Bã bùn phát sinh trong quá trình làm sạch nước mía sau khi đã ép và lọc nước mía sau khi làm sạch. Trong hai giai đoạn này các chất hóa học được đưa vào nước mía nhằm làm sạch để tiến hành nấu đường. quá trình làm sạch và quá trình lọc nước mía cụ thể như sau.
* Quá trình làm sạch nước mía
Nước mía hỗn hợp sau khi ép có thành phần tương đối phức tạp. Thành phần này thay đổi tùy thuộc vào giống mía, thổ nhưỡng, khí hậu, điều kiện canh tác, phương pháp và điều kiện lấy nước mía của nhà máy…. Do nước mía hỗn hợp có chứa nhiều chất không đường khác nhau, mà đa số những chất này gây ảnh hưởng không tốt cho quá trình sản xuất nên các phương pháp tách chất không đường ra khỏi nước mía cũng có nhiều. Vì vậy, mục đích chủ yếu của việc làm sạch nước mía là:
● Loại tối đa các chất không đường ra khỏi hỗn hợp, đặc biệt là các chất có hoạt tính bề mặt và các chất keo.
● Trung hoà nước mía hỗn hợp.
● Loại những chất rắn lơ lửng trong nước mía.
Hiện nay, các phương pháp làm sạch dùng phổ biến trong nhà máy đường bao gồm: phương pháp vôi hóa, phương pháp cacbonat hóa (phương pháp CO2), phương pháp sunfit hóa (phương pháp SO2) và phương pháp Blanco-directo. Hiện tại phương pháp làm sạch của xí nghiệp đường Vị Thanh là phương pháp sunfit hóa.
Phương pháp này còn gọi là phương pháp SO2. SO2 được dùng phổ biến trong công nghiệp sản xuất đường, có thể cho vào dung dịch đường ở dạng khí, lỏng hoặc muối. Trong sản xuất đường hiện nay, khí SO2 (thường dùng ở
29
dạng Na2S2O4) có khả năng giảm pH mạnh hơn nên thường được dùng hơn NaHSO3 và Na2SO3. Tác dụng của SO2 tùy thuộc tính chất trung tính hay kiềm của nước mía và mật chè, bao gồm:
● Trung hòa lượng vôi dư trong nước mía ● Hòa tan muối canxi sunfit kết tủa
Canxi sunfit không tan trong nước nhưng tan trong axit sunfurơ. Do đó, khi thông SO2 quá lượng có thể làm canxi sunfit kết tủa thành canxi bisunfit hòa tan, tương tự với kali sunfit.
CaSO3 + SO2 + H2O => Ca(SO3)2 K2SO3 + SO2 + H2O => 2KHSO3 ● Giảm độ nhớt của mật chè
Nước mía sau khi trung hòa một phần chất keo bị loại, làm giảm độ nhớt của mật chè, có lợi cho thao tác nấu đường và kết tinh, đồng thời hạn chế sự phát triển của vi sinh vật.
● Biến muối cacbonat thành muối sunfit
Trong nước mía có hàm lượng canxi, kali nhất định, sau khi thông khí SO2 thì tạo thành canxi sunfit và kali sunfit. Sự thay đổi từ muối CaCO3, K2CO3 thành CaSO3, K2SO3 có ý nghĩa quan trọng. Muối cacbonat có khả năng tạo mật lớn và ảnh hưởng lớn đến màu sắc của dung dịch đường. Muối sunfit khả năng tạo mật kém hơn nhưng lại có khả năng làm giảm độ nhớt của mật.
● Tẩy màu dung dịch đường
SO2 là chất khử có khả năng biến chất màu của nước mía hoặc mật chè thành chất không màu hoặc màu sắc nhạt hơn. Thông SO2 không ngăn ngừa được sự phân hủy sacaroza và đường khử, tuy nhiên ngăn ngừa được sản phẩm có màu của sự phân hủy và kìm hãm khả năng oxi hóa và tác dụng xúc tác của ion kim loại. Đây là tác dụng còn quan trọng hơn cả sự khử màu.
Sau khi hỗn hợp nước mía qua lọc và cân, tiến hành gia nhiệt lần thứ nhất (55-60oC), xông SO2 đến pH=3-4 để đông tụ chất keo, trung hòa nước mía với Ca(OH)2 đến pH=7-7.2, gia nhiệt lần thứ hai (100-104oC), tản hơi và vào thiết bị lắng thu được nước mía trong, còn nước bùn đi lọc chân không để tận thu dịch lọc. Dịch lọc trong được phối trộn với nước mía trong ban đầu thu được nước mía trong hỗn hợp. công đoạn này phát sinh một phần bã bùn. Nước mía trong đưa đi gia nhiệt lần thứ ba (115-120o
C) và vào hệ thống bốc hơi.
30
* Quá trình lọc
Nước mía sau khi làm sạch sẽ trãi qua một quá trình lắng. Từ thiết bị lắng phân 2 bộ phận: nước mía trong và nước bùn. Thành phần chủ yếu nước bùn gồm nước đường, bùn cát vụn bã mía, chất lơ lửng, chất kết tủa, trong đó >90% nước mía, nên cần phân ly và thu hồi để tận dụng phần nước đường còn lại trong bùn lắng và loại kết tủa (bùn).
Mục đích của lọc là loại đi hoàn toàn tạp chất không tan, để thu nước lọc trong đồng thời giảm phần đường trong bùn mà dùng nước rửa không nhiều. Lọc nước mía có thể dùng vải lọc để ngăn chất không tan, nước lọc thu được tương đối trong. Có nhà máy dùng lớp lọc là lưới kim loại nhưng vì lưới có lỗ to, nước lọc không trong cần xử lý lại.
Trong làm sạch nước mía, anbumin và photphat canxi tương đối nhiều làm chất kết tủa keo tụ lại hình thành hạt tương đối tốt, giảm được tạp chất nổi li ti. Sunfat canxi tương đối nhiều có thể làm chất kết tủa rắn chắc, giảm biến dạng dưới tác dụng của áp lực. các chất trợ lắng cũng làm cho khối kết tủa to lên, giảm tạp chất nổi tự do, các yếu tố đó đều có lợi cho lọc.
Qua hai quá trình trên có thể thấy bã bùn được thải ra chứa nhiều thành phần hóa học như lưu huỳnh, can-xi.. do đó cần phải được xử lý và thời gian phân hủy. đồng thời việc đánh giá chất lượng môi trường tại các đia điểm liên quan đến bã bùn cũng cần phải tập trung đánh giá các thông số hóa học trên nhiều hơn.
31
CHƯƠNG 4
ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG Ô NHIỄM BÃI CHỨA BÃ BÙN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM ĐẾN NGƯỜI DÂN