CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.2.2.Công nghệ chế biến bún
3.2. Thử nghiệm áp dụng bộ tiêu chí đánh giá công nghệ xử lý nƣớc thải làng nghề
3.2.2.Công nghệ chế biến bún
Hình 3.1: Quy trình sản xuất bún làng nghề bún Khắc Niệm – Bắc Ninh
o Xóc gạo kỹ, sau đó đổ vào ngâm trong 24 giờ.
o Xóc lại gạo rồi đổ vào máy xay, sau đó đổ vào thùng ngâm bột, ngâm trong 72 giờ. Trong thời gian này cứ 24 giờ thay nƣớc 1 lần.
o Múc bột cho vào khăn vải ép khô
o Đánh bột tan sánh để quấy hồ tỉ lệ 2/10 (tức 2 kg bộ quấy hồ 10 kg bột đánh)
o Cho bột khô vào máy đánh lẫn với hồ đã quấy. Yêu cầu bột phải đƣợc đƣa vào máy đánh kỹ trong khoảng thời gian 20 phút một lần.
o Đƣa bột đã đƣợc đánh vào cần ép, ép bộ qua hệ thống ép vào nồi nƣớc luộc bún (nồi nƣớc luộc luôn phải đảm bảo 1000C mới ép đƣợc thành bún).
o Vớt bún từ nồi ra, rửa bằng nƣớc sạch, sau đó cho qua nƣớc sơi 1000C.
o Đổ bún ra giàn, để nguội rồi bốc vào thùng.
Bình quân 1kg gạo xay đƣợc 1,2 kg bột đã đƣợc ép khô và chế biến đƣợc 2,4kg bún thành phẩm. Ngâm gạo Xay thành bột mịn Ép khô bột Nấu chín Đánh nhuyễn bằng máy Ép thành sợi bún Rửa Nước thải Nước thải Nước thải Nƣớc Gạo Nƣớc
Nước thải cho chăn nuôi
Nƣớc Nƣớc
Để xác định lƣu lƣợng nƣớc thải tại các thôn chế biến bún, tác giả đã tiến hành lựa chọn 60 hộ gia đình để điều tra điểm đại diện và trên cơ sở đó xác định tổng lƣợng nƣớc thải cho từng thôn. Ba thôn làng nghề sản xuất bún của xã xả ra mỗi ngày khoảng 1.036 m3, là hỗn hợp của nƣớc thải sinh hoạt, chăn ni và chế biến bún. Trong đó lƣợng nƣớc thải từng thôn đƣợc đánh giá nhƣ sau:
o Thôn Tiền Trong: 357 m3/ngđ
o Thôn Tiền Ngồi: 399 m3/ngđ
o Thơn Mồ : 280 m3/ngđ
Theo kết quả khảo sát thực địa nhận thấy làng nghề bún Khắc Niệm có lƣợng nƣớc thải khá lớn. Hầu hết các công đoạn làm bún đều tạo nƣớc thải bao gồm công đoạn ép bột, ngâm gạo và rửa bún đặc biệt lƣu lƣợng nƣớc thải lớn nhất là sau hoạt động làm bún, hộ dân thƣờng lau rửa sàn dụng cụ làm bún.
3.2.3.2. Thành phần nước thải
Chủ yếu gồm nƣớc thải làm bún và gạo tấm, sợi bún rơi vãi. Tính chất nƣớc thải là hàm lƣợng hữu cơ cao, chỉ tiêu vi sinh cao Bảng 3.3 : Kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc thải làng bún Khắc Niệm
TT Ký hiệu mẫu Thời gian lấy mẫu COD BOD Tổng N Tổng P SS Coliform mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Vi khuẩn/100ml 1 ĐV1 15/5/2013 Ngày 1630 985 98 27 589 20.680 2 ĐV2 15/6/2013 Ngày 1283 804 111,2 22,63 428 89.000 QCVN 40:2011/BTNMT 150 50 40 6 100 5000
Từ bảng kết quả trên ta nhận thấy hàm lƣợng các chất hữu cơ khá cao, trong đó hàm lƣợng COD vƣợt quá Quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT từ 8 đến 11 lần, BOD5 vƣợt quá Quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT gần 20 lần. Bên cạnh đó chỉ tiêu SS cũng vƣợt quá quy chuẩn 6 lần, tổng Nito vƣợt quy chuẩn gần 3 lần, tổng P vƣợt từ 3,7-4,5 lần quy chuẩn, Coliform vƣợt gần 4-16 lần QCVN 40:2011/BTNMT. Nƣớc thải đầu vào tại làng bún Khắc Niệm trong tình trạng ơ nhiễm đặc biệt vào mùa hè mùi hôi thối từ các kênh hở dẫn nƣớc thải gây ảnh
3.2.4. Công nghệ xử lý nước thải đang áp dụng
3.2.4.1. Thuyết minh công nghệ đang áp dụng tại làng nghề bún Khắc Niệm
Hình 3.2. Sơ đồ cơng nghệ xử lý nƣớc thải áp dụng tại làng nghề bún Khắc Niệm 1. Hố ga: Nƣớc thải trƣớc khi chảy vào bể đƣợc chảy qua hố ga để tách các chất rắn vô cơ ra khỏi nƣớc thải (cát, đá, đất…). Hố ga đƣợc đặt ngay trên rãnh thoát nƣớc chính trƣớc cửa điều tiết dịng thải vào bể xử lý.
2. Song chắn rác và phai điều tiết: Đƣợc đặt ngay đầu đoạn rãnh thải nhánh nối tuyến kênh chính với bể xử lý. Nhiệm vụ là để chắn rác và chặn không cho nƣớc mƣa chảy vào bể xử lý trong các trƣờng hợp có mƣa lớn hoặc sử dụng trong các trƣờng hợp phải bảo dƣỡng / sửa chữa bể xử lý.
Nƣớc thải từ các hộ gia đình
Hệ thống thu gom nƣớc thải (rãnh tiêu nƣớc thải từng ngõ, mƣơng tiêu cứng của thôn)
Cụm bể lắng
Cụm bể xử lý vách ngăn kỵ khí
Hệ thống kênh tiêu chung Cụm bể lọc kỵ khí
Ao sinh học xử lý háo khí
Cụm hố ga, phai điều tiết Tiêu thốt nƣớc mƣa
3. Bể lắng (Settler): Chủ yếu làm nhiệm vụ loại bỏ các chất thải rắn có kích thƣớc lớn dễ lắng ra khỏi dòng thải trƣớc khi đi vào các ngăn xử lý phía sau. Dựa trên nguyên tắc cơ bản của bể lắng trong đó cặn lắng sẽ đƣợc ổn định bởi q trình phân hủy yếm khí.
4. Bể xử lý kỵ khí với dịng thải hƣớng lên (ABR): Trong các bể này nƣớc thải đƣợc chảy ngƣợc từ dƣới lên qua lớp bông bùn hoạt tính trong các ngăn bể và các vi sinh vật kỵ khí trong lớp bùn hoạt tính sử dụng các chất dinh dƣỡng trong nƣớc thải để tăng sinh khối của chúng. Quá trình xử lý nƣớc thải sẽ tạo ra bùn cặn và nƣớc thải khi đi ra khỏi bể đã đƣợc làm sạch.
5. Bể lọc kỵ khí (AF): Xử lý chất rắn hồ tan và khơng lắng bằng cách đƣa chúng tiếp xúc gần với lƣợng dƣ bùn hoạt tính và các vi sinh vật bán trên các giá thể lọc.
6. Ao sinh học háo khí: Đƣợc thiết kế nhằm giảm thiểu mùi hơi của nƣớc thải sau q trình phân huỷ kỵ khí, giảm lƣợng Coliform cịn lại trong nƣớc thải. Ngoài ra, bèo (hoặc một số loại thực vật thủy sinh khác) sẽ đƣợc thả 1/3 diện tích mặt ao nhằm mục đích giảm thiểu lƣợng Nitrogen và Photphorus có trong nƣớc thải. Nƣớc thải sẽ đƣợc thu gom, ổn định tại ao sinh học trƣớc khi đổ ra nguồn tiếp nhận hoặc sử dụng để tƣới cho cây trồng.
3.2.4.2. Đặc tính kỹ thuật của hệ thống xử lý nước thải
Bảng 3.4. Thơng số của các hạng mục chính trong sơ đồ xử lý nƣớc thải bún KN:
Hạng mục Số lƣợng Thông số kỹ thuật
Hạng mục chính
Bể lắng 2 ngăn (N1, N2) Q=135 mChiều sâu mực nƣớc hn=2,40m 3 Bể phản ứng kỵ khí vách ngăn 6 ngăn (N3, N4, N5, N6, N7, N8) Q=114,5 m3 Chiều sâu mực nƣớc hn=2,40m Bể lọc kỵ khí 6 ngăn (N9, N10, N11, N12, N13, N14) Q=181,5mChiều sâu mực nƣớc hn=2,40m 3,
Ao xử lý hiếu khí Q= 960mS=800m23
Hạng mục phụ trợ
Hệ thống thu gom Mƣơng xây: 150m
Mƣơng đất: 870m
Kênh tiêu thốt nƣớc thải Kênh bê tơng: 27m
3.2.4.3. Chi phí xây dựng, chi phí vận hành và bảo dưỡng
+ Thời gian xây dựng: Năm 2009 do Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam làm chủ đầu tƣ
+ Thời gian bắt đầu sử dụng: Cơng trình đƣợc bàn giao và đƣa vào sử dụng tháng 4 năm 2011
+ Chi phí cho khu xử lý
Bảng 3.5. Chi phí cho khu xử lý nƣớc thải làng bún Khắc Niệm
TT Chi phí Đơn vị Tổng tiền
1 Chi phí xây dựng VNĐ 4.000.000.000
2 Suất đầu tƣ thực tế VNĐ/m3 nƣớc thải 8.888.889
3 Tổng chi phí vận hành VNĐ/tháng 1.950.000
4 Chỉ số vận hành VNĐ/m3 nƣớc thải 4.875
5 Công suất thiết kế m3/ngày đêm 450
6 Công suất xử lý m3/ngày đêm 400
+ Chi phí cho vận hành, bảo dƣỡng
Chí phí thường xuyên: Chi phí lƣơng cho cán bộ vận hành.
Tại làng nghề bún Khắc Niệm, nhân viên chịu trách nhiệm vận hành cơng trình xử lý nƣớc thải là trƣởng thơn Tiền Ngồi, kinh phí hỗ trợ cho 01 nhân viên là 700.000 đ/tháng. Đây cũng là cơ sở để huy động cộng đồng làng nghề trong việc đóng góp kinh phí để vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải.
Chi phí bảo dưỡng hệ thống:
Chi phí bảo dƣỡng của hệ thống xử lý nƣớc thải làng nghề bún Khắc Niệm là chi phí để hút bùn cặn tại các ngăn bể sau thời gian 3-5 năm. Đối với cơng trình DEWATS đề xuất trong đề tài này thì thời gian hút bùn cặn đƣợc tính tốn là 36 tháng (3 năm) với khối lƣợng cần hút khoảng 250 m3 bùn cặn. Chi phí ƣớc tính để hút bùn cặn là 250m3 x 180.000đ/khối = 45.000.000 đồng.
Nhƣ vậy, nếu tính một chu trình hoạt động của cơng trình là 36 tháng thì kinh phí cần thiết cho các hoạt động vận hành và bảo dƣỡng cơng trình xử lý nƣớc
Bảng 3.6: Kinh phí vận hành bảo dƣỡng cơng trình xử lý nƣớc thải làng bún KN
STT Hạng mục công việc Trong 3 năm Trong 01 tháng
1 Chi phí thƣờng xuyên (đồng) 25.200.000 700.000 2 Chi phí bảo dƣỡng (đồng) 45.000.000 1.250.000
Tổng cộng 70.200.000 1.950.000
Nhƣ vậy, ta cũng có thể tính đƣợc chi phí xử lý 1m3 nƣớc thải là: 2.042.000 đồng/30 ngày/400m3 = 163 đồng/m3/ngày đêm
3.2.4.4. Hiệu quả xử lý:
Hệ thống xử lý nƣớc thải làng nghề chế biến bún Khắc Niệm đã đi vào hoạt động đƣợc hơn 2 năm đóng góp tích cực vào hoạt động bảo vệ mơi trƣờng trong chƣơng trình xây dựng nơng thôn mới.
Hiệu quả xử lý nƣớc thải trong giai đoạn đầu-năm 2011 (Bảng 3.6) Bảng 3.7 : Kết quả phân tích nƣớc thải qua từng cơng đoạn xử lý
TT tiêu Chỉ Đơn vị M1 M2 (%) H2 M3 (%) H3 M4 (%) H4 M5 (%) H5 (%) H1 1 COD mg/l 3197 2703 15,5 443 83,6 90 79,7 67 25,6 97,9 2 BOD5 mg/l 1437 1201 16,4 171,5 85,7 25 85,4 18 28 98,7 3 SS mg/l 847 675,8 20,2 115,6 82,9 23,5 79,7 16,75 28,7 98 4 mg/l 155,81 137,3 11,9 52,8 61,5 19,4 63,3 17,1 11,9 89 5 P mg/l 37,25 33,5 10,06 20,4 39,1 11,6 43,1 7,8 32,8 79
Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam 2011 Ghi chú:
M1: Mẫu nước trước khi xử lý H1: Hiệu suất xử lý nước thải sau khi qua HTXL M2: Mẫu nước sau bể lắng H2: Hiệu suất xử lý nước thải sau bể lắng
M3: Mẫu nước sau bể xử lý có vách ngăn H3: Hiệu suất xử lý nước thải sau bể XT có vách ngăn M4: Mẫu nước sau bể lọc H4: Hiệu suất xử lý nước thải sau bể lọc
Hiệu quả xử lý nƣớc thải sau hơn 2 năm hoạt động đƣợc thể hiện qua bảng 3.8 và 3.9
Bảng 3.8. Kết quả phân tích chất lượng nước thải làng nghề bún Khắc Niệm T5-2013 TT Chỉ tiêu Đơn vị Trƣớc xử lý Sau xử lý QCVN 40:2011/BTNMT Hiệu suất xử lý (%) 1 pH - 2 COD mg/l 1.630 140 150 91 3 BOD5 mg/l 986 46 50 92 4 SS mg/l 589 90 100 85 5 N mg/l 98 25 40 74 6 P mg/l 27 12 16 56 7 Coliform VK/100ml 20.680 12.000 5000 42
Bảng 3.9. Kết quả phân tích chất lượng nước thải làng nghề bún Khắc Niệm T6-2013 TT Chỉ tiêu Đơn vị Trƣớc xử lý Sau xử lý QCVN 40:2011/BTNMT Hiệu suất xử lý (%) 1 COD mg/l 1283 89 150 93,1 2 BOD5 mg/l 804 46 50 94,3 3 SS mg/l 428 15,3 100 96,4 4 N mg/l 111,2 40,7 40 63,4 5 P mg/l 22,63 2,07 16 90,9 6 Coliform VK/100ml 89.000 17.800 5000 52
3.2.4.5 Ưu nhược điểm của công nghệ
a. Ƣu điểm:
- Thời gian xử lý dài do các q trình kị khí kết hợp hiếu khí xảy ra tự nhiên. - Khơng sử dụng năng lƣợng và hóa chất trong q trình xử lý nên chi phí vận hành thấp
- Vận hành đơn giản, khơng địi hỏi trình độ cao ở ngƣời vận hành. - Tạo cảnh quan đẹp.
b. Nhƣợc điểm:
- Diện tích chiếm đất nhiều, Tổng diện tích khu xử lý gần 450 m2
3.2.5. Hiện trạng khu xử lý
Tháng 8 năm 2011, đƣờng liên xã trong chƣơng trình nơng thơn mới tỉnh Bắc Ninh đƣợc xây dựng và cắt qua tuyến kênh dẫn từ thôn Tiền Trong vào bể xử lý. Trong một thời gian dài, hệ thống kênh thu gom cũ bị phá bởi việc xây dựng đƣờng giao thông đã làm cho nƣớc thải không vào đƣợc bể xử lý nhƣ thiết kế ban đầu làm cơng trình bị ngừng hoạt động đồng nghĩa với việc khơng có hoạt động Quản lý, Vận hành và Bảo dƣỡng cơng trình xử lý trong một thời gian dài dẫn đến hệ vi sinh vật trong các bể kị khí bị chết và cơng trình khơng hoạt động đƣợc nhƣ bình thƣờng. Đến tháng 1 năm 2013, đoạn kênh dẫn vào bể xử lý bị phá vỡ do việc xây dựng đƣờng giao thông mới đƣợc xây dựng lại và nƣớc thải bắt đầu đƣợc dẫn đi qua Hệ thống xử lý.
3.2.5.1.Tuyến kênh thu gom:
Tuyến kênh thu gom thôn Tiền Trong: Tuyến kênh này đã đƣợc nâng cấp trong
việc xây dựng đƣờng liên xã trong chƣơng trình nơng thôn mới. Tuy nhiên, đoạn kênh dẫn vào bể xử lý bị phá đi không đƣợc xây dựng lại mà chỉ xây dựng đoạn đấu nối vào cơng trình xử lý. Việc xây dựng không đúng cao độ và không đƣợc bảo dƣỡng thƣờng xuyên nên dẫn đến năng lực dẫn nƣớc bị hạn chế, phần lớn chảy ra ngồi theo tràn bên và chỉ có một phần nhỏ đi vào đƣợc cơng trình xử lý.
Tuyến kênh thu gom thơn Tiền Ngồi: Việc phá bỏ tuyến thu gom cũ phía thơn Tiền Trong đồng nghĩa với tƣờng hƣớng dòng đƣợc xây bên trong kênh trƣớc đây cũng bị phá bỏ. Do vậy, dịng nƣớc thải khơng thể vào bể xử lý phía thơn Tiền Ngoài do cao độ mực nƣớc ngoài kênh thu (sau khi tƣờng hƣớng dòng bị phá) gom thấp hơn cao độ của đƣờng ống phân phối vào bể xử lý, nƣớc thải bị chảy thẳng ra ngồi mơi trƣờng mà không vào đƣợc trạm xử lý nƣớc thải.
Mặt khác, tuyến kênh thu gom thơn Tiền Ngồi đã lâu không đƣợc bảo dƣỡng nhƣ trong hƣớng dẫn vận hành cơng trình xử lý, bùn lắng đọng lại trong kênh rất nhiều nên khả năng thu gom nƣớc thải về bể xử lý bị hạn chế.
Khi hệ thống kênh thu gom bị phá vỡ, đơn vị quản lý đã khơng có biện pháp bắt buộc đơn vị thi cơng hồn trả lại hiện trạng theo đúng thiết kế để đảm bảo dòng thải đi vào cơng trình xử lý theo đúng thiết kế.
3.2.5.2. Kênh phân phối
Kênh phân phối phía thơn Tiền Trong hiện có rất nhiều váng do lâu ngày không vớt theo hƣớng dẫn vận hành và bảo dƣỡng. Nếu để lâu ngày mà khơng có hoạt động bảo dƣỡng sẽ gây tắc ống phân phối nƣớc thải vào bể.
Kênh phân phối phía thơn Tiền Ngồi vẫn bình thƣờng (do nƣớc thải khơng chảy vào bể xử lý mà chảy ra chỗ kênh thu gom bị phá vỡ) dấu vết của việc chảy tràn qua tƣờng ngăn.
3.2.5.3. Ao sinh học
Ao sinh học đƣợc thiết kế để thay bãi lọc ngang trồng cây nhằm khử mùi và Nitơ còn trong nƣớc thải.Ao đƣợc thiết kế 2/3 mặt nƣớc thả bèo và 1/3 là mặt thống tiếp xúc với khơng khí.
Tại thời điểm kiểm tra, ao sinh học có một số vấn đề lớn nhƣ sau:
+ Ao khơng có bèo, điều này đồng nghĩa với việc khả năng xử lý mùi và Nitơ của hệ thống bị giảm hiệu quả.
+ Có hộ gia đình lấn chiếm hành lang của cơng trình xử lý nƣớc thải để chăn nuôi vịt. Chất thải chăn ni vịt đƣợc xả ra xung quanh cơng trình xử lý nƣớc thải và xuống ao sinh học gây ô nhiễm nƣớc thải sau xử lý.
+ Rác thải sinh hoạt vẫn đƣợc xả thẳng xuống ao sinh học gây ô nhiễm hữu cơ nƣớc trong ao.
+ Không quản lý đƣợc ngƣời dân lấn chiếm cơng trình làm địa điểm chăn nuôi gây ô nhiễm ao sinh học đồng nghĩa với việc gây ô nhiễm nƣớc thải sau xử lý
3.2.6. Lượng hóa cho điểm cho hệ thống xử lý nước thải tại làng nghề chế biến bún Khắc Niệm – Bắc Ninh
Bảng 3.10: Bảng điểm đánh giá thử nghiệm công nghệ xử lý nƣớc thải của làng nghề CB bún Khắc Niệm T T Tiêu chí nhánh Mức điểm đánh giá Trọng số của tiêu
chí nhánh Điểm tối đa Ghi chú
I Nhóm tiêu chí về hiệu quả xử lý 31,25
1 So với QCVN 40:2011/BTNMT (Trọng sô = 5)
BOD5 0,25
5 5x(5x0,25+5x0,25+5x0,25+5x0, 25+5x0,25) = 31,25
Tất cả các thông số sau khi xử lý đều đạt QCVN 40:2011/BTNMT