nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải tinh bột khoai mì (Sắn) bằng bèo lục bình của nhà máy sản xuất bột mì Miwon – Tây Ninh

Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam Khoa: QLTNR & MT Mơn: KĨ THUẬT SINH HỌC QUẢN LÍ MƠI TRƯỜNG GVHD: PGS TS Bùi Xuân Dũng Chủ đề: nghiên cứu hiệu xử lý nước thải tinh bột khoai mì (Sắn) bèo lục bình nhà máy sản xuất bột mì Miwon – Tây Ninh SV: Bùi Chí cơng MSV: 1553070095 LỚP: 60A_KHMT NỘI DUNG CHÍNH ĐẶT VẤN ĐỀ TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ TỔNG QUAN CÂY LỤC BÌNH , HỒ SINH HỌC NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO ĐẶT VẤN ĐỀ  Hiện nay, giới nước ta, tinh bột khoai mì (TBKM) nguồn nguyên liệu thiếu nhiều ngành công nghiệp lớn làm hồ, in, định hình hồn tất cơng nghiệp dệt, làm bóng tạo lớp phủ bề mặt cho cơng nghiệp giấy Đồng thời dùng sản xuất cồn, bột nêm, mì chính, sản xuất men công nghệ lên men vi sinh chế biến thực phẩm khác bánh phở, hủ tiếu, mì sợi, bánh canh,…Chính lẽ đó, Khoai mì trồng 100 nước vùng nhiệt đới cận nhiệt đới Năm 2006 2007, sản lượng sắn giới đạt 226,34 triệu củ tươi Trong đó, Việt Nam đứng thứ mười với 7,71 triệu  Đặt trưng nước thải tinh bột hàm lượng chất hữu cao dễ phân hủy, giá trị BOD, COD cao việc áp dụng phương pháp sinh học giai đoạn thiếu hệ thống xử lý  Đề tài khóa luận “nghiên cứu hiệu xử lý nước thải tinh bột khoai mì (Sắn) bèo lục bình” TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ 2.1Khái quát khoai mì (Sắn)  Cây mì trồng khắp nơi từ Bắc vào Nam, nhiều vùng trung du miền núi Hiện mì loại hoa màu quan trọng cấu lương thực nước ta  Cây khoai mì loại lương thực đứng thứ ba giới sau mía gạo  Khoai mì có hàm lượng carbonhydrat cao 40% so với gạo, 25% so với ngơ Củ mì thường có dạng hình trụ, vuốt hai đầu Kích thước tùy thuộc vào thành phần dinh dưỡng đất điều kiện trồng, dài 0,1 – 1m, đường kính – 10cm Cấu tạo gồm bốn phần chính: lớp vỏ gỗ, vỏ cùi, phần thịt củ phần lõi Năm 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Diện tích 292.300 337.860 371.860 388.676 423.800 474.908 (ha) Sản lượng sản lượng suất khoai mì tính nước giai đoạn 2001 – 3.509.200 4.438.000 5.308.860 5.820.672 6.646.000 7.714.096 12.01 13.17 14.28 14.98 15.68 16.24 2006 (tấn) Năng suất (tấn/ha) Thành phần Tỷ trọng (%trọng lƣợng) Nước 70,25 Tinh Bột 21,45 Chất đạm 1,12 Chất béo 5,13 Chất xơ 5,13 Độc tố (CN-) 0,001 – 0,04 Thành phần hóa học củ khoai mì 2.2 Tổng quan ngành cơng nghiệp sản xuất bột mì 2.2.1 giới thiệu chung  Tinh bột khoai mì nguồn cung cấp thực phẩm cho 500 triệu người giới, Tinh bột khoai mì cung cấp 37% calories thực phẩm Châu Phi, 11% Mỹ La Tinh 60% nước Châu Á  Việt Nam đứng thứ giới lĩnh vực xuất tinh bột mì (sau Indonesia Thái Lan) Sản lượng tinh bột mì xuất đạt 180 – 350 nghìn tấn/năm  o Theo ước tính: Khoảng 12% khoai mì tiêu thụ trực tiếp o 17% dùng trang trại o 22% dùng cho thức ăn gia súc o 49% củ khoai mì bán dùng trình sản xuất tinh bột mì 2.2.2 Quá trình làm tinh bột mì Củ từ bãi nguyên liệu băng tải chuyển lên khâu rửa Khâu rửa có hai phần: rửa sơ rửa ướt Quá trình rửa sơ để tách lượng đất cát củ, khâu rửa ướt tách hết phần đất cát lại phần lớn vỏ củ (lớp vỏ mỏng ngoài) Sau rửa, củ đưa vào máy cắt, cắt thành lát nhỏ giúp cho trình mài sát thuận lợi Những mảnh nguyên liệu đưa vào máy nghiền (mài xát + xay) Tại chúng nghiền nhỏ giải phóng lượng lớn tinh bột tự làm tăng hiệu xuất thu hồi bột trình Sau nghiền, hỗn hợp sệt ly tâm để lấy dịch bào Sau tách lượng lớn dịch bào, hỗn hợp sệt đưa vào ly tâm tách bã với kích thước lỗ rây giảm dần từ khâu đầu đến khâu cuối Trong khâu có bổ sung vào SO2 0,05% khối lượng để kiềm chế q trình sinh hóa (phân hủy gây chua bột), đồng thời giữ màu tắng cho tinh bột Sữa bột thu từ trình tách bã đưa qua hệ ly tâm siêu tốc nhằm tách hết lượng dịch bào lại thu hồi tinh bột Lượng sữa bột tinh thu được, đưa qua hệ thống ly tâm tách nước, mục đích giảm lượng nước để tăng cường hiệu cho trình sấy phía sau Lượng bột ẩm thu đưa qua hệ thống sấy khơng khí thổi Sau dược làm mát, sàng đóng bao Sơ đồ quy trình chế biến tinh bột khoai mì 2.2.3 Hiện trạng ô nhiễm ngành sản xuất tinh bột khoai mì Thành phần Vỏ củ mì (mg/100mg) Bã phơi khơ Độ ẩm 10,8 – 11,4 12,5 – 13 Tinh bột 28 – 38 51,8 – 63 Sợi thô 8,2 – 11,2 12,8 – 14,5 Protein thô 0,85 – 1,12 1,5 – Độ tro – 1,45 – 1,4 0,58 – 0,65 Vết 0,37 – 0,43 Vết 0,008 – 0,009 6,6 – 10,2 1,95 – 2,4 Đường tự HCN Pentosan Các loại Polysaccharide Thành phần hóa học củ bã khoai mì – 8,492 Tải lượng ô nhiễm nước thải tinh bột khoai mì Việt Nam STT Tên sở công nghiệp Tải lƣợng ô nhiễm (kg/ngày) SS BOD5 COD Norg P-PO4 Công ty cổ phần Vedan 15.600 30.060 38.700 326,4 8,28 Cơng ty khoai mì Tây 7.800 15.030 19.350 163,2 4.14 3.900 7.515 9.675 81.6 2.07 46.800 90.180 116.100 979.2 24,80 109.200 210.420 270.900 22.848 57,96 Ninh Nhà máy chế biến tinh bột Tân Châu – Singapore Phân xưởng sản xuất tinh bột khoai mì Phước Long (thuộc VEDAN) Nhà máy chế biến tinh bột khoai mì KMC 4.3 Thực thí nghiệm Mơ hình thí nghiệm 4.3.1 Xây dựng mơ hình Thùng xốp có dung tích 60 lít, chiều cao 32cm, chiều dài 60, chiều rộng 45, phía đáy mơ hình có ống nhựa = 16mm, dùng lấy nước mơ hình 4.3.2 Thành phần nước thải đầu vào  Địa điểm lấy nước thải: nhà máy sản xuất bột mì Miwon – Tây Ninh  Thời gian lấy mẫu: lấy mẫu lần vào tháng 11 – 12/2010 Chỉ tiêu Đơn vị pH Gía trị 4.2 COD mgO2/l 10122 BOD5 mgO2/l 5430 N tổng mg/l 341 P tổng mg/l 50 SS mg/l 2390 Thành phần nước thải đầu vào a, Khảo sát ngưỡng nồng độ thích hợp cho Lục Bình Nồng độ pha loãng ngưỡng chịu đựng thực vật Các tiêu hóa sinh học nước thải tinh bột khoai mì pha lỗng   Chỉ tiêu BOD5 COD (mgO2/l) (mgO2/l) 1% 54 101 2% 109 3% SS (mg/l)     N tổng P tổng (mg/l) (mg/l) 23,9 3,41 0,50 202 47,8 6,82 1,00 163 304 71,7 10,23 1,50 5% 273 506 119,5 17,05 2,50 8% 434 810 191,2 27,28 4,00 10% 543 1012 239,0 34,10 5,00 15% 815 1518 358,5 51,15 7,50 20% 1086 2024 478,0 68,20 10,00 30% 1629 3036 717,0 102,30 15,00 40% 2172 4049 956,0 136,40 20,00 50% 2715 5061 1195 170,50 25,00 70% 3801 7085 1673 238,70 35,00 100% 5430 10122 2390 341,00 50,00 Quan sát ghi nhận biểu môi trường bị nhiễm, số chết Từ xác định   b, Xác định nồng độ nƣớc thải xử lý tốt  Sau trình xác định ngưỡng chịu đựng cây, chọn nồng độ thích hợp để tiến hành khảo sát nồng độ Lục Bình cho hiệu xử lý cao Tiến hành lưu nước ngày Nồng độ pha loãng     BOD5 (mgO2/l) Chỉ tiêu COD SS (mg/l)     N(mg/l) P (mg/l) (mgO2/l) Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3% 163 304 71,7 10,23 1,50 5% 273 506 119,5 17,05 2,50 8% 434 810 191,2 27,28 4,00 10% 543 1012 239,0 34,10 5,00 c, Khảo sát thời gian lưu nước  Từ kết qủa trình khảo sát 2, chọn nồng độ xử lý tốt tiếp tục khảo sát thời gian lưu nước thích hợp Thời gian lưu nước 3, 5, ngày So sánh kết với mơ hình đối chứng nước thải khơng thả Lục Bình d, Các tiêu theo dõi  Các tiêu theo dõi bao gồm tiêu bay nước mơ hình, tiêu lý hóa, sinh học nước đầu vào đầu ( COD, BOD 5, N tổng, P tổng, SS)  Các tiêu bay nước mơ hình Cho lít nước vào xơ có dung tích 10 lít Mỗi ngày, trút toàn nước xo , dùng ống đong đo lượng nước vừa trút ra, ghi chép lại xác ml lập lại thí nghiệm tương tự ngày lấy kết trung bình Từ suy lượng nước bay Bổ sung nước trở lại mơ hình lượng nước vừa xác định   Các tiêu hóa lý, sinh học tiêu đầu vào đầu Xác định thông số đầu vào đầu nước thải Chỉ tiêu Phƣơng pháp COD Phương pháp đun kín BOD5 Winkler cải tiến N tổng Phân hủy chưng cất Kieldal P tổng Các phương pháp dùng để phân tích tiêu mơi trường Phương pháp dựa vào phản ứng ion PO 3- với ammonium molipdat SnCl2 SS Phương pháp khối lượng HCN Chưng cất chuẩn độ Hiệu suất mơ hình tính cơng thức: H% = [(A – B)X100]/A Trong đó: A: giá trị thơng số trước xử lý B: gía trị thơng số sau xử lý e, Phương pháp xử lý kết thí nghiệm     Mỗi thơng số liên quan phân tích lần để thu thập giá trị trung bình qua lần đo Kết thông số thời điểm đo xử lý: Kiểm tra loại bỏ thơng số thơ đại Tính giá trị trung bình thơng số đo sau loại bỏ sai số thơ Tính độ lệch chuẩn giá trị trung bình Giá trị trung bình chọn để tính tốn thể đồ thị, số liệu tính tốn cụ thể giá trị trung bình sai số giá trị trung bình trình bày phụ lục  Các số liệu xử lý phần mềm Excel báo cáo chi tiết phụ lục đề tài KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Khảo sát ngưỡng nồng độ thích hợp Lục Bình Nồng độ pha lỗng Biểu Nhận xét: Sau trình cho Lục Bình thích nghi với nước thải, từ nồng 1% Lục Bình phát triển bình thường, xanh tươi tốt độ 1% đến 15% phát triển bình thường, xanh Nhưng 2% Lục Bình phát triển bình thường, xanh tươi tốt sang đến nồng độ 20% vài biểu vàng, sang tới nồng độ 30% đa số bể vàng khô héo Do đó, sau q trình 3% Lục Bình phát triển bình thường, xanh tươi tốt 5% Lục Bình phát triển bình thường, xanh tươi tốt 8% Lục Bình phát triển bình thường, xanh tươi tốt 10% Lục Bình phát triển bình thường, xanh tươi tốt 15% Lục Bình phát triển chậm, khơng tươi tốt 20% Vài Lục Bình có biểu vàng 30% Đa số Lục Bình bể vàng khơ Biểu Lục Bình trình khảo sát khảo sát nồng độ thích nghi Lục Bình chọn mức nồng độ 3%, 5%, 8% 10% để tiếp tục phục vụ cho khảo sát Phản ứng Lục Bình nồng độ 3% Phản ứng Lục Bình nồng độ 15% Phản ứng Lục Bình nồng độ 10% Phản ứng Lục Bình nồng độ 20% 5.2 Khảo sát nồng độ thích hợp mà Lục Bình cho kết xử lý tốt 5.2.1 Chỉ tiêu lượng nước bay mơ hình STT Thơng số Đơn vị Lƣợng nƣớc % Lượng nước thải mơ hình ml 40000 100% Lượng nước trung bình bốc qua bề ml 3135 8%  Lượng nước giữ lại mơ hình  Lượng nước bay qua bề mặt  Lượng nước bay qua bề mặt hồ mặt hồ thí nghiệm Lượng nước bốc qua bề mặt ml 1095 3% Rò rỉ ml 0 Nhận xét: Qua biểu đồ nhận thấy lưu nước mơ hình, lượng nước thất 11%, lượng nước giữ lại mơ hình 89% Trong lượng nước bay qua bề mặt 3% (qua mơ hình đối chứng khơng có Lục Bình xác định lượng nước bay qua bề mặt lá) Lượng nước bay qua bề mặt tương đối nhiều, giúp cho trình xử lý hiệu Ngồi ra, kết q trình thí nghiệm phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, khí hậu, nhiệt độ, độ ẩm,…do kết mang tính tương đối 5.2.2 tiêu COD, BOD5 ,N, P, SS Chỉ tiêu Đơn vị   Nồng độ pha loãng   3% 5% 8% QCVN 24: 2009/BTNMT 10% Loại A Loại B COD mg/l 25 66 148 253 50 100 BOD5 mg/l 37 50 75 154 30 50 N mg/l 8,31 13,94 23,39 15 30 P mg/l 0,08 0,23 0,53 SS mg/l 8,23 25,13 55,28 50 100 30,63 0,75 108,30 Các tiêu nƣớc thải sau thời gian lưu ngày Nhận xét: Đa số tiêu đầu nước thải nồng độ 10% chưa đạt quy chuẩn QCVN 24: 2009/BTNMT loại B Chỉ tiêu N, P, SS nồng độ 3%, 5%, 8% đạt quy chuẩn đầu QCVN 24: 2009/BTNMT loại B Thí nghiệm tiến hành nghiệm thức 3%, 5%, 8%, 10% Kết thí nghiệm cho thấy nồng độ 10% Lục Bình có thích nghi phát triển môi trường dinh dưỡng Tuy nhiên, hiệu xử lý chưa cao chưa đạt quy chuẩn đầu ra, thời gian lưu nước chưa đủ dài để Lục Bình hấp thu chất dinh dưỡng nhiều Thực vật nồng độ 30% phát triển tốt, khả hấp thụ chất hữu cao, tiêu đầu đạt quy chuẩn QCVN 24: 2009/BTNMT loại B Vì vậy, chọn mức tải lượng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 kết luận     Qua trình nghiên cứu sử dụng Lục Bình để xử lý nước thải TBKM nồng độ 3%-5% cho thấy kết khả quan mặt môi trường kinh tế Lục Bình tồn phát triển mơit rường nước thải 10%, tương ứng với ngưỡng BOD5= 543 mg/l, COD= 1012 mg/l, N= 34 mg/l, P= mg/l, SS= 239 mg/l Lượng nước bay mơ hình chiếm 11%, bao gồm bay qua bề mặt bề mặt hồ Trong trình khảo sát thời gian lưu nước 3, 5, ngày nồng độ nước thải 3%, 5%, 8%, 10% dựa vào kết kết luận thời gian lưu nước lâu hiệu xử lý tốt  Hiệu xử lý tốt nồng độ 5% thời gian lưu ngày với tiêu đầu đạt quy chuẩn loại B QCVN 24: 2009/BTNMT Hiệu suất xử lý BOD5 đạt 82%, nồng độ giảm 224 mg/l Hiệu suất xử lý COD đặt 87%, nồng độ giảm 440 mg/l Hiệu suất xử lý N đạt 93%, nồng độ giảm 15,91 mg/l Hiệu suất xử lý P đạt 91%, nồng độ giảm 2,27 mg/l Hiệu suất xử lý SS đạt 79%, nồng độ giảm 94,07 mg/l   Ứng dụng mơ hình vào thực tế để xử lý nguồn nước thải nhà máy chế biến TBKM vừa nhỏ Nguồn nước thải sau q trình xử lý dùng để trồng cây, tưới tiêu,… 5.2 Kiến nghị  Thử nghiệm mơ hình với diện tích lớn  Tiếp tục nghiên cứu nhiều loại nước thải tái sử dụng lại nguồn nước thải  Phát triển biện pháp tận dụng tốt sinh khối bèo Lục Bình  Kết hợp với loại thực vật thủy sinh khác như: bèo dâu, béo tấm, cù nèo,… TÀI LIỆU THAM KHẢO Luận văn: Xử lý nước thải tinh bột khoai mì bèo lục bình https://tailieu.vn/doc/luan-van-xu-ly-nuoc-thai-tinh-bot-khoai-mi-bang-beo-luc-binh-1731370.html ... số nước thải ngành sản xuất tinh bột khoai mì 2.2.6 Phương pháp xử lý nước thải tinh bột khoai mì Phương pháp xử lý nước thải tinh bột khoai mì Xử lý Xử lý hóa Xử lý hóa Xử lý sinh học học lý. .. xưởng sản xuất tinh bột khoai mì Phước Long (thuộc VEDAN) Nhà máy chế biến tinh bột khoai mì KMC 2.2.4 Tổng quan nhà máy sản xuất bột mì Miwon – Tây Ninh • • Tên nhà máy : Nhà máy chế biến tinh bột. .. TCVN 5945 – 1995 Phú Yên đêm Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Quảng Ngãi Quảng Ngãi Nhà máy chế biến tinh bột khoai mì KMC Nhà máy chế biến tinh bột khoai mì Tân Châu – Bình Phước Tây Ninh Singapore