Bài viết trình bày hiện trạng môi trường nước và nghiên cứu, tính toán cân bằng dòng vật chất trong phương pháp xử lý chất thải của làng nghề làm bột xã Tân Phú Trung, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp. Dựa trên những vấn đề về công nghệ cũng như ý thức của hộ sản xuất về vấn đề môi trường chưa cao, công tác quản lý từ phía cơ quan nhà nước còn hạn chế. Mời các bạn cùng tham khảo!
NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN CÂN BẰNG DỊNG VẬT CHẤT TRONG PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI LÀNG NGHỀ LÀM BỘT XÃ TÂN PHÚ TRUNG, HUYỆN CHÂU THÀNH, TỈNH ĐỒNG THÁP THEO PHƯƠNG ÁN CỤM DÂN CƯ Tạ Trung Kiên, Nguyễn Thị Thảo Trang Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Cơng nghệ TP Hồ Chí Minh GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn TĨM TẮT Bài báo trình bày trạng mơi trường nước nghiên cứu, tính tốn cân dòng vật chất phương pháp xử lý chất thải làng nghề làm bột xã Tân Phú Trung, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp Dựa vấn đề công nghệ ý thức hộ sản xuất vấn đề môi trường chưa cao, công tác quản lý từ phía quan nhà nước cịn hạn chế Từ đó, tính tốn cân dịng vật chất q trình sản xuất đề mơ hình giảm thiểu nhiễm làng nghề theo phương án cụm dân cư Mơ hình VCBNXT (V: Vườn; C: Chuồng; B: Biogas; N: Nhà; X: Xưởng; T: Trạm xử lý nước thải), hoạt động theo nguyên tắc tận dụng nguồn phế phẩm từ q trình sản xuất chăn ni tạo thành nguyên liệu, lượng để phục vụ cho hoạt động người Mơ hình đề xuất đưa ưu điểm góp phần giải vấn đề ô nhiễm môi trường, nước thải sau xử lý đạt QCVN:2011/BTNMT - cột B, tận dụng hết chất thải tái sử dụng, nâng cao kinh tế hộ dân Từ khóa: Hiện trạng làng nghề ột, mơ hình giảm thiểu, tái sử dụng, tính toán cân bằng, ưu điểm ĐẶT VẤN ĐỀ Xã Tân Phú Trung xã thuộc huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp Xã có diện tích 29,77 km2 Đa phần hộ dân nơi sinh sống nghề làm bột Làng nghề kết hợp sản xuất bột chăn ni heo Phế phẩm q trình sản xuất bột cặn bột thu hồi để làm thức ăn cho heo Những sản phẩm làng nghề đáp ứng thị trường tiêu thụ nước, góp phần tạo việc làm cho người dân, nâng cao chất lượng sống Tuy nhiên, làng nghề sản xuất bột xã Tân Phú Trung gặp vấn đề ô nhiễm môi trường, tác động trực tiếp đến sức khỏe người dân làm giảm chất lượng môi trường Nguyên nhân hộ sản xuất theo quy mô nhỏ, lẻ, tự phát, công nghệ lạc hậu, người dân chưa có ý thức bảo vệ mơi trường, hệ thống thu gom xử lý nước thải cịn sơ sài [1] Cơng tác bảo vệ mơi trường từ phía quan quản lý cịn hạn chế NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu Tổng quan xã Tân Phú Trung làng nghề làm bột xã Tân Phú Trung, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp 248 Điều tra, khảo sát phiếu nhằm thống kê đánh giá tình hình sản xuất, trạng công tác quản lý môi trường khu vực nghiên cứu Tính tốn cân dịng vật chất trình sản xuất bột làng nghề theo quy mô cụm dân cư Lấy mẫu phân tích nhằm đánh giá mức độ nhiễm mơi trường nước khu vực sản xuất bột Đề xuất mô hình tính tốn dịng vật chất giảm thiểu nhiễm xử lý chất thải làng nghề theo phương án cụm dân cư 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp luận Nước thải từ hoạt động làng nghề làm bột có hàm lượng chất nhiễm cao gấp chục lần tiêu chuẩn cho phép, đòi hỏi cần có biện pháp, mơ hình giảm thiểu trước đưa mơi trường [1] Mơ hình VCBNXT mơ hình khép kín, vừa xử lý vừa sản xuất tái sử dụng chất thải [8] 2.2.2 Phương pháp cụ thể Tham khảo nghiên cứu trước tài liệu có liên quan đến việc xử lý đưa mơ hình hồn thiện Thu thập liệu làng nghề có quan chức trực thuộc địa bàn xã Tân Phú Trung số liệu, thống kê thu thập trước từ báo cáo, áo,… Tiến hành lập phiếu khảo sát hộ dân làng trạng môi trường nước vùng làm nghề sản xuất bột địa bàn nghiên cứu sở kế thừa tài liệu nghiên cứu trước Hình 1: Bản đồ vị trí, địa điểm lấy mẫu Đánh giá, thăm dò, điều tra hoạt động bảo vệ, quản lý môi trường nước làng nghề sản xuất bột xã Tân Phú Trung, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp theo phương pháp tiếp cận chọn lọc điểm điển hình 249 Tiến hành lấy mẫu địa điểm làng nghề Phân tích tiêu COD, BOD5, DO, pH, tổng N, tổng P, TSS mẫu lấy Phương pháp thống kê nhằm tính tốn cân vật chất lượng để ghi lại cách định lượng nguyên liệu lượng sử dụng công đoạn sản xuất Cân vật chất công cụ quan trọng cho tính tốn định lượng chất nhiễm di chuyển từ nơi đến nơi khác, chuyển đổi chất ô nhiễm từ trạng thái sang trạng thái khác định luật bảo toàn vật chất 2.2.3 Quy trình thực Hình 2: Sơ đồ phương pháp thực KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Kết phân tích nước thải Chỉ tiêu pH Hình 3: Chỉ tiêu pH 30 vị trí lấy mẫu Nhận xét: Qua kết phân tích tiêu pH phịng thí nghiệm, số 30 mẫu nước vị trí lấy mẫu cho trị số pHmin = 5,74, pHmax = 6,37 giá trị trung bình pHtb = 6,37, nằm giá trị cho phép so với QCVN 40:2011/BTNMT, cột B 250 Các tiêu DO, COD, BOD Hình 4: Chỉ tiêu DO 30 vị trí lấy mẫu Nhận xét: Qua kết phân tích tiêu DO phịng thí nghiệm, số 30 mẫu nước vị trí lấy mẫu cho kết quả: DOmin = 3,03, DOmax = 5,35 giá trị trung bình DOtb = 4.183 Hình 5: Chỉ tiêu COD, BOD 30 vị trí lấy mẫu Nhận xét: Qua kết phân tích tiêu COD, BOD phịng thí nghiệm, số 30 mẫu nước vị trí lấy mẫu cho kết quả: – Đối với COD: CODmin = 162, CODmax = 295,2 giá trị trung bình CODtb = 209.8867, vượt tiêu chuẩn cho phép so với QCVN 40:2011/BTNMT, cột B 1,4 lần – Đối với BOD: BODmin=142,8, BODmax = 295,2 giá trị trung bình BODtb = 206,05, vượt tiêu chuẩn cho phép so với QCVN 40:2011/BTNMT, cột B 4,1 lần Chỉ tiêu TSS: Hình 6: Chỉ tiêu TSS 30 vị trí lấy mẫu Nhận xét: Qua kết phân tích tiêu TSS phịng thí nghiệm, số 30 mẫu nước vị trí lấy mẫu cho trị số TSSmin = 500, TSSmax = 852 giá trị trung bình TSStb = 670,2, vượt tiêu chuẩn cho phép so với QCVN 40:2011/BTNMT, cột B 6,7 lần 251 Chỉ tiêu tổng N, tổng P: Hình 7: Chỉ tiêu tổng P 30 vị trí lấy mẫu Nhận xét: Qua kết phân tích tiêu tổng N phịng thí nghiệm, số 30 mẫu nước vị trí lấy mẫu cho trị số Tổng Pmin = 11, tổng Pmax = 54 giá trị trung bình Tổng Ptb=31,967, vượt tiêu chuẩn cho phép so với QCVN 40:2011/BTNMT, cột B 5,3 lần Hình 8: Chỉ tiêu tổng N 30 vị trí lấy mẫu Nhận xét: Qua kết phân tích tiêu tổng N phịng thí nghiệm, số 30 mẫu nước vị trí lấy mẫu cho trị số Tổng Nmin = 305,6, tổng Nmax = 769,9 giá trị trung bình Tổng Ptb=503.83, vượt tiêu chuẩn cho phép so với QCVN 40:2011/BTNMT, cột B 12,6 lần Đánh giá chung: Qua kết phân tích tiêu có nước thải làng nghề làm bột xã Tân Phú Trung, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp 30 vị trí lấy mẫu theo QCVN 40:2011/BTNMT, cột B phịng thí nghiệm cho giá trị tiêu vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1,4 – 12,6 lần 3.2 Tính tốn cân dịng vật chất q trình sản xuất bột Bảng 1: Bảng nhu cầu nguyên liệu cho trình sản xuất bột quy mơ cụm dân cư 252 Stt Tên nguyên liệu Đơn vị Tiêu thụ/ngày (1 hộ) Tiêu thụ/ngày (5 hộ) Tấm Kg/mẻ/ngày 362 1810 Nước m /mẻ/ngày 3.06 15.3 Điện Kw/mẻ/ngày 21.14 105.7 Giấy báo Kg/mẻ/ngày 10 Mâm tre Mâm/mẻ/ngày 80 400 Lá chuối Kg/mẻ/ngày 14 70 Bao giấy Bao/mẻ/ngày 29 145 Bảng 2: Bảng cân vật chất q trình sản xuất bột gạo quy mơ cụm dân cư Stt Các công đoạn Ngâm Vật liệu đầu vào Vật liệu đầu Dòng thải Nguyên liệu Lượng Sản phẩm Lượng Lỏng Tấm, nước 1810 kg, 2500 lít Gạo ngâm 2648 kg Nước sau ngâm gạo 1619 lít Chất thải rắn Cặn ngâm 18 kg Gạo rơi vãi 25 kg Xay Tấm, nước 2648 kg, 1400 lít Dung dịch bột 3930.5 kg Dung dịch rơi vãi 32 kg Cặn bột 85,5 kg Khuấy Dung dịch bột 3930,5 kg Dung dịch bột 3841 kg Dung dịch rỡi vãi 38,5 kg Cặn bột dính thiết bị khuấy 51 kg Lắng Dung dịch bột 3841 kg Bột ướt 2619.5 kg Dung dịch rỡi vãi 48 kg Nước sau lắng 1105 lít Cặn lắng 68,5 kg Chia bột Bột ướt 2619,5 kg Bột ướt 2495 kg Mâm tre 400 mâm Giấy báo 10 kg Tái sử dụng lần Lá chuối 70 kg 70 kg Bột rơi vãi 124,5 kg Phơi khô Bột ướt 2495 kg Bột khô 1442 kg Bột rơi vãi 48 kg Đóng gói Bột khơ 1442 kg Thành phẩm 1404 kg Bột rơi vãi 38 kg Bao giấy 145 bao 140 bao bao giấy dư Nước 11400 lít Vệ sinh máy, thiết bị, khu vực sản xuất Nước thải 11400 lít 253 Hình 9: Sơ đồ cân dịng vật chất q trình sản xuất bột theo quy mô cụm dân cư ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH GIẢM THIỂU Ơ NHIỄM 4.1 Mơ hình nghiên cứu Hình 10: Mơ hình nghiên cứu 4.2 Thơng số đầu vào mơ hình Bảng 3: Các thơng số đầu vào mơ hình Thơng số Đơn vị Giá trị (01 hộ) Giá trị (05 hộ) Diện tích nhà xưởng m² 40 200 Số lượng người Người 20 Khối lượng kg/mẻ/ngày 362 1810 Diện tích đất vườn m² 40 200 Nước thải từ trình chế biến m³/mẻ/ngày 3,06 15,3 Stt 254 Stt Thông số Đơn vị Giá trị (01 hộ) Giá trị (05 hộ) Chất thải rắn sinh hoạt kg/mẻ/ngày 1,04 5,2 Số lượng heo 59 295 Nước từ q trình chăn ni heo m3/ngày.đêm 2,74 13,7 Cặn bột cho heo kg/mẻ/ngày 66,9 334,5 4.3 Thông số thiết kê mơ hình Bảng 4: Các thơng số thiết kế mơ hình Stt Cơng trình Biogas Compost Thông số Đơn vị Giá trị Lượng chất thải nạp hàng ngày l/ngày 1774,14 Cơng suất sinh khí cơng trình m3/ngày 44,35 Thể tích hầm Biogas m3 128,63 Tổng lượng nguyên liệu nạp hàng ngày kg/ngày 129,81 Thời gian lưu Ngày 20 Lượng phân compost sinh kg 51,92 Diện tích m2 200 Cây đu đủ 80 Vườn Bể Anoxic Thể tích m3 Bể lọc sinh học nhỏ giọt Thể tích m3 5,2 Lắng sinh học Thể tích m3 12 Hình 11: Sơ đồ dịng chất thải theo mơ hình VCBNXT 255 Nhận xét: Mơ hình đề xuất giảm thiểu nhiễm xử lý chất thải theo quy mô cụm dân cư Việc sử dụng yếu tố sinh thái sẵn có (vườn) phục vụ cho q trình xử lý chất thải công nghệ thân thiện môi trường không làm phát sinh chất thải trình xử lý Do khơng có đủ diện tích đào ao nên mơ hình đề xuất giảm thiểu nhiễm khơng thể có thêm ao sinh học [2] Ưu điểm mơ hình: Mơ hình VCBNXT (V: Vườn, C: Chuồng, B: Biogas, N: Nhà; X: Xưởng; T: Trạm xử lý nước thải) mơ hình thân thiên mơi trường, có xây dựng để sản xuất phân bón compost, biogas khơng giảm thiểu nhiễm mà cịn có hiệu kinh tế thời gian hồn vốn ngắn Đối với mơi trường, ngồi vai trị xử lý nước thải mơ hình có ưu điểm bật chất thải rắn sinh hoạt, chất thải rắn từ vườn nơi khơng có hệ thống thu gom giải triệt để [7] KẾT LUẬN Bài báo ‚Nghiên cứu, tính tốn cân dịng vật chất phương pháp xử lý chất thải làng nghề làm bột xã Tân Phú Trung, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp theo phương án cụm dân cư‛ thực nội dung sau: – Đánh giá trạng môi trường nước khu vực làng nghề làm bột, phân tích tiêu nước thải theo QCVN 40:2011/BTNMT, cột B cho kết vượt ngưỡng cho phép, với COD 1,4 lần, BOD 4,1 lần, tổng chất rắn lơ lửng TSS 6,7 lần, tổng P 5,3 với tổng N 12,6 lần – Tính tốn cân dịng vật chất nước thải làng nghề làm bột Xã Tân Phú Trung, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp theo phương án cụm dân cư – Đề xuất mơ hình VCBNXT giảm thiểu nhiễm, xử lý chất thải theo quy mô cụm dân cư với ưu điểm, cải tiến nhằm tận dụng khả tái sử dụng nguồn thải để làm phân bón compost, iogas,… không gây phát thải thân thiện với môi trường TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Tài nguyên Môi trường (2014) Báo cáo trạng môi trường quốc gia năm 2014 – môi trường nông thôn Nhà xuất Tài nguyên - Môi trường đồ Việt Nam, pp 19, 41-48, 90-94, 107, 128, 146-147 [2] Lê Thanh Hải cs., (2015) Đề xuất mô hình sản xuất theo hướng sinh thái gắn với bảo vệ môi trường cho làng nghề sản xuất tinh bột nơng thơn Đồng sơng Cửu Long Tạp chí phát triển KH&CN, tập 18, số M1-2015, pp 33-43 [3] Lê Thanh Hải cs., (2015) Đánh giá tiềm xây dựng mơ hình sản xuất tích hợp theo hướng sinh thái kép kín cho làng nghề Đồng sơng Cửu Long Tạp chí Phát triển KH&CN, tập 18, số M1-2015, pp 12-23 [4] Mai Văn Nam (2013) Các yếu tổ ảnh hưởng đến phát triển làng nghề kết hợp du lịch Đồng sông Cửu Long Tạp chí Nghiên cứu Kinh tế, số 422 – Tháng 7/2013, pp 62-69 256 [5] Nguyễn Phước Quý Quang (2013) Du lịch làng nghề Đồng sông Cửu Long – Một lợi văn hóa để phát triển du lịch Tạp chí Phát triển Nơng nghiệp Nơng thơn ĐBSCL, Số 10 (20) - Tháng 05-06/2013, pp 62-66 [6] Nguyễn Văn Phước cs (2002) Đánh giá trang, đề xuất phương án giảm thiểu xử lý ô nhiễm môi trường cho làng nghề Long Kiên – phường Long Toàn, thị xã Bà Rịa, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, pp 138 [7] Trịnh Xuân Lai, 2008 Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải NXB Xây dựng [8] Văn Hữu Tập, Ngô Trà Mai (2016) ‚Nghiên cứu lựa chọn số biện pháp sản xuất cho Làng nghề miến Việt Cường, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên‛ Bài báo đăng Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, tập 32, số (2016) pp 46 – 56 257 ... chất phương pháp xử lý chất thải làng nghề làm bột xã Tân Phú Trung, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp theo phương án cụm dân cư? ?? thực nội dung sau: – Đánh giá trạng môi trường nước khu vực làng nghề. .. – Tính tốn cân dịng vật chất nước thải làng nghề làm bột Xã Tân Phú Trung, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp theo phương án cụm dân cư – Đề xuất mơ hình VCBNXT giảm thiểu ô nhiễm, xử lý chất thải. .. xuất bột Đề xuất mơ hình tính tốn dịng vật chất giảm thiểu ô nhiễm xử lý chất thải làng nghề theo phương án cụm dân cư 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp luận Nước thải từ hoạt động làng