trong quá trình sản xuất thì nƣớc sạch đƣợc sử dụng khá lãng phí, khơng kiểm sốt, khơng tuần hồn. Nƣớc sạch sẽ giảm đáng kể trong công đoạn này nếu nƣớc rửa đƣợc tuần hồn lại nhiều lần tạo vịng khép kín. Nước sử dụng cho mục đích vệ sinh cơng nghiệp như: rửa máy móc, thiết bị, nhà xưởng… cũng rất lãng phí.
Ngồi ra các ngun nhân khác phải kể đến nhƣ: thất thốt nước từ rị rỉ các thiết
bị, các đường ống nước trong dây truyền sản xuất .
Bảng 3. 14:Tóm tắt các nguyên nhân gây tổn thất nƣớc và gia tăng nƣớc thải thải
Vấn đề môi trƣờng Nguyên nhân
Tiêu hoa nƣớc cao Khơng kiểm sốt hiệu quả lƣợng nƣớc cấp cho các công đoạn sản xuất
Chƣa thực hiện quay vòng tái sử dụng nƣớc Hiện tƣợng rị rỉ bơm, đƣờng ống
Lãng phí nƣớc trong việc vệ sinh máy móc, thiết bị, sàn nhà Ý thức tiết kiệm nƣớc của cơng nhân đang cịn thấp
Hệ thống xử lý nƣớc thải chƣa đạt hiệu quả triệt để
Các dòng thải với mức độ ô nhiễm khác nhau chƣa đƣợc phân luồng hiệu quả trƣớc khi xử lý
Tỷ lệ lƣợng sắn củ tƣơi nguyên liệu đầu vào và lƣợng thành phẩm thực hành tại nhà máy vào khoảng 4 tấn sắn nguyên liệu/1 tấn tinh bột sắn thành phẩm, trong khi đó định mức thực hành tốt trong sản xuất tinh bột sắn là 3,6 tấn sắn nguyên liệu/1 tấn tinh bột sắn thành phẩm. Tinh bột bị mất đi trong tất cả các công đoạn sản
xuất, từ xử lý sơ bộ, tách bột (chủ yếu trong kỹ thuật tách bã, ly tâm,..) và trong hoàn thiện sản phẩm (sấy). Các nguyên nhân gây thất thoát tinh bột: rơi vãi nguyên liệu, rơi vãi và thất thốt tinh bột hịa trong nƣớc, thốt thốt tinh bột trong q trình tách bã, ly tâm, sấy…
Về tiêu thụ năng lƣợng, nhà máy đã đầu tƣ hoàn thiện hệ thống xử lý nƣớc thải bằng công nghệ sinh học có khả năng cung cấp khí biogas cho hoạt động của lò hơi dùng thay thế nguyên liệu đốt là than và dầu FO.
Việc tiêu thụ nhiều nguyên nhiên vật liệu trên một đơn vị sản phẩm cao hơn so với tiêu chuẩn sẽ làm tăng giá thành sản xuất, tăng chi phí xử lý mơi trƣờng dẫn đến giảm tính cạnh tranh. Các nguyên nhân gây thất thoát nguyên vật liệu và gia tăng chất thải tại nhà máy đƣợc thể hiện trong bảng 3.15.
Bảng 3. 15: Tóm tắt các nguyên nhân gây thất thoát nguyên vật liệu và gia tăng chất thải
Vấn đề môi trƣờng Nguyên nhân Tiêu hao nguyên liệu
cao
Rơi vãi nguyên liệu ban đầu
Rơi vãi và thất thốt tinh bột hịa trong nƣớc do rò rỉ từ các thiết bị trong dây chuyền sản xuất
Thất thốt tinh bột trong q trình tách bã, sấy
Nƣớc thải từ một số cơng đoạn có chứa hàm lƣợng tinh bột chƣa đƣợc đƣợc tái sử dụng để tận thu tinh bột
Tiêu hao năng lƣợng cao
Thất thốt nhiệt do rị rỉ hơi nhiều
Thất thoát nhiệt do bảo ơn chƣa tốt, cịn hở nhiều trên đƣờng ống hơi, chƣa tận dụng đƣợc nhiệt dƣ nƣớc làm mát
3.6. XÂY DỰNG VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC PHƢƠNG ÁN GIẢM
THIỂU/XỬ LÝ CHẤT THẢI VÀ NÂNG CAO HIỆU SUẤT SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN.
lợi ích đáng kể cho nhà máy ở thời điểm hiện tại và trong tƣơng lai khi nhà máy đã có dự định nâng quy mô sản xuất từ 50 tấn TBTP/ngày lên 200 tấn TBTP/ngày.
3.6.1. Biện pháp quản lý và xử lý nƣớc thải
a. Hiện trạng công tác quản lý và xử lý nƣớc thải
- Nƣớc thải sinh hoạt: nƣớc thải sinh hoạt với lƣu lƣợng 7,7 m3/ngày sau khi đƣợc xử lý trong bể tự hoại sẽ đƣợc hòa chung vào dòng thải sản xuất để xử lý tiếp.
- Nƣớc mƣa chảy tràn: nhà máy đã xây dựng hệ thống cống rãnh bê tông
thu gom nƣớc mƣa chảy tràn tách khỏi hệ thống dẫn nƣớc thải sản xuất và nƣớc thải sinh hoạt để xử lý bằng phƣơng pháp cơ học, song chắn rác, hố ga, lắng cặn và thu hồi váng dầu.
- Nƣớc thải sản xuất:
+ Nƣớc vệ sinh công nghiệp: nguồn nƣớc này bị nhiễm dầu, hóa chất và nồng độ chất rắn lơ lửng cao nên đƣợc tập trung theo đƣờng ống dẫn về trạm xử lý nƣớc thải chung của nhà máy.
+ Nƣớc thải sản xuất của cơng nghệ chế biến tinh bột sắn có nồng độ chất hữu cơ cao nên nhà máy đã lựa chọn xử lý bằng phƣơng pháp sinh học lên men yếm khí dịng chảy ngƣợc qua lớp bùn hoạt tính (UASB) với cơng nghệ xử lý hóa học (hình 3.3). Khí biogas sinh ra trong quá trình lên men, đƣợc thu hồi và tái sử dụng làm năng lƣợng đốt lị hơi.
Hình 3. 3: Sơ đồ hệ thống xử lý nƣớc thải sản xuất Nhà máy chế biến tinh bột sắn Bá Thƣớc[6]
Thuyết minh công nghệ:
1. Vận chuyển dịch thải:
Nƣớc thải từ nhà máy đƣợc đƣa tới hệ thống xử lý thông qua hệ thống đƣờng ống thích hợp tới bể điều hịa. Sau đó đƣợc chảy sang bể trung hịa acid. Trƣớc khi bơm vào bể yếm khí.
2. Bể trung hịa, điều lƣu:
Nƣớc thải từ hố thu của bể chảy tràn tới bể trung hòa. Trong bể trung hòa, một phần dịch thải đã qua xử lý đƣợc hồi lƣu về để trộn lẫn với dịch thải thô đi vào. Tác dụng của động thái này là nhằm phá vỡ các hỗn hợp mạch dài của các phân tử hữu cơ trong dịch thải thành các hỗn hợp mạch ngắn hơn và thốt khí CO2, H2S đồng thời điều chỉnh pH của dịch đầu vào bể kị khí từ pH = 3,8 - 4,5 lên mức pH = 5,5 – 6,5 (mà khơng cần dùng hóa chất để tăng pH). Ngồi ra cịn có tác dụng pha loãng và làm giảm bớt các tác nhân gây hại cho vi sinh vật. Điều này sẽ giúp tuần hoàn vi sinh trong bể và làm tăng khả năng sản sinh khí biogas trong bể kị khí và
BỂ ĐỒNG HĨA LỌC RÁC BỂ ĐIỀU HỊA LƢU LƢỢNG BỂ TRUNG HỊA BỂ YẾM KHÍ (USBA) NƢỚC THẢI BỂ TÁCH MÙI BỂ AEROTEN BỂ LẮNG 2 HỒ SINH HỌC BỂ CHỨA BÙN BIOGAS BỂ LẮNG 1
đảm bảo sự ổn định về pH trong môi trƣờng sống của vi sinh. Dịch sau khi vào bể trung hòa tiếp tục đƣợc bơm cấp vào bể kị khí để xử lý.
3. Bể phân hủy kị khí (yếm khí):
Đây là phần quan trọng nhất của hệ thống xử lý dịch thải, các thiết bị khác chỉ đóng vai trị hỗ trợ. Bể đƣợc đào dạng hình chữ nhật và nằm chìm dƣới mặt đất. Bề mặt thành, nóc và đáy bể đƣợc phủ kín bằng lớp bạt HDPE để tránh dịch thải thẩm thấu và bảo vệ thành bể đồng thời có tác dụng nhƣ bình gom khí gas. Đáy bể đƣợc lắp các dàn cấp dịch bằng nhựa PVC, và các thiết bị phối trộn băng INOX nhằm khuấy trộn đều dịch trong bể, để hƣớng vi sinh tiếp xúc đều với thức ăn, tránh sự đóng váng, tạo dịng và giảm điểm chết lƣu thông trong bể….
Các vi sinh vật đƣợc nuôi cấy với số lƣợng lớn và tập trung thành lớp tại đáy bể sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ hịa tan trong dịch thải và sinh khí mêtan, CO2 và sinh khối (biomass).
Phần nƣớc sau khi tách bùn đƣợc bơm bể phản ứng kỵ khí UASB, bên cạnh việc phân huỷ phần lớn các chất hữu cơ thì CN- cũng đƣợc phân huỷ đáng kể tại đây, nhằm giảm đến mức thấp nhất nồng độ CN- .
Dịch đã qua xử lý gồm bùn (biomas) và nƣớc thải từ đáy bể dâng lên phía trên, qua các đƣờng ống xả và tới hệ thống vận chuyển dịch thải và đƣợc đƣa tới bể hiếu khí để tiếp tục xử lý. Một phần bùn và dịch thải sẽ đƣợc tuần hồn về bể trung hịa để phản ứng. Nƣớc thải sau khi xử lý sẽ đƣợc chảy tràn ra hệ thống xử lý hiếu khí thuộc giai đoạn 2.
4.Thu hồi và vận chuyển khí
Các bọt khí metan thốt ra khỏi dịch thải đi lên phía trên bể phân hủy và đƣợc thu hồi qua đƣờng ống thu hồi gas lắp hai bên nóc bể. Khí từ bể kị khí đƣợc đƣa qua thiết bị rửa CO2, lọc H2S và đƣợc máy nén hút chuyển đến thiết bị đốt (lị hơi, bếp ăn ...). Phần khí thừa hoặc khơng dùng đến (khi nhà máy dừng do sự cố, nghỉ định kỳ hoặc dừng sản xuất) đƣợc đƣa vào hệ thống đốt khí dƣ.
5.Bể trung hồ:
Để cân bằng các hợp chất trƣớc khi đƣa vào xử lý cơng đoạn hiếu khí.
Nƣớc thải sau khi đi ra khỏi hệ thống xử lý yếm khí thƣờng có các mùi hơi thối đi kèm và phát tán ra. Để các mùi hơi đó khơng phát tán ra mơi trƣờng cần có thiết bị này để thu gom và xử lý. Hệ thống này thực hiện trên nguyên lý: dùng khí để tách.
7. Bể lắng 1 sinh học : để lắng cặn trƣớc khi đƣa đi xử lý các công đoạn tiếp
theo.
8. Bể xử lý hiếu khí:
Dịch ra khỏi bể kị khí đƣợc chảy vào bể hiếu khí cũng đƣợc cấu tạo chìm dƣới đất và đƣợc lót bạt HDPE. Đáy bể đƣợc bố trí dàn ống xục khí để cung cấp oxy cho vi sinh vật phát triển. Nƣớc từ bể yếm khí đƣa vào xử lý có pH từ 6,8 - 8,0 và lƣợng BOD từ 1.500mg/l sẽ đƣợc lƣu trữ trong thời gian từ 8-9 ngày sau đó đƣợc chảy sang bể lắng.
Thơng số hoạt động chính của bể hiếu khí: Hàm lƣợng DO= 1,5 - 3 mg/l, hàm lƣợng vi sinh vật MLSS = 4000mg/l, nhiệt độ 20 - 30oC, pH= 6,8-8. Để đáp ứng đƣợc, ở công đoạn này sử dụng 02 máy thổi khí có cơng suất từ 10HP, áp lực nén 0,5bar.
9. Bể lắng cho bể hiếu khí:
Bể lắng cho bể hiếu khí là bể đất tạo mái vát về 1 hƣớng, có nhiệm vụ lắng cặn từ bể sục khí nhằm đảm bảo hàm lƣợng chất rắn lơ lửng đạt yêu cầu. Bể lắng này không đƣợc lắp đặt cơ cấu cánh gạt cơ khí để gạt bùn dƣới đáy bể mà chỉ lấy bùn bằng độ đốc của bể. Nƣớc bùn lắng đƣợc hồi lƣu một phần về bể hiếu khí để duy trì hàm lƣợng MLSS, phần còn lại đƣợc đƣa đến máy ly tâm hoặc máy lọc khung bản để làm khô bùn. Dịch trong sẽ chảy tràn ra hồ sinh học.
10.Hệ thống hồ sinh học:
Nƣớc sau khi đƣợc xử lý xong đƣợc thải ra hồ để chứa, phần CN-. nitơ, photpho, BOD5, COD, SS còn lại sẽ đƣợc khử tại các hồ sinh học. Nƣớc thải sau khi qua hệ thống xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 40 : 2011/BTNMT, loại B sẽ thải ra nguồn tiếp nhận.
Toàn bộ lƣợng bùn thải ra từ các quá trình xử lý đƣợc đƣa ra sân phơi bùn và mang đi xử lý thành phân bón vi sinh.
Một số nhận xét đánh giá về hoạt động của hệ thống xử lý nƣớc thải
- Nhìn chung, nhà máy chế biến tinh bột sắn Bá Thƣớc đã có hệ thống xử lý nƣớc thải tƣơng đối hồn chỉnh. Nƣớc thải đầu ra của hệ thống xử lý có các thơng số hầu hết nằm trong giới hạn của tiêu chuẩn cho phép. Chỉ có một số ít chỉ tiêu vƣợt giới hạn cho phép ở mức thấp, hạn chế này có thể khắc phục đƣợc nếu có biện pháp phân luồng hiệu quả các dòng thải để hệ thống xử lý hoạt động hiệu quả hơn.
- Hệ thống xử lý nƣớc thải có khả năng thu hồi khí biogas để cung cấp năng lƣợng cho hoạt động của lị hơi, thay thế hồn tồn ngun liệu than đá và dầu FO sử dụng trƣớc đây, giúp giảm đƣợc chi phí đáng kể và giảm thiểu ơ nhiễm môi trƣờng.
b. Đề xuất cho công tác quản lý và xử lý nƣớc thải
Phân luồng dòng thải
Cần phân luồng dòng thải để giảm tải lƣợng nƣớc thải cần xử lý. Nƣớc thải từ sản xuất của nhà máy có hai nguồn chính là nƣớc thải rửa củ và nƣớc thải trong quá trình tinh chế bột. Ngồi ra cịn một lƣợng nƣớc thải trong q trình rửa máy móc, sàn nhà và nƣớc thải sinh hoạt. Có thể phân luồng nhƣ sau:
- Dịng nƣớc thải ít ơ nhiễm: nƣớc thải thu đƣợc trong q trình rửa sắn củ tƣơi. Nƣớc sạch đƣợc sử dụng cho rửa đất cát và rửa sau khi tách vỏ cứng. Nƣớc rửa sắn ở cơng đoạn sau, có chứa ít tạp chất bẩn có thể thu hồi và tái sử dụng cho rửa sơ bộ để tiết kiệm nƣớc.
- Dịng nƣớc thải ơ nhiễm vừa: nƣớc rửa sản nhà, thiết bị, nƣớc thải sinh hoạt. - Dịng nƣớc thải ơ nhiễm nặng: nƣớc thải trong q trình sàng lọc và trích ly.
Các biện pháp nội vi cũng đóng vai trị quan trọng trong việc giảm thiểu nƣớc thải
- Kiểm tra thƣờng xuyên đƣờng ống, mặt bích, nối, van,...để giảm rị rỉ, khố các vịi nƣớc khơng cần thiết.
- Sửa chữa và phát hiện kịp thời những chỗ rò rỉ nƣớc và hơi từ các đƣờng ống, van, các bích nối...
- Giảm tối đa thời gian vận hành thiết bị trong dây chuyền khi đã chuyển các bán sản phẩm ra khỏi thiết bị.
- Chọn thông số vận hành tối ƣu của thiết bị trong dây chuyền nhà máy. - Cải tiến qui trình xử lý nguyên liệu để giảm tỉ lệ thất thoát.
3.6.2. Biện pháp quản lý và xử lý chất thải rắn Hiện trạng quản lý và xử lý chất thải rắn
- Chất thải rắn sinh hoạt: đƣợc công nhân vệ sinh thƣờng xuyên quét dọn,
thu gom rác thải về nơi quy định, sau đó xử lý bằng phƣơng pháp chôn lấp trong khuôn viên nhà máy.
- Chất thải rắn sản xuất:
+ Vỏ lụa: phần vỏ lụa đƣợc mang đi chôn lấp hoặc đốt.
+ Bã sắn: bã sắn đƣợc bán cho công ty Thiên Nông Thanh Hóa chế biến thành phân vi sinh vừa đem lại hiệu quả kinh tế vừa đảm bảo giải quyết đƣợc một lƣợng lớn chất thải, giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng.
+ Bã bùn: nhà máy tận dụng phế thải này để tạo nguồn phân bón cần thiết cho trồng trọt trong khu vực.
+ Bao bì, thùng phuy chứa hóa chất đƣợc thu gom để tái sử dụng hoặc bán cho cơ sở tái chế.
3.6.3. Biện pháp quản lý và xử lý khí thải
a. Hiện trạng quản lý và xử lý khí thải
Vấn đề ơ nhiễm mơi trƣờng khơng khí của nhà máy chế biến tinh bột sắn gồm các nguồn: lò sấy, hồ xử lý nƣớc thải, bã thải rắn, bụi và khí thải của các phƣơng tiện vận chuyển nguyên vật liệu và sản phẩm.
Theo thính tốn ơ nhiễm mơi trƣờng khơng khí do q trình sấy bằng mơ hình Gauss (nguồn: Báo cáo đánh giá tác động mơi trƣờng dự án đầu tƣ xây dựng nhà máy chế biến tinh bột sắn Bá Thƣớc, tháng 09 năm 2002 của cơng ty CP XNK Rau quả Thanh Hóa) cho thấy khí thải của lị sấy khơng gây ơ nhiễm mơi trƣờng khơng khí. Chính vì vậy các biện pháp giảm thiểu ơ nhiễm mơi trƣờng khơng khí nhà máy đã thực hiện chủ yếu là các biện pháp giảm thiểu bụi và khí thải phát sinh từ các phƣơng tiện vận tải nhƣ sau:
+ Tổ chức phun nƣớc trên các tuyến đƣờng giao thông ở trong, ngoài nhà máy và khu vực sản xuất, đặc biệt tăng cƣờng phun nƣớc vào các ngày khô hanh nắng nóng.
+ Thực hiện trồng cây xanh dọc tuyến đƣờng giao thông và xung quanh khu vực sản xuất.
- Giải pháp giảm thiểu tiếng ồn, độ rung
+ Bố trí máy phát điện, máy bơm xa khu dân cƣ, xa nhà điều hành.
+ Thƣờng xuyên kiểm tra thay thế các thiết bị mịn rỗ. Tra dầu mỡ bơi trơn cho máy móc, thiết bị để đảm bảo độ ồn không vƣợt quá quy chuẩn cho phép.
+ Quạt, bơm, máy nén khí đặt trên các bệ móng bê tơng riêng biệt dƣới tầng trệt, khơng liên kết và khung. Sàn nhà để tránh rung động phát ra tiếng ồn.
- Khống chế tác động của các yếu tố vi khí hậu
+ Nhiều khu vực sản xuất có thiết bị gia nhiệt, bức xạ nhiệt và hơi ẩm làm