tới khả năng xử lý nước thải 70

3.4.2.1.Chế phẩm chủng NT1 70

3.4.2.2.Chế phẩm chủng Ba1 72

3.4.2.3.Chế phẩm 2 chủng Ba1 +NT1 72

3.4.3.Khảo sát ảnh hưởng của pH tới khả năng xử lý nước thải 73

3.4.3.1.Chế phẩm chủng NT1 73

3.4.3.2.Chế phẩm chủng Ba1 74

3.4.3.3.Chế phẩm chủng Ba1+NT1 75

3.5.Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung chế phẩm ở quy mô 3l 77

3.6.Xây dựng quy trình xử lý liên tục quy mô pilot 78

KẾT LUẬN 82

KIẾN NGHỊ 83

PHỤ LỤC 84

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Chất lượng môi trường không khí ở một số làng nghề 12

Bảng 1.2: Thành phần bã thải từ sản xuất tinh bột 13

Bảng 1.3: Lượng thải rắn của một số làng nghề 14

Bảng1.4: Lượng bã thải rắn được thải ra theo một số năm củalàng nghề Cát Quế 14

Bảng 1.5: Nhu cầu nguyên liệu và tải lượng xỉ của một số làng nghề chếbiến lương thực và thực phẩm 15

Bảng 1.6: Khối lượng nước thải trong sản xuất tinh bột tại làng nghề 17

Bảng 1.7: Nhu cầu sử dụng nguyênliệu một số làng và tải lượng xỉ của một số làng nghề chế biến lương thực và thực phẩm 17

Bảng 1.8: Tổng thải trung bình năm của làng nghề qua CBNSTP 18

Bảng 1.9: Đặc trưng nước thải cống chung một làng nghề sản xuất tinh bột 19

Bảng 1.10: Chất lượng nước mặt làng nghề tại xã Dương Liễu 20

Bảng 1.11: Kết quả phân tích nước làng nghề xá Cát Quế ngày 8/4/2010 21

Bảng 1.12: Kết quả phân tích nước làng nghề xá Minh Khai ngày 8/4/2010 22

Bảng1.13:Đặc điểm của nước thải ở làng nghề chế biến tinh bột dong riềng riềng 28 Bảng 3.1: Kết quả định danh bằng kit API 50 CHB của chủng 47

Bảng 3.2 : Mật độ vi sinh vật trong các công thức phối trộn 63

Bảng 3.3: Mật độ vi sinh vật trong các công thức phối trộn 64

Bảng 3.4: Mật độ vi sinh vật và độ ẩm của chế phẩm trong thời gian bảo quản 65

Bảng 3.5: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đối với chế phẩm có chủng NT1 71

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Cây dong riềng Việt Nam 3

Hình 1.2: Quy trình sản xuất tinh bột dong… 6

Hình 1.3:Quy trình sản xuất miến dong 8

Hình1.4: Một số hình ảnh ở nơi sản xuất miến Cự Đà, Thanh Oai, Hà Nội 10

Hình 1.5: Hiện trạng ô nhiễm ở Cự Đà, Hà Nội 10

Hình 1.6: Hiện trạng ônhiễm ở Dương Liễu, Hoài Đức, Hà Nội 11

Hình1.7: Hiện trạng ô nhiễm ở Đông Thọ, Thái Bình 11

Hình 1.8: Tình hình bệnh tật trong dân cư do có liên quan đến chất lượng môi trường 23

Hình 1.9: Cây dong riềng 25

Hình 1.10: Ảnh sản xuất miến dong của một số hộ gia đình ở Minh Quang Ba Vì Hà Nội 26

Hình 1.11: Ảnh tại nơi sản xuât tinh bột và miến dong riềng xã Minh Quang Ba Vì Hà Nội 27

Hình 2.1: Mô hình hoạt động hệ thống pilot 44

Hình 3 1 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc, tế bào của chủng Ba1 46

Hình 3.2 Ảnh điện di DNA của chủng Ba1 trên gel agarose 48

Hình 3.3: Cây phát sinh chủng loại của chủng Ba1 49

Hình 3.4: Khảo sát ảnh hưởng của môi trường đến sự sinh trưởng vàphát triển của chủng NT1 50

Hình 3.5: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng và phát triển của chủng NT1 51

Hình 3.6: Khảo sát ảnh hưởng của độ pH đến sự sinh trưởng và phát triển của chủng 52

Hình 3.7: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ pepton đến sự sinh trưởng và phát triển của chủng NT1 53

Hình 3.8: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ cấp giống đến sự sinh trưởng và phát triển của chủng NT1 54

Hình 3.9: Khảo sát ảnh hưởng của môi trường đến sự sinhtrưởng và phát triển của chủng Ba1 55

Hình3.10: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng và phát triển của chủng Ba1 56

Hình 3.11: Khảo sát ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng và phát triển của chủng Ba1 57

Hình 3.12: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ pepton đến sự sinh trưởng và phát triển của chủng Ba1 58

Hình 3.13: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ gluco đến sự sinh trưởng và phát triển của chủng Ba1 59

Hình 3.14: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ cấp giống đến sự sinh trưởng và phát triển của chủng Ba1 60

Hình 3.15: Quy trình tạo chế phẩm vi sinh xử lý nước thải làng nghề miến dong 61 Hình 3.16: Chế phẩm đóng túi bảo quản 66 Hình 3.17: Khảo sát ảnh hưởng của mật độ chế phẩm chủng NT1 tới khả năng

xử lý nước thải 67 Hình 3.18: Khảo sát ảnh hưởng của mật độ chế phẩm chủng Ba1 tới khả năng xử lý nước thải 68 Hình 3.19: Khảo sát ảnh hưởng của mật độ chế phẩm chủng Ba1 tới khả năng xử lý nước thải 68 Hình 3.20: Khảo sát ảnh hưởng của chế phẩm hai chủng tới khả năng xử lý nước thải 69 Hình 3.21: Khảo sát ảnh hưởng của chế phẩm hai chủng NT1 và Ba1 tới khả năng

xử lý nước thải 70 Hình 3.22: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng xử lý nước thải của chế phẩm chủng NT1 71 Hình 3.23: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng xử lý nước thải của chế phẩm chủng Ba1 72 Hình 3.24: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng xử lý nước thải của chế phẩm 2 chủng Ba1+NT1 73 Hình 3.25: Khảo sát ảnh hưởng của pH đếnkhả năng xử lý nước thải chế phẩm chủng NT1 74 Hình 3.26: Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng xử lý nước thảicủa chế phẩm chủng Ba1 75 Hình 3.27: Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng xử lýnước thải của chế phẩm

2 chủng Ba1 và NT1 76 Hình 3.28: Khảo sát ảnh hưởng của mật độ chế phẩm 2 chủngNT1 và Ba1 với bình 3l 77 Hình 3.29: Khảo sát ảnh hưởng của mật độ chế phẩm 2 chủngNT1 và Ba1 với quy

mô bình 3l 78 Hình 3.30: Hệ thống xử lý pilot quy mô 35l 79 Hình 3.31: Khảo sát ảnh hưởng của chế phẩm hai chủng đến quá trình xử lý nước thải trong hệ thống pilot 79 Hình 3.32: Nước thải sau khi xử lý 80

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

TT Các từ hoặc thuật

ngữ viết tắt

Giải thích các từ hoặc thuật ngữ viết tắt

1 BOD Biochemical Oxygen Demand –

Nhu cầu oxy hóa sinh học

2 Bp Base pair – Cặp nucleotit

3 COD Chemical Oxygen Demand –

Nhu cầu oxy hóa hóa học

4 DNA Deoxyribonucleic acid

11 OD Optical density – Mật độ quang

12 PCR Polymerase chain reaction

13 Pt Hàm lượng photpho tổng

14 SDS Sodium dodecyl sulfate

15 TCCP Tiêu chuẩn cho phép

16 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

17 TE Tris – EDTA

18 v/p Vòng/phút

MỞ ĐẦU

Theo thống kê của Hiệp hội làng nghề Việt Nam, đến nay cả nước ta có khoảng 2800 làng nghề với 11 nhóm nghành nghề khác nhau giải quyết việc làm cho trên 11 triệu lao động nông thôn Sản phẩm của các làng nghề không chỉ đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng cho người dân mà còn là những mặt hàng xuất khẩu độc đáo

ra thị trường nước ngoài

Nước ta là nước nông nghiệp cho nên làng nghề chế biến nông sản thực phẩm

là một trong những làng nghề tồn tại lâu đời nhất, có số lượng lớn, chiếm 20% tổng

số làng nghề Đây là một trong những loại làng nghề phân bố khá đều trong cả nước, phần nhiều sử dụng lao động lúc nông nhàn, không yêu cầu trình độ cao Hình thức sản xuất thủ công gần như không thay đổi về quy trình sản xuất so với thời điểm khi hành thành nghề

Hầu hết làng nghề ở Việt Nam thường sản xuất theo quy mô hộ gia đình, nhỏ

lẻ, phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng của dân cư trong vùngsau đó phát triển mở rộng quanh khu vực trong cả nước Làng nghề hoạt động sản xuất theo hai loại hình chính Một là làng nghề có thể diễn ra quanh năm như: sản xuất bún, bánh, rượu Hai là làng nghề sản xuất theo thời vụ như: sản xuất tinh bột từ sắn củ, dong củ, làm miến dong, chế biến hoa quả…

Một trong những làng nghề chế biến lương thực lâu năm đó là làng nghề chế biến tinh bột dong và miến dong xã Minh Quang Ba Vì Hà Nội Hiện nay, cả làng có

235 hộ với 1.245 nhân khẩu thì có tới 203 hộ làm nghề chế biến tinh bột sắn và dong riềng

Do điều kiện kinh tế, xã hội phát triển, nhu cầu của con người ngày càng tăng, nhất là các sản phẩm làng nghề Cho nên, cácmặt hàng lương thực, thực phẩm cũng phát triển theo về số lượng cũng như chất lượng Dựa vào nhu cầu của thị trường, làng nghề đã mở rộng đầu tư chuyên canh, tăng năng suất lao động nhằm thúc đẩy sản xuất Tuy nhiên sự phát triển các làng nghề diễn ra một cách tự phát, sản xuất mở rộng tuỳ tiện, không có quy hoạch và trình độ công nghệ thấp Với thói quen sản

xuất quy mô nhỏ, khép kín trong hộ gia đình đã hạn chế phần nào đầu tư trang thiết bị và đổi mới công nghệ dẫn đếnnăng xuất sản xuất không cao, tiêu tốn nguyên nhiên liệu lớn Bên cạnh đó hầu hết người dân chưa ý thức việc bảo vệ môi trường nêntrong quá trình sản xuất đã xả thải trực tiếp ra môi trường xung quanh như: ao,

hồ, cống rãnh, một lượng lớn chất thải, đặc biệt là nước thải giàu chất hữu cơ Mặt khácdo quy mô sản xuất nhỏ, không tập trung, rải rác trên khắp địa bàn làng, xã cho nên nguồn xả thải bị phân tán, khó thu gom Từ đó ảnh hưởng nghiêm trọng tới chất lượng môi trường và sức khoẻ cộng đồng

Nhằm góp phần bảo vệ môi trường và giảm thiểu ô nhiễm do sản xuất và chế biến tinh bột tại các làng nghề, chúngtôi thực hiện đề tài:

“ Nghiên cứu sử dụng chế phẩm sinh học để xử lý nước thải làng nghề sản xuất miến dong tại xã Minh Quang Ba Vì Hà Nội.”

Với nội dung nghiên cứu chính sau:

1 Khảo sát các điều kiện ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và phát triển của chủng đã lựa chọn

2 Thu sinh khối và tạo chế phẩm

3 Thử nghiệm xử lý nước thải làng nghề sản xuất miến dong tại xã Minh Quang,

Ba Vì Hà Nội qui mô phòng thí nghiệm

4 Thử nghiệm xử lý nước thải làng nghề sản xuất miến dong tại xã Minh Quang,

Ba Vì Hà Nội qui mô pilot

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Việt Nam là một nước nông nghiệp, cho nên làng nghề hầu như phân bố rộng khắp cả nước Sự tồn tại và phát triển của làng nghề đã ảnh hưởng một phần không nhỏ đến nền kinh tế - văn hóa trong nước Ngoài giải quyết nhu cầu thiết yếu của cuộc sống, các làng nghề còn giúp cho người nông dân có thêm thu nhập phần tăng trưởng kinh tế của các vùng nông thôn trong cả nước

Một trong các loại hình làng nghề phổ biến nhất ở nông thôn Việt Nam là làng nghề chế biến lương thực (bún, miến, bánh đa, chế biến tinh bột ) Trong đó, tinh bột dong riềng và miến dong là hai loại hình sản phẩm được chế biến từ củ dong riềng

1.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển cây dong riềng

Dong riềng có tên khoa học là Canna edulis Ker, có nguồn gốc phát sinh ở Peru Nam Mỹ Ngày nay dong riềng đã được trồng rộng rãi ở nhiều nước nhiệt đới và á nhiệt đới trên thế giới [20]

Hình 1.1: Cây dong riềng Việt Nam [38]

Dong riềng (Canna edulis Ker) là cây thân thảo, họ dong riềng (Cannaceae) có nhiều tên địa phương khác nhau như: khoai chuối, khoai lào, dong tây, củ đao, khoai riềng, củ đót, chuối nước, …[20]

- Thành phần hóa học: Củ dong riềng đỏ có chứa nhiều tinh bột (khoảng 70%), chất khoáng 2%, chất xơ 5%, chất đạm 3%, chất béo 2% và một số hoạt chất khác [38]

- Tính vị và tác dụng: Theo y học cổ truyền củ dong riềng đỏ có vị ngọt, tính

mát có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, hạ áp, lợi huyết, bổ tim [38]

- Trong công nghiệp thực phẩm: Dong riềng là cây có giá trị cao đối với đời sống nông dân Củ có thể sử dụng tươi (luộc ăn) hoặc chế biến thành tinh bột Từ tinh bột có thế chế biến thành nhiều sản phẩm hàng hóa có giá trị: làm thức ăn cho trẻ con và người già ốm, làm bột chân trâu, làm miến, làm bánh (bánh mì, bánh bao, bánh đa, …) mì sợi, kẹo bánh và trong công nghiệp rượu Bã dong riềng sau khi lây

tinh bột đem phơi khô làm thức ăn dự trữ cho gia súc [20]

- Trong y học: Dong riêng có hai loại chính là dong riềng đỏ và dong riêng trắng Ngoài giá trị trong thực phẩm cây dong riềng đỏ còn có tác dụng chữa bệnh

tim mạch Tác dụng quý nhất của dong riềng đỏ là “Hỗ trợ điều trị chứng tắc nghẽn

động mạch vành” Đây chính là kinh nghiệm chữa bệnh bằng cây thuốc nam của

đồng bào người Dao ở miền Tây Bắc Dong riềng đỏ có tác dụng trị chứng tức ngực,

khó thở và bệnh tim mạch Bởi vậy có lúc dong riềng đỏ còn được đặt tên là “Thần

dược cho người mắc bệnh tim mạch”[34]

1.2 Hiện trạng, trồng, chế biến và tiêu thụ sản phẩm dong riềng

Dong riềng được nhập vào Việt Nam thế kỷ thứ 19 Năm 1898, người Pháp đã trồng thử dong riềng ở nước ta nhưng rồi công việc thời đó đã bị dừng lại vì thời đó chưa biết cách chế biến tinh bột dong riềng Từ năm 1961- 1965 một số nghiên cứu

về nông học với cây dong riềng đã được thực hiện tại Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp ( INSA) nhằm mục đích mở rộng diện tích Dong Riềng Từ năm 1986 do nhu cầu sản xuất miến từ bột dong riềng ngày càng tăng đã đi kèm với việc mở rộng diện tích trồng loại cây này Năm 1993, ở nước ta ước chừng đã có khoảng 30.000ha trồng dong riềng Hiện nay tuy diện tích trồng có thể giảm đi chút ít nhưng có thể khẳng định, dong riềng lấy củ và lấy cảnh vẫn được trồng phổ biến khắp cả nước, từ đồng bằng, trung du đến các vùng núi cao như SaPa, Bắc Hà (tỉnh Lào Cao), Phó Bảng (tỉnh Hà Giang), tỉnh Tuyên Quang, … [20]

Giống như lúa, ngô, khoai, sắn, cây dong riềng thực tế đã gắn bó với đời sống người nông dân từ thời xa xưa Với đặc tính dễ trồng cho năng suất cao, phù hợp

nhiều vùng sinh thái khác nhau trong địa hình cả nước như: đất tốt, xấu; đất pha cát, thịt; khí hậu nóng, lạnh; ở vùng sườn núi, đồi; vùng trung du, núi, đồng bằng; nơi hạn, úng; ở vùng chuyên canh, ở những mảnh đất đầu thừa đuôi thẹo, …Năng suất

củ dong riềng rất cao Nếu trồng ở nơi đất tốt, một khóm có thể thu được 15-20kg củ Trồng trên diện tích lớn có thể cho năng suất đạt từ 45-60 tấn củ/ha nếu thâm canh [22]

 Xã Côn Minh sản xuất dong riềng từ năm 1970 với diện tích ban đầu 50 ha, tăng dần đỉnh điểm vào năm 1978-1980 với diện tích 100-170ha Tuy nhiên do giống không được tuyển chọn, phương thức canh tác không được cải tiến nên cây dong bị thoái hóa rồi lụi tàn Đến năm 2005 diện tích cây dong gần như không còn Để khôi phục lại làng nghề miến dong, phòng Nông- Lâm huyện Na Rì đã liên hệ tại tỉnh Hà Tây cũ để mua 58.641kg giống về cung cấp cho bà con xã Côn Minh trồng được 35,77ha Qua theo dõi giống dong mới phát triển tốt, không sâu bệnh, thời gian từ trồng đến thu hoạch là 240 ngày, ngắn hơn giống cũ 35 ngày Năng suất bình quân

55 tấn/ha Sản lượng dong củ thu được 1.967 tấn trong năm 2007 [4]

 Xã Quang Phong huyện Na Rì: Từ năm 1970-1980, cây dong riềng được trồng ở tất cả 16/16 thôn bản với diện tích khoảng 50-60ha Đến năm 1980, ị sâu bênh cây dong bị chết hang loạt Đến năm 2007, xã Quang Phong được huyện cấp giống về trồng đạt diện tích 3ha; năm 2008 là 6,72ha; năm 2009 là 9,78ha [4]

 Xã Hữu Thác: năm 2008 diện tích trồng dong riêng toàn xã là 10,16ha; so với năm 2007 tăng 6,01ha Năng suất đạt 4,5 tấn/ha; sản lượng đạt 457,2 tấn [4]

 Ở Bắc Cạn: tại hợp tác xã Đồng Tâm, ông Hoàng Văn Giáp, phó giám đốc

Sở kế hoạch và đầu tư cho biết trồng dong riềng và sản xuất miến đã giúp nâng cao thu nhập cho người dân địa phương, những người mà trước đây sinh kế của họ chủ yếu là trồng lúa, ngô và lâm nghiệp Ông Giáp cho biết hiện nay trên địa bàn tỉnh có khoảng 18.000ha dong riềng [14]

 Ở Cao Bằng: Theo ông Du Văn Síu, chủ tịch UBND xã Thành Công huyện Nguyên Bình, mô hình trồng dong riềng theo nhóm đã góp phần xóa đói giảm nghèo

Vì thế diện tích của xã ngày càng tăng Năm 2008 có 49,6ha đến năng 2012 đạt gần 80ha [14]

1.3 Hiện trạng làng nghề miến dong

1.3.1 Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột dong và miến dong

1.3.1.1 Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột dong

Hình 1.2: Quy trình sản xuất tinh bột dong [3]

hu ết minh qu tr nh sản uất tinh bột dong riềng

 Làm sạch củ dong: Củ dong được đưa vào hệ thống máy rửa củ Mục đích của công đoạn rửa củ là loại bỏ ra khỏi củ dong riềng các loại đất, đá, tạp chất bẩn và một phần vỏ củ, rễ

Bảo quản Làm khô tinh bột ướt

 Nghiền củ dong: Củ dong sau khi rửa được đưa tới hệ thống máy nghiền, xát Trong công đoạn này củ dong được nghiền, xát dưới tác động của mâm (hoặc lô) nghiền, xát quay ở tốc độ cao, tạo thành hỗn hợp lỏng gồm bã, nước tinh bột

 Lọc tinh bột dong riềng :

+ Đối với phương pháp nghiền lọc không liên hoàn Quá trình nghiền và tách lọc tinh bột, bã được thực hiện trên 02 máy móc thiết bị khác nhau Hỗn hợp bã, tinh bột, nước sau nghiền được đưa tới hệ thống bể chứa, sau đó được bơm sang các máy tách bã (hình trụ tròn, có mô tơ, cánh khuấy, màng lọc), hoà thêm nước, dưới tác động quay của cánh khuấy tinh bột sẽ được tách ra qua màng lọc xuống bể chứa và lắng tinh bột Quá trình đánh lọc được tiến hành liên tục cho đến khi lượng tinh bột được tách ra hoàn toàn, xơ bã sẽ được xả ra khu bể chứa tập trung để xử lý

+ Đối với phương pháp nghiền lọc liên hoàn, quá trình nghiền và tách tinh bột,

bã sẽ được thực hiện đồng thời trên cùng một máy nghiền lọc liên hoàn Trong quá trình nghiền, hỗn hợp tinh bột, nước được tách ra khỏi xơ bã và qua màng lọc vào bể lắng tinh bột Lắng, rửa tinh bột dong riềng Sau công đoạn tách bã, tinh bột được để lắng, tách nước, tách bột non, tiếp đó sẽ được đánh, lọc, lắng, nhằm rửa sạch phần nhựa của củ dong và loại bỏ tạp chất làm cho tinh bột trắng sạch Công đoạn đánh lọc, lắng tinh bột này được tiến hành cho đến khi nước không còn vẩn đục

Kết thúc giai đoạn lắng, sau khi gạn hết nước và phần cặn bã phía trên, sẽ thu được tinh bột ướt, có độ ẩm từ 38- 40% có thể sử dụng ngay làm nguyên liệu sản xuất miến hoặc bảo quản tùy theo mục đích sử dụng

 Làm khô tinh bột:

Tinh bột sạch sau khi lắng lọc, tách nước thường được làm khô theo phương pháp phơi nắng Dùng nong, nia hoặc bạt để phơi Tinh bột khô được đóng trong 2 lớp bao bì: bên ngoài là bao PP, bên trong là bao PE Bảo quản trong kho cao ráo, thoáng mát

1.3.1.2 Quy trình công nghệ sản xuất miến dong

Hình 1.3:Quy trình sản xuất miến dong [3]

Thuyết minh quy trình sản xuất miến dong: Củ dong riềng được sơ chế thành tinh

bột miến dong như các bước chế biến tinh bột miến dong Tiếp theo là các công đoạn sau:

 Ngâm bột: Tinh bột dong ban đầu còn nhiều tạp chất chưa thể dùng ngay được Cần phải làm sạch bằng cách rửa với nước lã sạch Cho nên, người ta cho tinh

Ngâm bột

Ngâm, tẩy

Hồ hóa

Tráng tạo mỏng và hấp chín

Phơi sấy sơ bộ

bột dong, nước sạch vào bể khấy đều, sau đó để lắng khoảng vài giờ đồng hồrồi tháo loại bỏ nước bẩn Ở giai đoạn này được lặp lại vài lần cho tới khi nước ngâm trong

và hết mùi chua

 Hồ hóa: Sau đó một phần bột được ngâm với nước sôi được gọi là bột chín, bột chín đem hòa với bột đã lọc theo tỉ lệ 1/10 tạo lên một hỗn hợp bột Tiếp đó bột được tráng thành bánh hấp chín rồi đem phơi Sau khi khô, bánh được đưa qua máy cán thành sợi, đem phơi khô rồi xuất cho khách hàng

1.3.2 Hiện trạng môi trường tại làng nghề

Ngày nay do điều kiện kinh tế, xã hội phát triển, nhu cầu của con người ngày càng tăng, nhất là các sản phẩm làng nghề Cho nên, các làng nghề miến dong cũng phát triển theo về số lượng cũng như chất lượng Dựa vào nhu cầu của thị trường một số làng nghề đã mở rộng đầu tư chuyên canh, tăng năng suất lao động nhằm thúc đẩy sản xuất ở các làng nghề Tuy nhiên sự phát triển các làng nghề diễn ra một cách tự phát, sản xuất mở rộng tuỳ tiện, không có quy hoạch và trình độ công nghệ thấp Với thói quen sản xuất quy mô nhỏ, khép kín trong hộ gia đình đã hạn chế phần nào đầu tư trang thiết bị và đổi mới công nghệ dẫn đến năng xuất sản xuất không cao, tiêu tốn nguyên nhiên liệu lớn Bên cạnh đó hầu hết người dân chưa ý thức việc bảo vệ môi trường nên trong quá trình sản xuất đã xả thải trực tiếp ra môi trường xung quanh như: ao, hồ, cống rãnh, một lượng lớn chất thải, đặc biệt là nước thải giàu chất hữu cơ

Mặt khác với quy mô sản xuất nhỏ, không tập trung, rải rác trên khắp địa bàn làng, xã cho nên nguồn xả thải bị phân tán, khó thu gom Từ đó ảnh hưởng nghiêm trọng tới chất lượng môi trường và sức khoẻ cộng đồng Dưới đây là hình ảnh chụp tại một số làng nghề chế biến tinh bột dong và miến dong:

Hình1.4: Một số hình ảnh ở nơi sản xuất miến Cự Đà, Thanh Oai, Hà Nội [41]

Hình 1.4 cho thấy trang thiết bị làng nghề ở Cự Đà còn thô sơ, lạc hậu Miến được phơi khắp mọi nơi như: trên sân, ngoài đường, bên bờ sông, … Ở hình 1.5 chất thải rắn, nước thải được xả thải luôn ra cống rãnh, ao hồ,…

Hình 1.5: Hiện trạng ô nhiễm ở Cự Đà, Hà Nội [41]

Tương tự như ở Cự Đà, xã Dương Liễu, huyện Hoài Đức, Hà Nội người lao động xả thải trực tiếp luôn ra môi trường Trung bình mỗi ngày, các hộ làm nghề thải

ra từ 300- 500 tấn bã, hơn 15.000 m3 nước thải, hàng trăm tấn thải rắn, chứa các chất tẩy rửa hóa học, mang tính axít, kiềm ra sông, hồ, … [37]

Hình 1.6: Hiện trạng ônhiễm ở Dương Liễu, Hoài Đức, Hà Nội [44]

Hình 1.6 cho thấy chất thải rắn xả thải khắp mọi nơi ngay cả khu sinh hoạt, đường đi, dọc hai bên bờ sông Nước sông đục ngàu, mùi hôi thối bốc lên nồng nặc

Hình1.7: Hiện trạng ô nhiễm ở Đông Thọ, Thái Bình [36]

Hình 1.7 chụp ở xã Đông Thọ, Thái Bình, nước cống đen ngòm Mùa nắng, mùi hôi thối bốc lên nồng nặc, mùa mưa nước bẩn theo các con mương tràn vào khu dân cư, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường nước và không khí

1.4 Hiện trạng ô nhiễm môi trường tại làng nghề

không đồng bộ, cũ, chắp vá dùng lâu năm không cải tạo nên hiệu suất nguyên liệu không cao, dẫn đến khối lượng chất thải ra lớn Mặt khác, chất thải rắn, nước thải không được xử lý, trực tiếp xả thải ra môi trường nên gây ô nhiễm môi trường trầm trọng

1.4.2 Hiện trạng môi trường không khí

Nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí ở các làng nghề sản xuất chế biến tinh bột là mùi xú uế phát sinh do phân hủy các chất hữu cơ có trong chất thải rắn

và do nước thải tồn đọng trong hệ thống thu gom Quá trình phân hủy yếm khí tạo

ra các chất khí độc hại như H2S, CH4, NH3, khí indol…

Bên cạnh bã thải trong dây truyền sản xuất Các làng nghề có nhu cầu sử dụng nhiên liệu rất lớn Người dân chủ yếu dùng than trong công nghệ dây truyền sản xuất Than là nguyên liệu chính được sử dụng phổ biến ở các làng nghề và thưởng

là than chất lượng thấp Đây là loại nguyên liệu gây phát sinh lượng lớn bụi, ôi nhiễm khí thải và chất thải rắn ra môi trường Do đó khí thải chứa nhiều thành phần

ô nhiễm không khí như: bụi, CO₂, CO, SO₂ , …

Bảng 1.1: Chất lượng môi trường không khí ở một số làng nghề [24]

 K1: Môi trường làng nghề Dương Liễu (khảo sát tháng 10/2002)

 K2: Môi trường làng nghề Tân Hòa (khảo sát tháng 10/2002)

Bảng 1.1 cho thấy hầu hết các chỉ tiêu chất lượng môi trường không khí còn ở mức cho phép Tuy nhiên, ở cả 2 làng nghề, hàm lượng H2S vượt quá TCCP từ 32 –

40 lần Nguồn gốc của H2S chủ yếu từ nước thải của chăn nuôi lợn không đượcxử

lý, hơn thế nữa các mương thu gom nước thải đều là mương hở nên khí H2S dễ dàng khuyếch tán vào môi trường không khí làm ô nhiễm môi trường không khí, ảnh hưởng nghiên trọng đến sức khỏe dân cư

1.4.3 Hiện trạng ô nhiễm chất thải rắn

Chất thải rắn từ sản xuất tinh bột bao gồm: vỏ dong, đất cát, sỏi đá Vỏ dong chứa nhiều xellulo và một ít tinh bột Do sản xuất phân tán nên việc thống kê khối lượng chất thải rắn gặp rất nhiều khó khăn Hầu hết chất thải rắn của làng nghề chưa được quan tâm xử lý Phần không được tận thu được xả bừa bãi vào môi trường

Bảng 1.2: Thành phần bã thải từ sản xuất tinh bột [9]

Đặc trưng Bã sắn tuơi Bã dong tươi Khối lượng (tấn/ngày) 112 108

Nước (%) 88,9 87,27 Chất khô (%) 11,1 12,73

Tinh bột (%) 5,09 3,98

Từ bảng 1.2 cho thấy bã thải dong riềng có độ ẩm rất cao, lượng nước chiếm tới 87,27% nguyên liệu, xơ 12,73% và tinh bột khoảng 4% Với sản lượng 5.200 tấn tinh bột/năm làng nghề Dương Liễu hàng năm phát sinh tới 105.768 tấn bã, một phần tận thu làm thức ăn gia súc, làm nhiên liệu Một phần không nhỏ bã thải bị cuốn theo nước thải gây tắc nghẽn hệ thống thu gom cũng như các ao hồ trong khu

vực vầ gây ô nhiễm nghiêm trọng nước mặt, nước dưới đất [1]

Theo báo cáo của môi trường quốc gia 2008, môi trường làng nghề Việt Nam –Tổng cục Môi trường - Bộ Tài nguyên và Môi trường ta có bảng số liệu lượng thải rắn một số làng nghề chế biến lương thực như sau:

Bảng 1.3: Lượng thải rắn của một số làng nghề [1]

(tấn/năm)

COD (tấn/năm)

BOD₅ (tấn/năm)

SS (tấn/năm)

1 Bún Phú Đô 10.200 76,90 53,14 9,38

2 Bún Vũ Hội 3.100 22,62 15,30 2,76

3 Bún Ninh Hồng 4.380 15,08 10,42 1,84

4 Dương Liễu 52.000 1.305 934,4 2,13

Qua bảng 1.3 ta thấy lượng chất thải rắn thải ra môi trường tại xã Dương Liễu

là 5.200 tấn/năm Điều đó cho thấy thải lượng hữu cơ trong nước thải làng nghề Dương Liễu là rất lớn Hàm lượng ô nhiễm COD, BOD₅, SS,… vượt tiêu chuẩn cho phép hàng chục lần

Mặt khác theo báo cáo môi trường của UBND huyện Hoài Đức năm 2007, tại làng nghề huyện Hoài Đức đã thống kê lượng bã thải ra hàng ngày ở làng nghề Cát Quế như bảng 1.4

Bảng1.4: Lượng bã thải rắn được thải ra theo một số năm của

làng nghề Cát Quế [21]

Loại sản xuất Lượng bã thải ra hàng ngày (tấn)

1990 1995 2000 2009 Tinh bột dong 30 54,6 35,7 -

Từ bảng 1.2, 1.3, 1.4 cho thấy lượng bã thải rắn thải ra trong quá trình sản xuất

ở làng nghề Cát Quế lớn Thành phần chủ yếu của bã là nước, xellulo và một ít tinh bột Số lượng bã thải ra xả thải trực tiếp vào môi trường Gây mất mỹ quan và ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường không khí, nước và sức khỏe của người dân

Mặt khác làng nghề nhóm này có nhu cầu sử dụng nguyên liệu rất cao nên việc đốt than đã tạo ra một lượng lớn xỉ xả thải ra môi trường

Bảng 1.5: Nhu cầu nguyên liệu và tải lượng xỉ của một số làng nghề chế

biến lương thực và thực phẩm [2]

(Đơn vị tấn/năm)

TT Làng nghề Sản lượng sản

phẩm

Nhu cầu than Khối lượng xỉ

1 Tinh bột Dương Liễu 66 000 3400 6181

1.4.4 Hiện trạng ô nhiễm môi trường nước

Các làng nghề nông nghiệp nói chung cũng như các làng nghề sản xuất miến dong riềng nói riêng Hầu hết sản xuất tinh bột là ngành sản xuất có nhu cầu nước lớn Ở mỗi công đoạn của sản xuất, nhu cầu nước cũng khác nhau

1.4.4.1 Nước thảiphát sinh trong quá trình làm miến:

a Trong quy trình sản xuất tinh bột dong nước thải phát sinh trong các công đoạn:

- Rửa: Loại bỏ khỏi củ dong các loại đất, đá, tạp chất bẩn và một phần vỏ củ

và rễ Đặc tính nước thải: nước thải có màu đục giàu TSS

nước tinh bột, sau đó chúng được đưa qua bể chế rồi bơm sang máy tách bã, hòa thêm nước, dưới tác động quay của cánh khuấy tinh bột sẽ được tách ra khỏi màng lọc xuống bể chứa và lắng tinh bột Đặc tính nước thải: trong quá trình nghiền và lọc tinh bôt dong thì có rỉ ra ngoài một lượng nước tinh bột, nước thải này giàu hữu cơ, COD, BOD₅, TSS

nước, tách bột non, tiếp đó sẽ được đánh, lọc, lắng, nhằm rửa sạch phần nhựa của củ dong và loại bỏ tạp chất làm cho tinh bột trắng sạch Công đoạn đánh lọc, lắng tinh bột này được tiến hành cho đến khi nước không còn vẩn đục Kết thúc giai đoạn lắng, sau khi gạn hết nước và phần cặn bã phía trên, sẽ thu được tinh bột ướt, có độ

ẩm từ 38- 40%

Đặc tính nước thải: Nước thải có mùi, Giàu hữu cơ (COD, BOD₅)

b Nguồn phát sinh nước thải từ quá trình sản xuất miến

chứa thêm nước đánh đều lên rồi lọc cát qua màng lọc vào bể lắng tầm 5-6 giờ sau

đó loại bỏ phần nước nhằm nhiệm vụ khử chua, cứ tiếp tục thêm nước và lắng cho tới khi nước trong và hết mùi chua thì dừng lại Đăc tính nước thải: Nước thải giàu dinh dưỡng,vi sinh vật, COD, BOD₅, TSS

lắng và khử chua sẽ được thêm nước đánh đều lên sau đó thêm một phần tinh bột được nấu chín, khi đó tinh bột sẽ không lắng nữa và tiến hành tráng, khi tráng hơi nước từ nồi hơi được dùng để làm chín tinh bột và nước lạnh được thêm vào làm nguội để tách bánh miến khỏi máy tráng rồi đem đi phơi Khi đã khô các bánh miến được cắt ra và ngâm nước rồi tiến hành cắt nhỏ thành các sợi miến rồi đem đi phơi lần nữa Đặc tính nước thải: COD, BOD, TSS,

- Nước thải công đoạn rửa má móc đối với cả 2 loại hình: do trong quá

trình sản xuất bột dong còn bám vào máy rơi vãi ra ngoài sẽ theo dòng nước rửa chảy ra hệ thống cống rãnh.Đặc tính nước thải: Giàu chất hữu cơ (BOD₅, COD), TSS cao

Theo tài liệu hướng dẫn áp dụng các biện pháp cải thiện môi trường cho làng nghề chế biến nông sản thực phẩm của GS.TS Đặng Kim Chi ta có bảng thống kê sau:

Bảng 1.6: Khối lượng nước thải trong sản xuất tinh bột tại làng nghề [3]

Ở bảng 1.6 lượng nước thải ra để sản xuất 1 tấn sản phẩm dong củ và rửa thiết

bị là 104,3 m3 nước Kết hợp với bảng 1.7 cho ta thấy một ngày bình quân xã Cát Quế thải ra môi trường 1.251,6m3nước thải/ ngày Xã Minh Khai thải 7.718 m3nước thải/ ngày Xã Dương Liễu là 6.049m3 nước thải/ ngày

Mặt khác theo báo cáo của huyện Hoài Đức bình quân hàng năm các xã làng nghề hoạt động sản xuất xả thải trực tiếp ra môi trường như bảng 1.8

Bảng 1.8: Tổng thải trung bình năm của làng nghề qua CBNSTP [21]

Hoạt động sản xuất Số lượng bã (tấn/ năm) Nước thải( m3/năm) Minh Khai Tinh bột sắn 56.000 728.000

Tinh bột dong 18.000 738.000 Dương Liễu Tinh bột sắn 70.000 910.000

Tinh bột dong 20.000 820.000 Cát Quế Tinh bột sắn 80.000 1.040.000

Tinh bột dong 17.000 697.000 Tổng số 261.000 4.933.000

Qua thống kê ở bảng 1.6, 1.7, 1.8 cho thấy số lượng nước thải của các làng nghề thải ra là rất lớn Chúng đều xả thẳng ra môi trường cùng với nước thải sinh hoạt không thông qua xử lý Do đó nước thải đã gây ra mối nguy hại cho môi trường như sau:

• Làm tăng độ đục của nguồn nước, ảnh hưởng trực tiếp tới sự phát triển thủy sinh, làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước

• Hàm lượng các chất hữu cơ cao trong điều kiện thiếu oxy, trong nước xảy

ra các quá trình phân hủy yếm khí tạo ra các sản phẩm độc hại như: H2S, NH3 làm cho các loài động vật dưới nước như tôm, cá cùng hệ thực vật nước bị tiêu diệt

• Là nguồn gốc lây lan dịch bệnh theo đường nước

• Nước thải thấm vào đất gây ô nhiễm nguồn nước ngầm

1.4.4.2 Hiện trạng ô nhiễm môi trường nước ở một số làng nghề miến

dong

Theo thống kê của Sở Công Thương năm 2008, lượng nước thải của các làng nghề tinh bột là rất lớn Phú Đô là 3.600 m3/ngày, của Cát Quế là 3.500 m3/ngày, Dương Liễu là 6.800 m3

/ngày, và của Minh Khai là 5.500 m3/ngày

Bảng 1.9: Đặc trưng nước thải cống chung một làng nghề sản xuất

B

Tân Hoà (2)

Bình Minh (1)

Cát Quế (2)

Dương Liễu (3)

Bún Phú Đô(1)

pH 6,1 4,6 6,8 4,9 6,1 5,5 – 9 Nhiệt

SS mg/l 97 926 247 1204 414 100

∑N mg/l 13 145,6 95,4 367 - 40

∑P mg/l 1,6 27,5 23,8 41,8 - 6

Ghi chú:

(1) Trung tâm công nghệ môi trường ENTECT khảo sát tháng 12/2002

(2) Viện khoa học và công nghệ môi trường (KH&CN Môi trường) - Đại học Bách khoa Hà Nội (ĐH BKHN) khảo sát tháng 10 /2002 [25]

(3) Viện KH&CN Môi trường - ĐH BKHN khảo sát tháng 3 /2003 [24]

Kết quả phân tích ở bảng 1.9 cho thấy nước thải cống chung của các làng nghề sản xuất tinh bột có hàm lượng ô nhiễm cao đến rất cao, đặc biệt ở làng nghề Dương Liễu, COD lên tới 3178mg/l, gấp 32 lần TCCP của dòng thải loại B, mặc dù

đã ra đến cống thải chung nhưng pH vẫn còn thấp (pH = 4,9) Tổng nitơ vượt 9 lần

và tổng phốt pho vượt 7 lần tiêu chuẩn dòng thải loại B Ở Phú Đô nước thải có COD = 2976 mg/l gấp gần 20 lần TCCP, BOD5 = 1850 mg/l gấp 37 lần TCCP Nước thải cống chung của làng nghề Tân Hoà (huyện Hoài Đức – Hà Nội) có COD = 466 mg/l gấp 3, BOD5 = 250 mg/l gấp 5 lần TCCP; các chỉ tiêu khác ở giới hạn cho phép Có hiện tượng này là do nước thải ra đến cống chung đã được pha loãng nhiều lần với nước thải sinh hoạt Nhìn chung, sản xuất tinh bột tác động rõ rệt đến chất lượng nước mặt và nước ngầm ở các làng nghề Các chỉ tiêu COD đều lớn hơn TCCP Hàm lượng tổng nitơ, tổng P tương đối cao trong nước mặt là cơ sở gây bùng nổ tảo trong nước mặt Đáng chú ý là theo kết quả khảo sát cho thấy nguồn nước giếng ở các làng nghề này đều có chỉ tiêu coliform vượt mức cho phép,

có hiện tượng này là do nguồn nước ngầm đã bị ô nhiễm

Bảng 1.10: Chất lượng nước mặt làng nghề tại xã Dương Liễu [23]

Ghi chú:Viện KH&CN Môi trường - ĐH BKHN khảo sát tháng 10/2002

 M1: Nước giếng làng Dương Liễu

 M2: Nước giếng làng Tân Hòa

Ghi chú: Khảo sát chất lượng nước của khu vực làng nghề sản xuất tinh bột của

huyện Hoài Đức Hà Nội (khảo sát tháng 8/4/2010)

 NT1 Cuối cống thải chung đường trục làng ở xã Cát Quế

 NT2 Mương thải sau trường tiểu học

Qua kết quả quan trắc chất lượng nước thải xã Cát Quế so với QCVN 24:2009/B

- Hàm lượng BOD₅ ở hai vị trí vượt quy chuẩn cho phép 1,6-1,8 lần

- Chỉ số P và N không đáng kể

- Coliform ở cả hai vị trí vượt quy chuẩn cho phép 166 lần

Qua bảng 1.11 cho thấy nước thải làng nghề xã Cát Quế ô nhiễm cao các chỉ

số BOD₅, tổng coliform đều vượt mức cho phép Đặc biệt là chỉ số tổng coliform vượt 166 lần so với QCVN

Bảng 1.12: Kết quả phân tích nước làng nghề xã Minh Khai ngày 8/4/2010[12]

TT Thông số phân

tích

Đơn vị Kết quả QCVN

24:2009/B NT3 NT4 NT5 Trung

Ghi chú: Khảo sátchất lượng nước của khu vực làng nghề sản xuất tinh bột của

huyện Hoài Đức Hà Nội (khảo sát tháng 8/4/2010)

 NT3 Mương thoát chung đầu thôn Minh Hiệp

 NT4 Mương thoát chung trong thôn Minh Hòa

 NT5 Hồ nước đối diện UBND xã Minh Khai

Nhận xét: Qua kết quả quan trắc chất lượng nước thải xã Minh Khai so với QCVN 24:2009/B

- Hàm lượng BOD₅ ở ba vị trí vượt quy chuẩn cho phép 1,8 lần

- Hàm lượng amoni vượt quy chuẩn cho phép 2,4 lần

- Coliform ở cả hai vị trí vượt quy chuẩn cho phép

- Chỉ số P và N trong quy chuẩn cho phép

Qua bảng 1.12 ta thấy nước làng nghề xã Minh Khai các chỉ số BOD₅, tổng nito, amoni, tổng coliform đều vượt ngưỡng cho phép rất nhiều Trong đó chỉ số amoni tăng gấp đôi, còn tổng coliform thì vượt gấp 7,2 lần

Từ bảng số liệu thống kê một số làng nghề chế biến miến dong ở các tỉnh thành Hà Nội, ta thấy sự ôi nhiễm môi trường nước vượt quy định cho phép là chỉ

số hàm lượng COD và BOD5

1.5 Ảnh hưởng của làng nghề sản uất, chế biến tinh bột và miến dong tới

sức khỏe cộng đồng

Do làng nghề ở ngay tại khu vực sinh sống cho nên không chỉ người lao động trực tiếp mà cả những người dân sống quanh đấy cũng chịu ảnh hưởng của môi trường làng nghề tác động tới tình trạng sức khỏe

Trong thời gian gần đây, tỷ lệ người mắc bệnh tại làng nghề có xu hướng tăng cao đặc biệt là nhóm người trong độ tuổi lao động Bên cạnh đó tuổi thọ trung bình của người dân thấp hơn khá nhiều so với các khu vực thuần nông khác

Biểu đồ dưới đây cho ta thấy rõ tình hình bệnh tật ở khu dân cư làng nghề:

0% 20% 40% 60% 80% 100% bệnh về mắt

bệnh ngoài da bệnh dị ứng hen suyễn bệnh tiêu hóa bệnh phổi tim mạch ung thư ảnh hưởng tới phụ nữ có thai

giảm tuổi thọ bệnh phụ khoa

Hình 1.8: Tình hình bệnh tật trong dân cư do có liên quan

đến chất lượng môi trường [12]

Ở làng nghề khác nhau thì bệnh nghề nghiệp cũng như tỷ lệ người mắc bệnh nghề nghiệp cũng khác nhau Làng nghề chế biến thực phẩm do ô nhiễm nước thải cho nên người dân chủ yếu mắc các bệnh về da: viêm nấm móng, nấm kẽ, nấm móng, viêm namg lông, viêm chân tóc, … Ngoài ra thêm một số bệnh về hô hấp, tiêu hóa,…

Kết quả điều tra về y tế tại các làng nghề sản xuất tinh bột cho thấy rất rõ những ảnh hưởng từ sản xuất nghề tới sức khoẻ người dân như sau:

- Làng nghề chế biến lương thực xã Dương Liễu: bệnh hay gặp nhất là bệnh loét chân tay, chiếm 19,7% Ngoài ra có các vấn đề về tiêu hóa 16,2%(chủ yếu là rối loạn tiêu hóa đau bụng), hô hấp 9,43%, mắt 0,86% Bệnh mãn tính thường gặp là bệnh tiêu hóa chiếm tỷ lệ cao nhất 4,28%(chủ yếu là loét dạ dày tá tràng, sau đó đến bệnh viêm đại tràng) [1].

- Làng Tân Hòa tỷ lệ người dân mắc bệnh ngoài da chiếm 30% Bún Phú Đô

- Hà Nội khoảng 50% mắc các chứng bệnh do nghề nghiệp và chủ yếu là bỏng nước Bên cạnh đó còn có các bệnh về mắt 12%, hô hấp 15%, tai mũi họng 45%, phụ khoa 20%, thần kinh 5%, tiêu hóa 8% [1]

- Làng bún Tiền Ngoài, Bắc Ninh: tỷ lệ người dân mắc bệnh về tai mũi họnglà 34.7%, mắt 13,3%, ngoài da 37,3%, cơ xương khớp 5,3% [1]

- Làng nghề miến, bánh đa Yên Ninh - Ninh Bình tỷ lệ mắc bệnh nghề nghiệp là 15%, các bệnh thường gặp là bệnh phụ khoa 15%, bệnh về đường hô hấp 18%, bệnh đau mắt 21% [1]

Vì vậy đi đôi với phát triển làng nghề cần cải thiện môi trường làng nghề để nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân làng nghề Chính vì vậy phải có những biện pháp thiết thực trong việc cải tiến, thay đổi trang thiết bị làm giảm ô nhiễm môi trường làng nghề Bên cạnh đó tuyên truyền, hướng dẫn người dân có ý thức hơn trong việc cải thiện môi trường và phát triển làng nghề bền vững

1.6 Làng nghề sản uất miến dong ở xã Minh Quang Ba Vì

1.6.1 Vị trí và điều kiện tự nhiên

Minh Quang là xã dân tộc Miền núi nằm ở sườn Tây núi Ba Vì, với diện tích

tự nhiên 2790,94 ha, trong đó đất nông nghiệp 7,8ha, đất vườn tạp 37,7ha Cách trung tâm huyện Ba Vì trên 34 km, cách trung tâm thành phố Hà Nội 82km Dân số

có 2628 hộ với 12686 nhân khẩu, được phân bố trên 15 thôn, làng trong xã, gồm 03 dân tộc cùng chung sống là Kinh, Mường, Dao; trong đó dân tộc Mường chiếm

65% toàn xã [42]

Đây là nơi có nghề làm miến nổi tiếng và lâu đời Hiện diện tích trồng dong riềng ở Minh Hồng lên đến 180ha và thường được thu hoạch nhiều nhất từ tháng 9

đến tháng giêng âm lịch Toàn thôn có 289 hộ gia đình, hiện có tới 175 hộ với 162 máy chế biến tinh bột dong riềng và lấy nghề này làm nguồn thu nhập chính Sản lượng tinh bột dong riềng chế biến được trong mỗi ngày khoảng 48.600kg; trong số này có 7 hộ với 5 máy chuyên sản xuất miến dong, mỗi ngày chế biến được khoảng 2,5 tấn, giải quyết việc làm cho 70 lao động [45]

Hình 1.9: Cây dong riềng - nguyên liệu để làm miến dong[45]

Cái khó của người làm miến thôn Minh Hồng là ở khâu sản xuất còn manh mún, chưa tập trung, thiếu diện tích để làm sân phơi, quy trình sản xuất thiếu đồng

bộ, lượng chất thải trong quá trình làm miến chưa có cách xử lý hiệu quả và quan trọng là thị trường chưa thật ổn định Sản xuất miến dong Minh Hồng còn thô sơ,

đơn lẻ

Hình 1.10: Ảnh sản xuất miến dong của một số hộ gia đình ở Minh Quang

Ba Vì Hà Nội [42]

Cũng như bao làng sản xuất tinh bột dong riềng và miến dong khác, nhu cầu của thị trường tăng cho nên một số làng nghề đã mở rộng đầu tư chuyên canh, tăng năng suất lao động nhằm thúc đẩy sản xuất Tuy nhiên sự phát triển các làng nghề diễn ra một cách tự phát, sản xuất mở rộng tuỳ tiện, không có quy hoạch và trình độ công nghệ thấp Với thói quen sản xuất quy mô nhỏ, khép kín trong hộ gia đình đã hạn chế phần nào đầu tư trang thiết bị và đổi mới công nghệ dẫn đến năng xuất sản xuất không cao, tiêu tốn nguyên nhiên liệu lớn Bên cạnh đó hầu hết người dân chưa

ý thức việc bảo vệ môi trường nên trong quá trình sản xuất đã xả thải trực tiếp một lượng lớn chất thải, đặc biệt là nước thải giàu chất hữu cơ ra môi trường xung quanh xung quanh : ao, hồ, cống rãnh,

Mặt khác với quy mô sản xuất nhỏ, không tập trung, rải rác trên khắp địa bàn làng, xã cho nên nguồn xả thải bị phân tán, khó thu gom Từ đó ảnh hưởng nghiêm

trọng tới chất lượng môi trường và sức khoẻ cộng đồng Dưới đây là hình ảnh chụp tại một số nơi ở làng nghề chế biến tinh bột dong và miến dong Hồng Minh Ba Vì

Hình 1.11: Ảnh tại nơi sản xuât tinh bột và miến dong riềng xã Minh Quang

Ba Vì Hà Nội [44]

Qua hình 1.11 ta thấy người dân tại Minh Quang sản xuất tinh bột và miến dong còn thủ công, dây truyền sản xuất thô sơ, lạc hậu Bã thải rắn được xả thải trực tiếp ra nơi sản xuất chất đống không thông qua một khâu xử lý nào Nước xả thải đục ngầu