Vấn ựề môi trường mà các làng nghề ựang phải ựối mặt không chỉ giới hạn ở trong phạm vi các làng nghề mà còn ảnh hưởng ựến người dân ở vùng lân cận. Theo Báo cáo môi trường quốc gia năm 2008 với chủ ựề "Môi trường làng nghề Việt Nam", Hiện nay Ộhầu hết các làng nghề ở Việt Nam ựều bị ô nhiễm môi trường (trừ các làng nghề không sản xuất hoặc dùng các nguyên liệu không gây ô nhiễm như thêu, may...). Chất lượng môi trường tại hầu hết các làng nghề ựều không ựạt tiêu chuẩn khiến người lao ựộng phải tiếp xúc với các nguy cơ gây hại cho sức khỏe, trong ựó 95% là từ bụi; 85,9% từ nhiệt và 59,6% từ hóa chất. Kết quả khảo sát 52 làng nghề cho thấy, 46% làng nghề có môi trường bị ô nhiễm nặng ở cả 3 dạng; 27% ô nhiễm vừa và 27% ô nhiễm nhẹỢ.
Tình trạng ô nhiễm môi trường ở các làng nghề xẩy ra ở mấy loại phổ biến sau ựây:
- Ô nhiễm nước: ở Việt Nam, các làng nghề chưa có hệ thống xử lý nước thải công nghiệp, nước thải ựược ựổ trực tiếp ra hệ thống kênh rạch chung hoặc ra sông. Nguyên nhân gây ô nhiễm nước chủ yếu là quá trình xử lý công nghiệp như: chế biến lương thực thực phẩm, mây tre, dệt, in, nung nấu kim loại, tẩy giấy và nhuộmẦ Thường thì nước thải ra bị nhiễm màu nặng và gây ra hiện tượng ựổi màu ựối với dòng sông nhận nước thải, có mùi rất khó chịu. Hơn nữa là sự vượt quá TCCP ựối với các hàm lượng BOD, COD, SS, và coliform, các kim loại nặngẦ ở cả nước mặt và nước ngầm, làm chết các sinh vật thủy sinh và chứa các mầm bệnh nguy hại cho con người.
- Ô nhiễm không khắ gây bụi, ồn và nóng do sử dụng than và củi chủ yếu trong sản xuất vật liệu xây dựng và sản xuất gốm sứ.
- Ô nhiễm chất thải rắn do tái chế nguyên liệu (giấy, nhựa, kim loạiẦ) hoặc do bã thải của các loại thực phẩm (sắn, dong), các loại rác thải thông thường: nhựa, túi nilon, giấy, hộp, vỏ lon, kim loại và các loại rác thải khác
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 24
thường ựược ựổ ra bất kỳ dòng nước hoặc khu ựất trống nào. Làm cho nước ngầm và ựất bị ô nhiễm các chất hóa học ựộc hại, ảnh hưởng tới sức khỏe của con người.
Tại Báo Nhân dân ngày 23/6/2005, GS.TS. đặng Kim Chi ựã cảnh báo "100% mẫu nước thải ở các làng nghề ựược khảo sát có thông số vượt tiêu chuẩn cho phép. Môi trường không khắ bị ô nhiễm có tắnh cục bộ tại nơi trực tiếp sản xuất, nhất là ô nhiễm bụi vượt tiêu chuẩn cho phép (TCCP) và ô nhiễm do sử dụng nhiên liệu than củi. Tỷ lệ người dân làng nghề mắc bệnh cao hơn các làng thuần nông, thường gặp ở các bệnh về ựường hô hấp, ựau mắt, bệnh ựường ruột, bệnh ngoài da. Nhiều dòng sông chảy qua các làng nghề hiện nay ựang bị ô nhiễm nặng; nhiều ruộng lúa, cây trồng bị giảm năng suất do ô nhiễm không khắ từ làng nghề".
Hà Nội là một trong những thành phố có nhiều làng nghề nhất cả nước. Sau khi mở rộng (2008), Hà Nội có tổng cộng 1.275 làng nghề, trong ựó có 226 làng nghề ựược UBND TP công nhận theo các tiêu chắ làng nghề, với nhiều loại hình sản xuất khác nhau, từ chế biến lương thực, thực phẩm; chăn nuôi, giết mổ; dệt nhuộm, ươm tơ, thuộc da ựến sản xuất vật liệu xây dựng, khai thác ựá; tái chế phế liệu; thủ công mỹ nghệ... Trong số này, làng nghề thủ công mỹ nghệ chiếm 53% với 135 làng nghề, tiếp ựó là làng nghề dệt nhuộm ựồ da chiếm 23% với 59 làng nghề, làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm chiếm 16,9% với 43 làng nghề...Hiện nay, phần lớn lượng nước thải từ các làng nghề này ựược xả thẳng ra sông Nhuệ, sông đáy mà chưa qua xử lý khiến các con sông này ựang bị ô nhiễm nghiêm trọng. Chưa kể ựến một lượng rác thải, bã thải lớn từ các làng nghề không thể thu gom và xử lý kịp, nhiều làng nghề rác thải ựổ bừa bãi ven ựường ựi và các khu ựất trống.
Tình trạng ô nhiễm môi trường như trên ựã ảnh hưởng ngày càng nghiêm trọng ựến sức khỏe của cộng ựồng, nhất là những người tham gia sản xuất, sinh sống tại các làng nghề và các vùng lân cận.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 25
Báo cáo môi trường Quốc gia năm 2008 cho thấy, tại nhiều làng nghề, tỷ lệ người mắc bệnh (ựặc biệt là nhóm người trong ựộ tuổi lao ựộng) ựang có xu hướng gia tăng. Tuổi thọ trung bình của người dân tại các làng nghề ngày càng giảm, thấp hơn 10 năm so với làng không làm nghề. Ở các làng tái chế kim loại, tỷ lệ người mắc bệnh ung thư, thần kinh rất phổ biến, nguyên nhân gây bệnh chủ yếu là do sự phát thải khắ ựộc, nhiệt cao và bụi kim loại từ các cơ sở sản xuất.
Tại các làng sản xuất kim loại, tỷ lệ người mắc các bệnh liên quan ựến thần kinh, hô hấp, ngoài da, ựiếc và ung thư chiếm tới 60% dân số. Tại các làng nghề chế biến nông sản thực phẩm, bệnh phụ khoa chiếm chủ yếu (13- 38%), bệnh về ựường tiêu hóa (8-30%), bệnh viêm da (4,5-23%), bệnh ựường hô hấp (6-18%), bệnh ựau mắt (9-15%). Tỷ lệ mắc bệnh nghề nghiệp ở làng nghề Liên Hiệp 70%, làng bún Phú đô là 50%.
Một trong những nguyên nhân của tình trạng ô nhiễm kể trên là do các cơ sở sản xuất kinh doanh ở các làng nghề còn manh mún, nhỏ lẻ, phân tán, phát triển tự phát, không ựủ vốn và không có công nghệ xử lý chất thải. Bên cạnh ựó, ý thức của chắnh người dân làm nghề cũng chưa tự giác trong việc thu gom, xử lý chất thải. Nếu không có các giải pháp ngăn chặn kịp thời thì tổn thất ựối với toàn xã hội sẽ ngày càng lớn, vượt xa giá trị kinh tế mà các làng nghề ựem lại như hiện nay.
2.3. Hiện trạng môi trường ở các cơ sở sản xuất tinh bột
Chất thải từ ngành công nghiệp chế biến thực phẩm nói chung và công nghiệp sản xuất tinh bột nói riêng luôn là vấn ựề bức xúc ựối với mỗi quốc gia, không chỉ gây ảnh hưởng tới môi trường ựất, nước và không khắ, gây mất mỹ quan khu vực xung quanh mà còn ảnh hưởng trực tiếp tới sức khoẻ của cộng ựồng. Công nghiệp sản xuất tinh bột làm phát sinh cả ba dạng chất thải: khắ thải, nước thải và chất thải rắn.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 26
2.3.1. Khắ thải
Khắ thải phát sinh trong quá trình sản xuất tinh bột không lớn. Tuy nhiên cũng có thể kể ựến các loại khắ dưới ựây:
- Sản xuất tinh bột ở qui mô công nghiệp thường có lò cấp nhiệt cho quá trình sấy khô, quá trình chạy máy phát ựiện khi xẩy ra sự cố mất ựiện. Do vậy, khắ ô nhiễm có thể phát sinh do quá trình ựốt dầu, thành phần chắnh của các loại khắ này CO2, NOx, SOx, CxHy, bụiẦ
- để tẩy trắng bột ở qui mô sản xuất lớn có thể lò ựốt lưu huỳnh tạo sunfua dioxit, quá trình này làm phát sinh SO2. Ngoài ra SO2 còn phát sinh từ khu vực nghiền bột trong trường hợp ựịnh lượng quá nhiều SO2 vào dung dịch sữa bột.
- Trong sản xuất tinh bột, hợp chất cyanogenic glucozit thuỷ phân giải phóng HCN, ựây là axit dễ bay hơi, chúng phát tán vào không khắ gây ảnh hưởng tới sức khoẻ của con người và gia súc.
- Khắ ô nhiễm còn có thể phát sinh từ quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ trong bã thải rắn hoặc trong nước thải từ hệ thống xử lý như: H2S, NH3, Indol, XetolẦcó khả năng gây các bệnh về ựường hô hấp, ung thư gây nguy hiểm cho con người.
- Không khắ còn bị ô nhiễm bởi bụi của quá trình vận chuyển sắn nguyên liệu từ các vùng nguyên liệu tới khu vực tập kết nguyên liệu của cơ sở hoặc bụi bột phát sinh trong quá trình sàng, sấy khô và ựóng bao.
Ngoài ra còn phải kể ựến ô nhiễm tiếng ồn từ các loại máy móc, thiết bị sản xuất: máy rửa, máy nghiền, máy ly tâmẦ
2.3.2. Nước thải
Quá trình sản xuất tinh bột và chế biến các sản phẩm từ tinh bột là một quá trình công nghệ có nhu cầu sử dụng nước khá lớn, ựịnh mức khoảng 5ọ6 m3/tấn củ tươi tương ựương 25ọ40 m3/tấn sản phẩm tuỳ thuộc vào các công
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 27
nghệ khác nhau. Lượng nước thải từ quá trình này chiếm khoảng 80ọ90% tổng lượng nước sử dụng.
Nước thải công ựoạn rửa củ và trắch ly chiết suất là 2 nguồn gây ô nhiễm chắnh trong công nghệ sản xuất chế biến tinh bột.
- Nước thải từ công ựoạn rửa củ và bóc vỏ chiếm khoảng 30% tổng lượng nước sử dụng chứa chủ yếu là cát, sạn, hàm lượng chất hữu cơ không cao, pH ắt biến ựộng thường khoảng 6,5ọ6,8.
Bảng 2.3: đặc trưng nước thải của từ sản xuất tinh bột [16].
QCVN 24:2009* Các chỉ tiêu đơn vị Quy mô nhỏ và vừa Quy mô lớn A B C pH 4.0-5.6 3.8-5.7 6-9 5.5-9 5-9 BOD5 mg/l 7.400-11.000 6.200-23.000 30 50 100 COD mg/l 13.000-17.800 7.000-41.000 50 100 400 SS mg/l 1.200-2.600 330-4.100 50 100 200 CN- mg/l 3,4-5,8 19-36 0,07 0,5 1 SO42- mg/l 79-99 10-73 0,2 0,5 1
Ghi chú: * Các thông số quy ựịnh trong tiêu chuẩn, chưa xét hệ số liên quan ựến dung tắch nguồn tiếp nhận và hệ số theo lưu lượng nguồn thải, trong ựó:
A - Thải vào nguồn tiếp nhận dùng cho mục ựắch sinh hoạt. B - Nguồn tiếp nhận khác, ngoài loại A.
C - Nguồn tiếp nhận ựược quy ựịnh.
- Trong khi ựó nước thải từ công ựoạn trắch ly chiết suất có hàm lượng chất ô nhiễm hữu cơ rất cao (COD: 7.000ọ41.000mg/l; BOD: 6.200ọ
23.000mg/l), hàm lượng cặn lơ lửng, cặn khó chuyển hoá lớn (gồm xơ mịn, pectin và các cặn không tan khác), pH thấp 3,8 ọ 5,7 [1]. Lượng nước này chiếm khoảng 60%.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 28
- Ngoài hai nguồn ô nhiễm chắnh còn có khoảng 10% nước thải từ quá trình rửa nhà, sàn, thiết bị, từ quá trình sinh hoạt... Nước thải loại này có COD khoảng 2.000ọ2.500mg/l; BOD5 = 400ọ500mg/l
Chắnh vì vậy ựối với sản xuất tinh bột thì nước thải là vấn ựề quan trọng nhất, gây sự quan tâm lớn nhất của các ngành chức năng.
Từ bảng 2.3nhận xét các chỉ tiêu nước thải như sau: Hầu hết hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải ở các công ựoạn chắnh ựều vượt quá quy chuẩn kỹ thuật cho phép (QCVN 24-2009-B) rất nhiều lần.
Với ựặc trưng của nước thải sản xuất tinh bột như trên cho thấy nếu nước thải không ựược xử lý trước khi thải vào môi trường, sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và tác ựộng xấu tới sức khoẻ cộng ựồng. Cụ thể:
- Nước thải chế biến tinh bột từ sắn, dong có hàm lượng chất hữu cơ cao làm giảm oxy hoà tan trong nước, thúc ựẩy quá trình phân huỷ yếm khắ các vi sinh vật trong nước phát sinh mùi xú uế ảnh hưởng nghiêm trọng tới chất lượng môi trường và gây mất mỹ quan.
- Bên cạnh ựó, quá trình chuyển hoá tinh bột thành axit hữu cơ làm cho pH trong nước thải giảm, pH thấp trong nước thải có tác ựộng xấu tới các ựộng vật thuỷ sinh, ựặc biệt các loài vốn ưa môi trường kiềm, làm chết tảo, cá di chuyển nơi sống, làm chua ựất.
- Hàm lượng TS, SS trong nước thải cao là nguyên nhân gây lắng ựọng và thu hẹp diện tắch các mương dẫn và các dòng tiếp nhận nước thải.
Như vậy có thể khẳng ựịnh trong chế biến tinh bột thìvấn ựề nước thải là vấn ựề rất ựáng quan tâm.
2.3.3. Chất thải rắn
Trong quá trình sản xuất tinh bột, chất thải rắn chủ yếu phát sinh từ các công ựoạn rửa củ, bóc vỏ và công ựoạn lọc. Chất thải rắn từ khâu rửa củ bao gồm ựất, cát, lớp vỏ lụa và một phần thịt củ bị vỡ do va chạm mạnh hoặc do sắn nguyên liệu bị dập, thối. Lượng chất thải này chiếm khoảng 5% sắn
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 29
nguyên liệu. Trong công ựoạn lọc tách bã, phần bã còn lại là nguồn phát sinh chất thải rắn vô cùng lớn, chiếm khoảng 40% nguyên liệu [10]. Có thể mô tả cân bằng vật chất trong quá trình sản xuất tinh bột như sau:
Hình 2.5: Cân bằng vật chất trong sản xuất tinh bột từ củ tươi [5].
Kết hợp cân bằng vật chất trên và số liệu thống kê với khoảng 60% sản lượng sắn cả nước năm 2008 (4157,7 nghìn tấn) [22] ựược làm nguyên liệu thì lượng chất thải rắn phát sinh trong quá trình sản xuất tinh bột sắn lên ựến 1205,73 nghìn tấn. Trong ựó, lượng tạp chất là 207,88 nghìn tấn; lượng bã thải lên ựến 997,85 nghìn tấn, với thành phần và tắnh chất của bã thải:
Bảng 2.4: Thành phần của bã thải [11] Thông số Bã sắn pH 6,5 độ ẩm (%) 88,9 ọ 90 Chất khô (%) 11,1 ọ 15 Tinh bột (%) 5,09 ọ 7
Từ Bảng 2.4 cho thấy bã với hàm lượng tinh bột chiếm 5,09ọ7,0 % trọng lượng bã, ước tắnh mỗi năm ngành sản xuất tinh bột từ sắn củ, dong củ bị thất
Sắn, dong củ 1 tấn (100%) Vỏ, tạp chất 0,05 tấn (5%) Bột nghiền 0,95 tấn (95%) Tinh bột 0,5 tấn (50%) Nước thải từ củ 0,05 tấn (5%) Bã sắn 0,4 tấn (40%)
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 30
thoát khoảng 50,8ọ69,8 nghìn tấn tinh bột. Nếu không ựược xử lý kịp thời các chất hữu cơ trong bã thải bị phân huỷ gây mùi khó chịu, làm ô nhiễm môi trường không khắ, ảnh hưởng tới sức khoẻ con người. Ngoài ra, hàm lượng nước trong bã cao, hàm lượng chất khô thấp gây khó khăn trong bảo quản và sử dụng bã.
2.4. Các biện pháp bảo vệ môi trường, xử lý ô nhiễm làng nghề chế biến tinh bột
Các làng nghề chế biến tinh bột thường gây ô nhiễm cao cho chất lượng môi trường nước, các chỉ tiêu BOD5, COD và TSS lên ựến hàng nghìn mg/l, cũng từ ựó gây mùi hôi thối. Các phương pháp ựược nghiên cứu ựể xử lý tình trạng ô nhiễm trên là:
2.4.1. Tái sử dụng nước thải và sử dụng nước sạch
Ở hầu hết các doanh nghiệp chế biến tinh bột tiết kiệm nước bằng việc tái sử dụng nguồn nước thải. Một số nhà máy lớn ựã tái sử dụng nước thải như nước thải của quá trình phân ly có thể ựược sử dụng lại cho công ựoạn rửa củ. Việc sử dụng sẽ làm giảm lượng nước sạch sử dụng và làm giảm lượng nước thải.
Tuy nhiên tại các làng nghề thì hầu như việc tuần hoàn và sử dụng nước sạch hầu như là không có.
2.4.2. Phân luồng dòng thải
Cần phân luồng dòng thải ựể giảm tải lượng nước thải cần xử lý, giảm thể tắch bể cần xử lý. Việc phân luồng dòng thải trước khi xử lý ựể tiết kiệm ựược chi phắ ựầu tư xây dựng, giảm diện tắch mặt bằng cần thiết cũng như chi phắ vận hành sau này.
- Dòng nước thải ắt ô nhiễm
- Dòng nước thải ô nhiễm vừa - Dòng nước thải ô nhiễm nặng
Việc phân luồng dòng thải tạo thuận lợi cho quá trình xử lý và xử lý có hiệu quả. Tuy nhiên, ựể áp dụng tại các làng nghề thì quả là không ựơn giản.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 31
2.4.3. Các biện pháp xử lý nước thải
Sau khi ựược phân luồng, hay nước thải ựược xử lý thông qua các biện pháp sau:
2.4.3.1.Phương pháp xử lý cơ học