H ình 8: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thả
II.7.2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ:
Trước tình hình trên cần nhanh chóng triển khai mô hình xử lý nước thải phù hợp đến mọi cơ sở sản xuất trong đó có ngành chế biến thực phẩm. Phương pháp cũng
như công nghệ xử lý nước thải là vấn đề được nhiều doanh nghiệp quan tâm. Về nguyên tắc qui trình xử lý nước thải cần phải trải qua các bước: Phương pháp xử lý cơ học, Phương pháp hóa học và lý học, Phuong pháp sinh học. Ở từng công đoạn, chúng ta có nhiều phương cách xử lý. Vấn đề là phải biết phối hợp các phương pháp sao cho đạt hiệu quả tốt nhất, vừa có công suất vừa đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn và thỏa mãn yêu cầu kinh tế. Do đó, chúng ta phải tìm hiểu kỹ về công nghệ sản xuất, sự hình thành nước thải, số lượng và thành phần tính chất của nó. Lựa chọn phương pháp xử lý nước thải cho từng xí nghiệp công nghiệp phải có cơ sở khoa học rõ ràng.
II.7.2.1. Các nguồn phát sinh nước thải và đặc tính nước thải công nghiệp sản xuất bia:
Nước thải của công nghệ sản xuất bia bao gồm:
-Nước làm sạch, nước ngưng->là nguồn nước thải ít hoặc gần như không bị ô nhiễm, có khả năng tuần hoàn, sử dụng lại.
-Nước thải từ bộ phận nấu- đường hóa ( nước vệ sinh thùng nấu, bể chứa, nhà sàn…) ->chứa bã malt, tinh bột, bã hoa houblon, các chất hữu cơ.
-Nước thải từ hầm lên men ( nước vệ sinh thiết bị lên men, thùng chứa, đường ống, nhà sàn, xưởng…) ->chứa bã men và các chất hữu cơ.
-Nước rửa chai có độ pH cao, làm cho dòng chảy chung có pH kiềm tính. Bảng 4: Đặc tính nước thải của một số nhà máy bia:
Thông số Đơn vị Nhà máy I Nhà máy II Nhà máy
III Từ…đến… Trung bình pH BOD5 COD Nito tổng Photpho tổng Chất không tan Tải lượng nước thải Tải trọng ô mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l m3/1000 lít bia kg BOD5/1000 lít bia 5,7-11,7 185-2400 310-3500 48-348 1,4-9,09 158-1530 - - - 1220 1909 79,2 4,3 634 3,2 3,5 - 775 1220 19,2 7,6 - - - - 1622 2944 - - - - -
(Nguồn: Giáo Trình Công Nghệ Xử Lý Nước Thải, Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, NXB Khoa Học & Kĩ Thuật Hà Nội 1999, Tr.314)
II.7.2.2. Một số biện pháp ngăn ngừa, giảm thiểu và xử lý nước thải:
Hiện nay, nhiều công ty dù có hay không có một hệ thống xử lý nước thải vẫn xã nước thải chưa đạt tiêu chuẩn ra môi trường. Do đó, các nhà sản xuất cần hướng đến mục tiêu lâu dài cho phát triển bền vững. Mỗi cơ sở nhất thiết phải đầu tư xây dựng một hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh, hoạt động có hiệu quả. Thị trường có rất nhiều mô hình, hệ thống hiện đại, tiên tiến. Điển hình có:
II.7.2.2.1. Mô hình tại nhà máy bia Đông Nam Á:
Quy trình công nghệ xử lý nước thải đang áp dụng ở Liên doanh Nhà máy Bia Đông Nam Á (SEAB) có thể sử dụng cho trạm xử lý nước thải chung của một số khu công nghiệp tại các địa phương, hay của các quận, huyện khác trên cả nước.
“Với sản lượng 55 triệu lít bia/năm, SEAB có lượng nước thải công nghiệp lên tới 600 m3/ngày. Bằng việc đầu tư hệ thống trạm xử lý nước thải với công nghệ tiên tiến, hoàn chỉnh cùng một phần mềm chuyên dụng, SEAB đã tự động hóa toàn bộ quá trình xử lý nước thải, đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường xung quanh.
Tổng giá trị của phần mềm và hệ thống trạm xử lý nước thải lên tới gần 1 triệu USD. Ông Nguyễn Văn Cường, Phó giám đốc kỹ thuật SEAB, cho biết: “Nhà máy đầu tư gần 1 triệu USD cho một hệ thống không làm ra lợi nhuận, bởi đây là chính sách của công ty không chỉ nâng cao chất lượng, số lượng, tạo giá cạnh tranh thành phẩm mà còn giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường xung quanh”.
Trong nhà máy, nước thải theo hệ thống cống thu gom vào hầm bơm. Một hộp chắn rác được đặt ở đầu hầm bơm. Theo quy trình của phần mềm điều khiển, nước thải qua hầm bơm vào bể trung hòa.
Quá trình xử lý nước thải bao gồm việc điều chỉnh độ pH, xử lý kỵ khí, xử lý hiếu khí, xử lý bùn. Hệ thống điều chỉnh độ pH được lắp trên đường ống kèm theo bơm điều chỉnh tự động HCl và NaOH. Hệ thống có khả năng tự điều hòa nước trong bể để giữ cho độ pH luôn trong khoảng từ 4,5 đến 8,5.
Nước thải sau đó tiếp tục chảy từ bể trung hòa vào buồng phản ứng Metan kỵ khí kiểu UASB
Hình 16: Cán bộ kỹ thuật của nhà máy có thể theo dõi trực tiếp trên màn hình máy tính toàn bộ quy trình xử lý nước thải, đồng thời điều chỉnh tự động các chất làm trung hòa ngay trên máy tính - Ảnh: TGVT.
(lọc nhỏ giọt để xử lý nước thải). Buồng này được trang bị một máy tách ba pha đặc biệt được bố trí tại nóc buồng. Sau khi dâng lên qua tầng bùn trải rộng của lớp bùn, sinh khối hoạt hóa kỵ khí (gọi là sàn bùn), hỗn hợp nước - bùn thải đi qua một máy phân loại, tách ba pha phía trong đặt tại đỉnh của buồng phản ứng.
Kết quả của quá trình tách hỗn hợp nước - bùn là tạo ra được nước trong, khí biogas và bùn. Lượng bùn rời khỏi buồng phản ứng UASB đi sang bể xử lý hiếu khí. Bùn được đưa vào máy ép cơ khí kiểu máy ép lọc dây đai. Còn khí biogas được thông liên tục bằng một quạt gió tới nhà nồi hơi để tái sử dụng như nguồn nhiên liệu cho một trong các nồi hơi dùng cho nhà máy bia.
Toàn bộ quy trình xử lý nước thải nêu trên có thể theo dõi trực tiếp trên màn hình máy tính, thông qua phần mềm có tên FVH. Đồng thời, việc điều chỉnh tự động lượng các chất làm trung hòa cũng thực hiện ngay trên máy tính theo các thông số cài đặt trước.
Không chỉ dừng lại ở việc xử lý nước thải, SEAB cũng quan tâm đến việc khử mùi hôi. Sau khi tham khảo kinh nghiệm của một số doanh nghiệp ở Nam Kinh, Trung Quốc cũng như ở Đông Nam Á, SEAB đã sử dụng cơ cấu lọc sinh học để khử mùi tạo ra do quá trình xử lý kỵ khí.
Trạm xử lý nước thải ở SEAB đã được đưa vào vận hành 4 năm với kết quả rất tốt. Tiêu chuẩn nước đầu ra sau trạm xử lý phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam loại B với các thông số về nước thải trước/sau xử lý đã được ghi nhận (đơn vị tính mg/lít) như sau: lưu lượng BOD5: trước 2000; sau 50; lượng COD: trước 2857; sau 100; lượng chất rắn lơ lửng (không tan - TSS): 714/100; tổng lượng phốtpho: 60/6.”
( Nguồn: www.vneconomy.vn )
II.7.2.2.2. Công nghệ mới cho “sản xuất sạch”:
Với khoảng đầu tư gần 1 triệu USD như mô hình xử lý nước thải của nhà máy bia Đông Nam Á, có thể nhiều công ty vẫn chưa có khả năng áp dụng. Để tiết kiệm chi phí, chúng ta cần nghiên cứu những biện pháp làm giảm thiểu lượng nước thải từ những công đoạn sản xuất, hoặc tách nguồn tái sử dụng lại những dòng nước ít ô nhiễm. Đó là tiêu chí của “công nghệ sản xuất sạch”.
“ Được sự hỗ trợ của Chính phủ Australia, Viện Nghiên cứu Rượu Bia Nước giải khát đã thành công trong công nghệ xử lý môi trường và sản xuất sạch cho Công ty liên hiệp thực phẩm Hà Tây. Mô hình này có ý nghĩa đối với gần 500 cơ sở sản xuất bia của nước ta khi đang phải đối mặt với vấn đề môi trường.” ( Nguồn:
sạch và xử lý nước bằng một hệ thống hoàn thiện để nước thải đạt tiêu chuẩn. Cụ thể như sau:
II.7.2.2.2.1. Sản xuất sạch:
Chúng ta cần nghiên cứu, xem xét mức độ ô nhiễm của nước thải ở từng khâu để hạn chế tải lượng ô nhiễm nước thải cần xử lý. Chằng hạn nước thải do rửa máy lọc bia, rửa thùng lên men ở khâu nấu và khâu lên men là những nơi có tải lượng ô nhiễm cao nhất.Trong khi đó tại các khu vực khác như nước vệ sinh, rửa sàn nhà, rửa chai thì lại chứa một tải lượng ô nhiễm nhỏ. Chúng ta nên xử lý sơ bộ những dòng nước ô nhiễm cao trước khi cho vào hệ thống xử lý chung. Hoặc tách các dòng ít ô nhiễm nhằm xử lý để có thể tái sử dụng.
Để hạn chế lượng nước thải, trong các khâu rửa máy, rửa sàn hay rửa chai chúng ta nên trang bị các hệ thống phun hơi nước mạnh. Biện pháp này vừa giúp tiết kiệm nước, vừa giảm lượng nước thải. Từ đó chi phí xử lý nước thải cũng giảm đáng kể.
Ngoài ra, chúng ta có thể giảm mức ô nhiễm của nước thải trong các khâu vệ sinh. Thu gom kĩ các bã men, các chất hữu cơ trong tất cả các công đoạn sản xuất.
II.7.2.2.2.2. Hệ thống xử lý:
Sau khi dùng các biện pháp giảm thiểu nước thải. Chúng ta cần đưa nước thải qua một hệ thống xử lý triệt để, hiệu quả. Điều quan trọng nhất là cần tìm giải pháp để xây dựng một hệ thống với mức đầu tư phù hợp mà vẫn đảm bảo chất lượng. Hệ thống phải có qui mô và công xuất phù hợp với qui mô của cơ sớ sản xuất. Nghiên cứu tìm ra những vật liệu mới dùng cho xử lý nước thải có thể sản xuất tại Việt Nam nhằm giảm giá thành. Chẳng hạn, than hoạt tính được sản xuất tại Việt Nam từ gáo dừa theo phương pháp hoạt hóa ở nhiệt độ 900-1000 độ C. Công dụng: khử màu, mùi, kim loại nặng, các hợp chất hữu cơ, thuốc trừ sâu. Việt Nam có rất nhiều hải sản như cua, sò, ốc, hến. Vỏ của các loài này có hàm lượng muối canxi cao. Chúng ta có thể tìm hiểu, tận dụng những vật liệu này cho xử lý nước thải.
II.7.2.2.3. Công nghệ và hệ thống xử lý nước thải bị ô nhiễm chất hữu cơ bằng phương pháp kỵ khí:
Không chỉ những nhà máy bia mà tất cả các cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm cũng cần thiết xây dựng một hệ thống xử lý nước thải.Công nghệ và hệ thống xử lý nước thải bị ô nhiễm chất hữu cơ bằng phương pháp kỵ khí là một mô hình rất lý tưởng, phù hợp với các cơ sở chế biến thực phẩm nói chung.
Đây là qui trình công xử lý nước thải bị ô nhiễm chất hữu cơ bằng phương pháp điều khiên tự động xử lý kỵ khí. Hệ thống này có sự kết hợp giữa hai phương pháp xử lý hiếu khí và kỵ khí. Do đó, nó có thể khắc phục được những hạn chế cũng như phát huy ưu điểm của hai phương pháp trên. Mặt khác, nếu các công ty xây dựng hệ thống này sẽ có nhiều lợi ích như sau. Thứ nhất, hệ thống xử dụng lớp bùn kỵ khí có chất mang vi sinh vật bằng polyetylen và máy khuấy. Giải này giúp sử dụng vi sinh vật được nhiều lần, thời gian sử dụng kéo dài đến 10 năm. Từ đó giúp doanh nghiệp an tâm hơn và tiết kiệm được chi phí. Máy khuấy làm tăng diện tích tiếp xúc với vi sinh vật, tăng hiệu quả xử lý. Thứ hai, hệ thống có bộ phận xử lý mùi sử dụng hợp chất Ca2+ đảm bảo hiệu quả xử lý. Hơn nữa, hợp chất Ca2+ có giá thành thấp nên rất kinh tế. Công trình có bản chất kỹ thuật là kỵ khí hoàn toàn trên cơ sở các modun điều khiển tự động và hệ thống xử lý mùi thối. Theo đó, các công ty có thể mua và lắp đặt phù hợp với lượng nước thải cần xử lý. Có thể nói đây là một hệ thống rất lý tưởng cho các công ty chế biến thực phẩm.
“Các bước xử lý có thể tóm tắt như sau:
- Thu gom nước thải cần xử lý vào bể thu gom, trong đó nước sát trùng được tách dòng để không thu gom vào bể thu gom,
- Điều hòa nước thải để điều chỉnh các chỉ tiêu cơ bản của nước thải, làm lắng sơ bộ nước thải,
- Xử lý kị khí nước thải trong các môđun xử lý bằng cách cho nước thải đi qua lớp bùn kị khí có chất mang.
-Công đoạn xử lý hiếu khí và khử trùng: Sau khi xử lý kị khí, nước thải được chuyển sang bể hiếu khí để xử lý triệt để nước thải nhằm đạt tiêu chuẩn loại B (TCVN 5945-2005) trước khi thải ra hệ thống cống thải.” (Nguồn: www.vnmedia.vn )
(Theo: TS. Lê Đức Mạnh, viện trưởng viện công nghệ thực phẩm- Bộ Công Thương)
Hình 17: Mô hình thiết bị xử lý nước thải bằng phương pháp
kị khí điều khiển tự động công suất 200 m3/ngàyđêm
Hệ thống được đặt tại Nhà máy chế biến sữa Hà Nội-
Công ty Cổ phần sữa Hà Nội
Hình 18: Mô hình thiết bị xử lý nước thải bằng phương pháp
kị khí điều khiển tự động công suất 25 m3/ngàyđêm
Hệ thống được đặt tại Viện Công nghiệp Thực phẩm