Ƣu điểm của phƣơng án quy hoạch: đầu tƣ hệ thống xử lý nƣớc thải chỉ cần đạt tiêu chuẩn đầu vào của hệ thống xử lý nƣớc của khu cơng nghiệp. Do vậy đồng nghĩa với kinh phí đầu tƣ hệ thống xửlý nƣớc thải đƣợc giảm thiểu. Giảm thiểu đƣợc tác động
Nhƣợc điểm của phƣơng án: việc di chuyển tập trung các cơ sở CBCP vào khu công nghiệp Mai Sơn phù hợp với phƣơng án từ 2-3 cơ sở lớn. do vậy cần có cơ chế, chính sách về xây dựng Hợp tác xã để các hộ gia đình liên kết đầu tƣ để thuận lợi cho chế biến và canh tranh trên thịtrƣờng.
3.4.2. Đề xuất giải pháp bảo vệmôi trường
Giải pháp bảo vệ môi trƣờng đối với các cơ sở CBCP cần đƣợc làm đồng bộ với các giải pháp quản lý và quy hoạch khu CBCP của tỉnh.
- Lập sổ tay quản lý chất thải nguy hại đối với từng cơ sở. Trong đó cụ thể hố về sốlƣợng, thành phần của từng loại chất thải ƣớc tính theo cơng suất sản xuất, chế biến của từng cơ sở chế biến. Bên cạnh đó là các giải pháp xử lý và giảm thiểu. Đánh giá các sự cố và rủi ro có thể xảy ra.
Mẫu sổtay đƣợc đính kèm tại phụ lục của luận văn.
3.4.2.2. Giải pháp xử lý chất thải a. Chất thải rắn
Đối với chất thải rắn là các loại vỏ bao bì, chất thải rắn sinh hoạt, chất thải vô cơ… đƣợc phân loại, tái sử dụng, các loại chất thải không tái sử dụng đƣợc thì thu gom và vận chuyển đổ thải tại các điểm trung chuyển rác thải đểcông ty môi trƣờng đô thịSơn La vận chuyển và xửlý theo quy định.
Đối với chất thải rắn phát sinh trong quá trình chế biến là vỏ và thịt quả cà phê, xỉ than. Loại chất thải này rất thích hợp với phƣơng pháp ủ phân compost, tái sử dụng làm phân bón cho vƣờn cà phê và các loại cây trồng khác. Phƣơng pháp ủ phân compost từ vỏ cà phê cũng đã đƣợc nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi, dễ làm, chi phí thấp, rất phù hợp với địa phƣơng.
Nguyên tắc chính của phương pháp ủ phân compost từ vỏ cà phê
Cơng nghệ sản xuấtcompost có 3 nhiệm vụ chính:
Giai đoạn 1: chuẩn bị hay xử lý sơ bộ chất thải đầu vào sao cho nó trở thành cơ chất thích hợp cho q trình compost. Những chất thải đƣợc nói đến ở đây là vỏ cà phê.
Giai đoạn 2: tiến hành quá trình sản xuất compost.
Giai đoạn 3: chuẩn bị để lƣu trữ sản phẩm an tồn, khơng có vấn đề gây khó chịu hoặc nâng cao chất lƣợng của sản phẩm ví dụ nhƣ cải thiện khả năng sử dụng, hay cải thiện khả năng tiêu thụ.
Mơ hình sản xuất phân compost:
Áp dụng mơ hình hiếu khí với dạng thổi khí tự nhiên; phƣơng pháp này khơng có sự can thiệp của máy móc (ví dụ nhƣ: quạt hay thiết bị đảo trộn). Do đonó phù hợp với những nƣớc đang phát triển nhƣ nƣớc ta. Về mặt lý thuyết, khí đi vào luống ủ khơng cần có sự can thiệp của máy móc. Sự đối lƣu xuất hiện do chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong luống ủ compost và lớp khơng khí bên ngồi, do chênh lệch nồng độ oxy và do dịng khơng khí thổi ngang qua luống ủ.
Hình 3.3. Quy trình thực hiện ủ phân compost
Quy trình sản xuất đƣợc đào tạo do Hội sinh học tỉnh Đăk Lăk tƣ vấn kỹ thuật cụ thể nhƣ sau:
Bƣớc 1. Vỏ cà phê đƣợc đánh đống ráo nƣớc.
Bƣớc 2. Phơi ráo vỏ đồng thời trộn xỉ than thải ra hàng ngày và trộn 0,5% vôi khử độ chua, tiếp tục phơi khi độ ẩm đạt dƣới 30%. Chuẩn bị nguyên liệu gồm: 1 tấn Vỏ cà phê; 200 kg Phân chuồng; 10 kg Ure; 20 kg Vôi; 50 kg Lân nung chảy; 2 kg Men Trichoderma; 2 kg Rỉ Đƣờng (để nâng cao chất lượng sản phẩm hữu cơ vi sinh
cần bổ sung một số phânđa lượng( N-P-K); Các chất trung lượng( Ca, Mg,S, SiO2); Các chất vi lượng(Fe,Zn, Cu, B, Mo, Mn); Các chất điều hòa sinh trưởng và vi sinh vật hữu ích).
Bƣớc 3. Hoạt hóa men vi sinh: Lấy 50 kg ure, 2 kg men + rỉ đƣờng pha tan đều trong 300 lít nƣớc. Men đƣợc khuấy đều mỗi giờ.
Bƣớc 4. Trộn đều nguyên liệu nêu trên và tiến hành tƣới nƣớc nƣớc thấm đều đống nguyên liệu, độ ẩm < 60% (nắm tay thấy ướt nhưng khơng có nước rỉ ra kẽ tay).
Men đƣợc trộn đều cho thấm các nguyên liệu.
Bƣớc 5. Đánh đống ủ theo các ô ủ phân hữu cơ đã xây dựng, có rải vải địa kỹ thuật và ống HDPE D90 đục lỗ để thu và xử lý nƣớc rỉ (tiêu chuẩn đống ủ tối thiểu 1,2x2x2,5 m) sau đó phủ bạt đậy kín. Tiến hành ủtrong giai đoạn 1 kéo dài 10 ngày.
Bƣớc 6. Sau 10 ngày tiến hành kiểm tra sự hoạt động của men đã bám trắng đều bề mặt nguyên liệu, chiều cao đống ủ đạt tối thiểu 1m. Tiến hành đảo trộn đống ủ và đảm bảo độẩm sau trộn đạt 60% sau đó phủ bạt kín tiếp tục tiến hành ủ.
Thổi khí tự nhiên Nguyên liệu đầu vào
(vỏ cà phê, phân chuồng, men vi sinh,
đƣờng cát, phân lân, urê)
Phối trộn Hiếu khí
Ổn định Thành phẩm
Bƣớc 7. Sau 20 ngày từ ngày kiểm tra và đảo trộn lần 1 tiến hành kiểm tra lần cuối khi vỏcà phê đã mềm hoai mục và thu đƣợc phân vi sinh có độẩm từ 20-25 % thì tiến hành phơi khơ giảm độẩm của phân vi sinh và đóng bao.
Tiêu chuẩn chất lượng của sản phẩm phân hữu cơ sinh học:
- Hữu cơ: 23%
- N - P - K 2,5 % - 2% - 5% - AxitHumic 2,5%
- Khoáng, trung vi lƣợng Ca, Mg, Zn, Cu 1% - Ẩm độ 25%.
Hiệu quả của phương pháp
Phƣơng pháp đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp rất phù hợp với quy mơ sản xuất chế biến tại Sơn La. Thành phẩm là phân compost có thểđƣợc ngƣời trồng cà phê tái sử dụng để cải tạo đất hoặc bán ra thị trƣờng dƣới dạng phân hữu cơ. Thị trƣờng cho loại phân này hiện cũng đang rất có tiềm năng do nhiều khu vực trồng sắn hoặc ngô tại Sơn La đất bị bạc màu, cần cải tạo; hoặc các hộgia đình tại thành phốSơn La, huyện Mai Sơn cũng đang ƣa chuộng mơ hình tự trồng rau sạch trên sân thƣợng, mái nhà.
b. Đối với nước thải
Vấn đề ô nhiễm nƣớc thải từ hoạt động chế biến cà phê tại Sơn La hiện diễn biến rất phức tạp và nghiêm trọng. Nhiều năm gần đây, cứ đến mùa sản xuất cà phê, các nguồn nƣớc cả nƣớc mặt và nƣớc ngầm đều bị ô nhiễm trầm trọng do nƣớc thải cà phê xả thẳng vào nguồn nƣớc. Giải pháp hiện nay cần phải cân đối giữa lợi ích kinh tế của doanh nghiệp và bảo vệmôi trƣờng.
Áp dụng công nghệ xửlý nƣớc thải và tuần hồn nƣớc thải sau xử lý
Có rất nhiều cơng nghệ xử lý, nhƣng với đặc trƣng loại nƣớc thải cà phê và khu vực nghiên cứu tại Sơn La, xét trong điều kiện áp dụng các biện pháp quản lý trong việc quy hoạch vùng chế biến tập trung, với các cơ sở chế biến tƣơng đối lớn, tác giả xin đề xuất áp dụng thử nghiệm công nghệ xử lý sinh học thu hồi Biogas đối với các cơ sở chế biến lớn, có tiềm lực về kinh tế.
Trong nƣớc thải sản xuất cà phê tƣơi có rất nhiều vỏ cà phê từ cơng đoạn xay vỏ, làm tăng hàm lƣợng SS và các chất hữu cơ, làm ảnh hƣởng đến cơng đoạn xử lý phía sau, cần có thiết bị lƣợc rác tinh để loại bỏ các chất cặn bã có kích thƣớc tƣơng đối nhỏ này.
Nƣớc thải CBCP của nhà máy có lƣu lƣợng khơng ổn định. Do đó, cần thiết kế bể điều hòa nhằm giảm bớt đồng độ các chất ônhiễm. Ngồi ra, bể điều hịa cịn có tác dụngổn định lƣu lƣợng và nồng độ của nƣớc thải trong một chu kỳ.
Nƣớc thải sau bể điều hòa có tỉ lệ BOD/COD = 11.450/17.560 = 0,65>0,6: nên sử dụng phƣơng pháp xử lý bằng sinh học. Vì hàm lƣợng BOD, COD rất cao và có những chất khó phân hủy nên phải áp dụng kết hợp cả phƣơng pháp xử lý sinh học kỵ khí và hiếu khí.
Hình 3. 4. Sơ đồ cơng nghệ xửlý nước thải cà phê.
(Nguồn [39]) Bể nén bùn Cụm keo tụ tạo bơng B ùn ho ạ t tí nh Chỉnh pH PAC Polymer Bể gom Bể điều hòa Bể khử trùng Máy thồi khí dd Ca(ClO)2 N ƣớ c tác h bùn Bể sinh học hiếu khí (Aerotank) Bể lắng bậc 2 Bể sinh học kỵ khí (UASB) Máy thổi khí Bể lắng bùn hóa lý Chỉnh pH Nƣớc thải cà phê Song chắn rác Nguồn tiếp nhận
Nƣớc thải từ các phân xƣởng của nhà máy theo hệ thống thoát nƣớc tới bể thu gom, do nƣớc thải CBCP chứa nhiều vỏ cà phê, cành, lá cây,… cần phải qua thiết bị lƣợc rác thô để loại bỏ rác có kích thƣớc lớn nhằm mục đích khơng làm tắc nghẽn đƣờng ống, bơm và các cơng trình xử lý phía sau. Rác thải đƣợc nhân viên thu gom để làm phân compost hoặc đƣợc dùng để chôn lấp chung với chất thải rắn trong nhà máy.
Tại bể thu gom bố trí 2 bơm chìm hoạt động luân phiên nhau, bơm sang bể điều hòa nhằm ổn định lƣu lƣợng và nồng độ nƣớc thải giúp ổn định các cơng trình phía sau. Mặc khác, trong bể điều hòa đƣợc lắp đặt hệ thống phân phối khí giúp oxi hóa một phần các chất hữu cơ có trong nƣớc thải và tránh q trình lên men yếm khí gây mùi hơi.
Sau khi qua bể điều hòa, nƣớc thải đƣợc bơm lên bể keo tụ, hóa chất dùng để trung hịa là NaOH và H2S04 châm vào với liều lƣợng nhất định, giá trị pH điều chỉnh từ 6,5 – 7,5 dung dịch keo tụ là Al2(S04)3 (phèn nhôm) và chất trợ keo tụ Polymer đƣợc châm vào với liều lƣợng nhất định bằng bơm định lƣợng với tốc độ 100 vòng/phút, đảm bảohóa chất đƣợc tiếp xúc hồn tồn với nƣớc thải.
Theo máng răng cƣa nƣớc thải tiếp tục chảy qua ngăn tạo bông, tốc độ khuấy trộn trong bể tạo bông là 15 vịng/ phút, đảm bảo các bơng cặn khơng bị vỡ ra mà kết thành khối lớn.
Nƣớc thải theo hệ thống máng răng cƣa tiếp tục chảy qua bể lắng hóa lý, tại đây các bơng cặn hoặc rắn lơ lửng lắng xuống đáy và đƣợc máy gạt bùn gom xuống hố thu và bơm sang bể nén bùn.
Từ bể lắng nƣớc thải đƣợc 2 bơm chìm (hoạt động luân phiên nhau), bơm qua bể lọc sinh học kỵ khícó vật liệu đệm (UAF), xử lý trong điều kiện khơng có Oxy, nhằm làm giảm các chất hữu cơ trong nƣớc thải và giảm lƣợng N, P do VSV sử dụng để xây dựng tế bào. Vật liệu đệm sử dụng trong bể là các tấm PVC dạng tấm đƣợc kết thành khối có diện tích tiếp xúc khoảng 200m2/m3
Bể lọc sinh học kỵ khí có ƣu điểm là chịu tải trọng cao, tránh bị sốc tải cho quá trình vận hành. Hiệu quả xử lý của bể khoảng 60 - 65% làm nhiệm vụ chính là giảm tải trọng ơ nhiễm cho các cơng trình xử lý phía sau và phân hủy các chất khó phân hủy. Đồng thời bể vẫn khởi động lại tốt sau thời gian nghỉ (hết mùa vụ).
Sau bể sinh học kỵ khí nƣớc thải vẫn cịn chứa hàm lƣợng các chất hữu cơ nên đƣợc dẫn qua bể sinh học hiếu khí Aerotank. Đây là cơng trình xử lý bùn hoạt tính, bể sẽ phát huy hết ƣu thế và khả năng xử lý khi các cơng trình trƣớc hoạt động hiệu quả.
Trong bể sinh học hiếu khí Aerotank vi sinh vật tăng trƣởng trong mơi trƣờng lơ lửng, q trình phân hủy các chất hữu cơ xảy ra khi vi sinh vật tiếp xúc với nƣớc thải trong điều kiện có đủ oxi.
Đĩa phân phối khí đƣợc sử dụng để đảm bảo oxi đƣợc cấp liên tục vì đĩa tạo ra các bọt khí mịn tiếp xúc với nƣớc thải. Đồng thời duy trì bùn hoạt tính ln ở trạng thái lơ lửng. Để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nƣớc thải sử dụng các chủng vi sinh trong q trình bùn hoạt tính gồm: Pseudomonas, Flavobacterium, Comamonas, Bacillus, Archromobacter, Alacingenes, Sphaerotilus, Zoogloea. Archromobacter, Alacingenes, Flavobacterium. Pseudomonas là vi khuẩn dị dƣỡng, chúng rất quan trọng trong việc phân hủy các chất hữu cơ thành dạng bơng bùn hoạt tính.
Phƣơng trình phân hủy các chất hữu cơ của vi sinh hiếu khí:
VSV + C5H7NO2 (chất hữu cơ) + 5O2 5CO2 + 2H2O + NH3 + VSV mới
Hỗn hợp nƣớc thải và bùn hoạt tính (dung dịch xáo trộn) đƣợc dẫn qua bể lắng 2. Hỗn hợp đi vào ống lắng trung tâm, theo dòng nƣớc đi xuống, theo tấm hƣớng dòng đi ngƣợc trở lên. Dƣới tác dụng của trọng lực, các bông bùn sẽ rơi xuống, phần nƣớc trong máng răng cƣa đi ra ngoài và đến bể khử trùng.
Một phần bùn hoạt tính đƣợc tuần hồn lại bể lắng hóa lýđể đảm bảo mật độ vi sinh vật, phần còn lại đƣợc bơm về bể nén bùn.
Sau khi qua bể lắng, nƣớc thải qua bể khử trùng trƣớc khi ra nguồn tiếp nhận nhằm mục đích tiêu diệt các vi khuẩn, đảm bảo chất lƣợng nƣớc đầu ra đạt tiêu chuẩn xả thải. Trong bể khử trùng có xây các vách ngăn nhằm tạo sự tiếp xúc tốt giữa nƣớc và chất khử trùng, nâng cao hiệu quả xử lý của bể.
Nƣớc thải sau khi khử trùng đƣợc dẫn vào hệ thống thoát nƣớc chung của khu vực.
Bảng 3.5. Hiệu quả xử lý của các cơng trình tiêu biểu
CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ
HIỆU QUẢ XỬ LÝ (%)
BOD COD SS PTOT N - Orga NH3– N
Xử lý sơ bộ Bể lắng cát 0 -5 0 -5 0 – 10 0 0 0 Xử lý bậc 1 (lắng cặn) Với hóa chất 30 – 40 30 – 40 50 – 65 10 – 20 10 – 20 0 Xử lý bậc 2 Bùn hoạt tính 80 – 95 80 – 85 80 – 90 10 – 25 15 – 50 8 – 15 Bể lọc sinh học nhỏ giọt 65 – 80 60 – 80 60 – 85 8 – 12 15 – 50 8 – 15 Bể lọc sinh học cao tải 65 – 85 65 – 85 65 – 85 8 – 12 15 – 50 8 – 15 Bể bùn hoạt tính từng mẻ 80 – 85 80 – 85 80 – 85 10 – 25 15 – 50 8 – 15
Bảng 3.6. Hiệu quả của một số q trình kỵ khí trong xử lý nước thải QUÁ TRÌNH CODIN HTR (h) L kgCOD/m3. ngày) E (%) Q trình kỵ khí tiếp xúc 1.500 – 5.000 2 - 10 0,48 – 2,40 75 – 90 UASB 5.000 – 15.000 4 -12 4,00 – 12,01 75 – 85 FB 10.000 – 20.000 24 – 48 0,96 – 4,80 75 – 85 EB 5.000 – 10.000 5 – 10 4,80 – 9,60 80 – 85 (Nguồn: [39])
Vì nƣớc thải CBCP tƣơi có màu, các phƣơng pháp xử lý sinh học khơng triệt để nên cần phải áp dụng phƣơng pháp hóa lý để loại bỏ độ màu trong nƣớc, đồng thời đảm bảo nƣớc đạt tiêu chuẩn sử dụng theo cột B, QCVN 40: 2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nƣớc thải công nghiệp.
Nƣớc thải sau xử lý đƣợc tái sử dụng vào khâu rửa quả ban đầu, giảm thiểu lƣợng nƣớc thải ra mơi trƣờng và giảm chi phí sản xuất.
3.4.1.3. Giải pháp giảm thiểu và xử lý thải rắn
- Toàn bộ chất thải rắn từ quá trình sản xuất, CBCP (vỏ, bã nhớt, bùn từ hệ thống xử lý nƣớc thải, xỉ than, tro đốt…) sẽ đƣợc thu gom vận chuyển tới khu vực ủ phân để lại làm phân bón cho cây cà phê tại vùng nguyên liệu. Chất thải rắn sinh hoạt, chất thải vơ cơ, vỏ bao bì… đƣợc phân loại, tái sử dụng, phần thải bỏđƣợc thu gom, tập trung về các khu vực trung chuyển rác thải cho công ty môi trƣờng đô thị Sơn La thu gom xử lý theo quy định.
Các ô ủphân đƣợc xây bằng bê tơng, hoặc lót bạt chống thấm HDPE dày 1mm chống thấm, có đƣờng ống thu nƣớc rỉ vào hệ thống xửlý nƣớc thải.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận
Luận văn đã nghiên cứu hiện trạng sản xuất, môi trƣờng tại các cơ sở CBCP