CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.2. Hoạt động sản xuất của nhà máy tinh bột sắn Thừa Thiên Huế
2.2.2. Đặc điểm nước thải nhà máy tinh bột sắn Thừa Thiên Huế
Nước thải tinh bột sắn có pH thấp, nguyên nhân chủ yếu là do trong nước thải có chứa thành phần chính là carbohydrat. Trong nước, dưới tác dụng của vi sinh vật, các carbohydrat này bị oxi hóa, đồng thời bị thủy phân thành các axit hữu cơ mạch ngắn, từ đó làm giảm pH của nước thải. Quá trình oxy hóa các carbohydrat dưới tác dụng của các vi sinh vật hiếu khí có thể được mô tả bằng sơ đồ sau:
Vi sinh
Carbohydrat + O2 RCOOH + Năng lượng
Qua khảo sát cho thấy, hầu như công đoạn nào trong quá trình chế biến tinh bột sắn cũng thải ra nước thải và có đặc điểm là chứa hàm lượng chất hữu cơ và cyanua cao.Nước thải tinh bột sắn chứa cyanua là hợp chất có độc tính cao do đặc điểm sinh hóa và cấu trúc tế bào, mô cây sắn có khả năng tiết ra axit cyanhydric trong quá trình thủy phân một số glucozit có trong tất cả các bộ phận của cây (thân, lá, củ). Hàm lượng glucozit ở cuống củ cao hơn ở phần xa cuống và có ở tất cả các loại sắn (đắng cũng như ngọt). Đặc biệt hàm lượng glucozit chứa cyanua tăng nếu đất trồng nghèo dinh dưỡng.
Glucozit chứa cyanua có thể hòa tan trong nước, nó dễ dàng bị phân hủy thành axit cyanhydric với sự có mặt của axit loãng và nhất là sự có mặt của các enzim làm cho tốc độ của quá trình thủy phân tăng nhanh. Vì thế sản phẩm chế biến tinh bột sắn bằng cách xay củ không chứa axit cyanhydric (vì khi đó cyanua chuyển vào trong nước thải). Chính vì vậy, đặc điểm cơ bản khác biệt của nước thải chế biến tinh bột sắn khác với nước thải chế biến ngũ cốc khác ở chỗ là nó chứ hàm lượng cyanua đáng kể.
Với tính chất và đặc điểm của nước thải nhà máy tinh bột sắn như đã trình bày ở trên, khả năng gây ô nhiễm của nó đối với môi trường đất, nước, không khí là rất lớn.Sự nhiễm độc cyanua thông qua nguồn nước chủ yếu là do uống trực tiếp hoặc do thức ăn bị nhiễm độc (cá, tôm, cua sống trong nước đã bị ô nhiễm).Triệu chứng nhiễm độc sau khi ăn hoặc hít phải axit cyanhydric chia làm hai loại:
- Thể nhẹ: xuất hiện sau vài giờ gây nhức đầu
- Thể nặng: cảm giác người nhẹ bồng bềnh, khó thở, đau nhói vùng tim, da hồng hào có lúc mất thị giác, co giật mạnh, mê man, bất tỉnh, đồng tử giãn. Khi các cơn co giật yếu dần, người mất phản xạ, thở nông rồi ngừng thở vài phút sau khi tim ngừng đập.
Đại học Kinh tế Huế
2.2.2.2. Quy trình xử lý nước thải của nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV
Nước thải có nguồn gốc từ bãi đổ sắn; công đoạn rửa, bóc vỏ; công đoạn trích ly, phân ly, ly tâm tách nước và ép bã.
- Bãiđổ sắn: Nước thải ở nguồn này là do nước mưa chảy tràn tạo ra và thường có màu đục do lượng chất rắn lơ lửng cao.
-Công đoạn rửa, bóc vỏ: Lượng nước thải ở công đoạn này là nhiều nhất so với các công đoạn khác trong quy trình sản xuất. Nước ở đây có màu đục do sự rửa trôi đất, cát bám trên củ sắn.
- Công đoạn trích ly, phân ly, ly tâm tách nước và ép bã: Nước thải có hàm lượng chất hữu cơ, cyanua cao.
Trong phụ lục cung cấpthông tin (kèm theo quyết định số 563/QĐ-BVMT ngày 08 tháng 9 năm 2008 của Cục trưởng Cục Bảo vệ môi trường) nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV chỉ rõ, nhà máy đầu tư, cải tạo hệ thống xử lý nước thải như sau:
Tách hai đường nước thải: rửa củ và công nghệ.
Đường nước rửa củ qua 8 bể lắng ngang để lắng tạp chất thô, trong đó hầu hết là đất cát mang theo củ sắn.Tại đây, phần tạp chất thô được lắng tách, dung tích chứa của các hồ này đủ cho nhà máy hoạt động trong một mùa vụ, đến cuối vụ sẽ thực hiện việc nạo vét. Nước sau khi đã lắng tách sẽ đưa vào bể protêin.
Đường nước công nghệ theo ống nhựa dẫn đến bể protêin, sau đó qua hồ xử lý nước thải số 1.
Hệ thống xử lý nước thải bao gồm các hồ liên tiếp: Hồ Biogas có diện tích 9.516 m2. Chiều sâu hồ 5 m, chiều rộng 78m, chiều dài 122 m, hoạt động kỵ khí. Bên trên được phủ lớp bạt HDPE dày 1,5 mm và thường xuyên bổ sung các chủng men để tăng cường khả năng phân hủy các thành phần có trong nước thải. Hồ xử lý số 2, 3,4 có kích thước giống hồ Biogas và hoạt động hiếu khí.
Hồ xử lý thứ 5: hồ sinh học tùy nghi, có kích thước giống các hồ đầu.
Hồ thứ 6: Hồ sinh thái, xử lý bằng phương pháp rễ cây, trồng lục bình để tăng cường khả năng hấp thụ các chất hữu cơ có trong nước thải.
Hồ thứ 7: Hồ sinh thái kiểm chứng, quan sát sựtồn tại của một số động vật thủy sinh,ổn định nguồn nước trước khi thải ra môi trường.
Đại học Kinh tế Huế
Công nghệ
Rửa củ
Thải ra tự nhiên
Sơ đồ 2: Quy trình xử lý nước thải của nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV ( Nguồn:Nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV Thừa Thiên Huế) Nước
thải
Bể protêin
Hồ Biogas Hồ lắng cát
Hồ xử lý số 2
Hồ sinh học tùy nghi
Hồ sinh thái
Hồ sinh thái kiểm chứng Hồ xử lý số 3
Hồ xử lý số 4
H
ồi l ưu bùn
Đại học Kinh tế Huế
2.2.2.3. Tình hình xử lý chất thải của nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV
Trong quá trình chế biến tinh bột sắn (sơ đồ 1),nghiên cứu nhận thấy chất thải chủ yếu từ quá trình bóc vỏcủ sắn bao gồmlớp vỏ ngoài cùng và lớp vỏ trong. Thành phần chính là cellulo, số lượng khoảng 1.000 tấn/ năm và được tập kết ở bãi chứa trong khuôn viên nhà máy, được xử lý theo 2 cách: một phần được đốt bỏ, đây được xem là một nguồn ô nhiễm tiềmtàng ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của người sản xuất và người dân sống xung quanh khu vực nhà máy. Một phần ủ làm phân bón vi sinh. Nhà máyđã thử nghiệm sản xuất phân bón vi sinh từ vỏ lụa, bước đầu đã có kết quả tốt. Phần bã sắn tạo ra từ quá trình phân ly (khoảng 14.000 tấn/ năm) là sản phẩm phụ được bán để làm thức ăn cho gia súc.
Bảng 5: Tình hình nước thải của nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV
Nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV ĐVT Số lượng
Công suất thiết kế tấn thành phẩm/ năm 15.000
Công suất trên một ngày đêm tấn thành phẩm/ năm 90
Thời gianhoạt động trong năm tháng 8
Lưu lượng nước thải trên một ngày đêm m3/ ngày đêm 2.250
Các hồ xử lý nước thải hồ 7
Thời gian thải trong ngày giờ 24
(Nguồn: Nhà máy tinh bột sắn FOCOCEVThừa Thiên Huế Để kiểm tra công tác bảo vệ môi trường của nhà máy tinh bột sắn, Chi cục Bảo vệ môi trường đã tiến hành lấy mẫu nước thải của nhà máy về nghiên cứu. Năm 2010, Chi cục Bảo vệ Môi trường đã tiến hành lấy 2 mẫu nước thải được lấy trước khi xử lý và sau khi xử lý. Kết quả thử nghiệm do Chi cục Bảo vệ môi trường tỉnh Thừa Thiên Huế cung cấp thì các thông số trong nước thải của nhà máy tinh bột sắn được thể hiện
ở bảng 6.Đại học Kinh tế Huế
Bảng 6: Các thông số trong nước thải nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV
ĐVT: mg/ l
STT Chỉ tiêu Trước khi xử lý Sau khi xử lý TCVN 5945 – 2005
(Cột B) Kết quả So với TCVN Kết quả So với TCVN
1 pH 3,5 Không đạt 7,5 Đạt 5,5–9
2 TSS 346,0 3,46 89,40 Đạt 100
3 BOD5 1534,0 30,68 137,50 2,75 50
4 COD 2545,0 25,45 220,80 2,21 100
5 Amoni (NH4) 98,90 9,89 38,75 3,88 10
6 Tổng N 127,50 4,25 49,90 1,66 30
7 Tổng P 109,80 18,30 13,76 2,29 6
8 Cyanua (CN-) 0,43 4,30 0,09 Đạt 0,1
9 Coliform 7,2 x 106 1440 4,3 x 103 Đạt 5000
(Nguồn: Chi cục Bảo vệ môi trường tỉnh Thừa Thiên Huế, 2010)
Đại học Kinh tế Huế
Qua bảng 6 ta thấy, các chỉ tiêu của nước thải trước khi được xử lý vượt rất nhiều lần so với TCVN 5945 – 2005.Ở đây, TCVN 5945 – 2005 được lấy ở cột B vì nước thải xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. Trước khi xử lý, tất cả các chỉ tiêu đều không đạt TCVN 5945–2005 đặc biệt, nồng độ Cyanua cao gấp 4,3 lần so với TCVN 5945 – 2005. Đây là yếu tố quan trọng vì chất Cyanua là một chất gây nguy hiểm đến sức khỏe con người. Nó có thể làm con người bị tử vong nếu bị nhiễm độc nặng. Do đó, cần phải xử lý triệt để nguồn ô nhiễm này.
Sau khi qua hệ thống xử lý nước thải nêu trên, nước thải của nhà máy tinh bột sắn đãđược cải thiện rõ rệt. Tuy nhiên cũng còn một vài chỉ tiêu chưa đạt được TCVN 5945–2005. Ngoài các chỉ tiêu như pH, TSS, Cyanua, Coliform ra thì các chỉ tiêu còn lại đều chưa đạt TCVN 5945-2005. Đặc biệt là nồng độ BOD5; COD còn cao gâyảnh hưởng đến đời sống của các động vật thủy sinh do nồng độ oxi hòa tan trong nước thấp. Không những thế còn gây ảnh hưởng đến các cây trồng do nồng độ Nitơ, Phốtpho trong nước cao, khiến cây trồng khó phát triển. Cụ thể:
BOD5: 137,50 mg/l gấp 2,75 lần so với TCVN; COD: 220,80 mg/l gấp 2,21 lần so với TCVN; Amoni: 38,75 mg/l gấp 3,88 lần so với TCVN; Tổng N: 49,90 mg/l gấp 1,66 lần so với TCVN; Tổng P: 12,76 mg/l gấp 2,13 lần so với TCVN.