Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn theo hướng tiếp cận cơ chế phát triển sạch (CDM)

1

Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến tinh bột
sắn theo hướng tiếp cận cơ chế phát triển
sạch (CDM)

Đỗ Thị Hải Vân

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn Thạc sĩ ngành: Khoa học Môi trường; Mã số: 60 85 02
Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Thị Hà
Năm bảo vệ: 2012

Abstract: Nghiên cứu hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn tại cơ sở sản
xuất tinh bột sắn làng nghề Dương Liễu, Hà Nội đảm bảo đạt quy chuẩn xả thải
theo QCVN 40/2011 BTNMT, mức B. Tính toán giảm phát thải khí nhà kính khi
thu hồi và tận dụng khí metan hình thành từ quá trình phân hủy yếm khí của hệ
thống xử lý nước thải. Ước tính hiệu quả kinh tế từ bán chứng chỉ giảm phát thát
(CER) và khi thay thế một phần nhiên liệu hóa thạch (than) bằng khí sinh học thu
hồi.

Keywords: Khoa học môi trường; Xử lý nước thải; Chế biến tinh bột sắn

Content
MỞ ĐẦU
Với đặc trưng của nước thải chế biến tinh bột sắn có hàm lượng chất hữu cơ cao khi
phân hủy có thể tạo thành khí metan, CO
2
là những khí có thể gây hiệu ứng nhà kính, nên
xu hướng trên thế giới ngày nay, không chỉ tập trung vào khía cạnh xử lý nước thải mà còn
xem xét, kết hợp việc xử lý nước thải với việc tận thu, giảm phát thải khí nhà kính theo

hướng tiếp cận cơ chế phát triển sạch – CDM.
Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, trong luận văn này đã tiến hành thực hiện đề tài :
“Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn theo hướng tiếp cận Cơ chế phát
triển sạch (CDM)” với mục tiêu: xử lý ô nhiễm môi trường (nước thải chế biến tinh bột
sắn) kết hợp thu khí giảm phát thải khí nhà kính nhằm bảo vệ môi trường và tăng hiệu quả
kinh tế.
2

Nội dung nghiên cứu của luận văn:
- Nghiên cứu hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn tại cơ sở sản xuất tinh
bột sắn làng nghề Dương Liễu, Hà Nội đảm bảo đạt quy chuẩn xả thải theo QCVN
40/2011 BTNMT, mức B
- Tính toán giảm phát thải khí nhà kính khi thu hồi và tận dụng khí metan hình
thành từ quá trình phân hủy yếm khí của hệ thống xử lý nước thải
- Phân tích hiệu quả kinh tế từ bán chứng chỉ giảm phát thát (CER) và khi thay thế
một phần nhiên liệu hóa thạch (than) bằng khí sinh học thu hồi.






3

Chƣơng 1 – TỔNG QUAN
1.1 Ngành chế biến tinh bột sắn

Hình 1.1. Quy trình chế biến tinh bột sắn
Lượng nước thải sinh ra từ trong quá trình chế biến tinh bột sắn là rất lớn, trung
bình 10 -30 m

3
/tấn sản phẩm [48].
Căn cứ vào qui trình chế biến bột sắn, có thể chia nước thải thành 2 dòng:
- Dòng thải 1: là nước thải ra sau khi phun vào guồng rửa sắn củ để loại bỏ các chất
bẩn và vỏ ngoài củ sắn. Loại nước thải này có lưu lượng thấp (khoảng 2m
3
nước thải /tấn
sắn củ), chủ yếu chứa các chất có thể sa lắng nhanh (vỏ sắn, đất, cát…). Do vậy với nước
thải loại này có thể cho qua song chắn, để lắng rồi quay vòng nước ở giai đoạn rửa. Phần bị
giữ ở song chắn (vỏ sắn) sau khi phơi khô được làm nhiên liệu chất đốt tại các gia đình sản
xuất.
Lọ c thô
Lắ ng lầ n 1
Nghiề n
Bóc vỏ , rửa sạ ch
Thu tinh bộ t
Phơi sấ y khô
Nướ
c
Nước
Bã thả i rắ n
Lắ ng lầ n 2
Thu bộ t
đ en
Nước thả i
Sắ n củ tươi
Vỏ sắ n
Sản phẩm
Nư
ớc

thả i
Nhiệ t
lượng
Hơi nước
4

- Dòng thải 2: là nước thải ra trong quá trình lọc sắn, loại nước thải này có lưu
lượng lớn (10m
3
nước thải/tấn sắn củ), có hàm lượng chất hữu cơ cao, hàm lượng rắn lơ
lửng cao, pH thấp, hàm lượng xianua cao, mùi chua, màu trắng đục.
1.2. Xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn bằng phƣơng pháp sinh học
1.2.1. Cơ chế quá trình phân hủy hiếu khí
Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên
tục. Quá trình phân hủy hiếu khí bao gồm 3 giai đoạn biểu thị bằng các phản ứng:
+ Oxy hóa các chất hữu cơ
+ Tổng hợp tế bào mới
+ Phân hủy nội bào
1.2.2. Cơ chế quá trình phân hủy kị khí
Gồm 4 giai đoạn chính: giai đoạn thủy phân, giai đoạn lên men axit hữu cơ, giai
đoạn axetic hóa, giai đoạn lên men CH
4
1.3. Tình hình nghiên cứu xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột sắn
1.3.1. Các nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn trên thế giới
1.3.2. Các nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn ở Việt Nam
1.4. Cơ chế phát triển sạch (CDM)
Trong 3 cơ chế của KP, CDM là cơ chế đặt biệt liên quan đến các nước đang phát
triển. Theo Điều 12 của KP, mục tiêu của CDM là:
- Giảm nhẹ biến đổi khí hậu;
- Giúp các nước đang phát triển đạt được sự phát triển bền vững và góp phần thực

hiện mục tiêu cuối cùng của UNFCCC;
- Giúp các nước phát triển thực hiện cam kết về hạn chế và giảm phát thải định
lượng KNK theo Điều 3 của KP.
Nghiên cứu xử lý và tận dụng các dòng chất thải giàu chất hữu cơ như nước thải
chế biến tinh bột sắn để sản xuất khí/năng lượng sinh học không chỉ phù hợp với các
hướng ưu tiên, khuyến khích của chính phủ Việt Nam cho các dự án CDM liên quan đến
5

“Đổi mới năng lượng: Khuyến khích khai thác và sử dụng các loại năng lượng từ các
nguồn như sinh khối, năng lượng mặt trời và năng lượng gió ”
Việc áp dụng CDM trong xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn sẽ tạo cơ hội để các
cơ sở sản xuất được hưởng lợi ích kinh tế từ quyền bán khối lượng giảm phát thải khí CO
2

và CH
4
là hai khí gây hiệu ứng nhà kính và tăng cường hiệu quả trong công tác bảo vệ môi
trường góp phần phát triển bền vững làng nghề.

Chƣơng 2 – ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Trong phạm vi luận văn này sẽ tiến hành nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh
bột sắn lấy tại cơ sở sản xuất tinh bột sắn làng nghề Dương Liễu, Hà Nội bằng hệ bùn hoạt
tính yếm khí ngược dòng (UASB) qui mô phòng thí nghiệm (thiết bị phản ứng 8 lít).
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pha
́
p thu thâ
̣
p ta

̀
i liê
̣
u
Các nguồn tài liệu gồm: tài liệu và thông tin về làng nghề, bài báo khoa học , luâ
̣
n
văn
2.2.2. Phương pha
́
p điê
̀
u tra va
̀
kha
̉
o sa
́
t thư
̣
c tê
́

Đi thư
̣
c tế , khảo sát và phỏng vấn một số hộ sản xuất, lấy mẫu nước thải tại cống
thải (nước thải hỗn hợp) của các hộ sản xuất tại làng nghề chế biến tinh bột sắn Dương
Liễu, Hoài Đức, Hà Nội theo TCVN 5999: 1995 (ISO 5667-10: 1992). Tiến hành lấy mẫu
4 đợt trong khoảng từ tháng 2 đến tháng 4/2012.
2.2.3. Phương pháp thực nghiệm

Phân tích thông số: pH, SS, COD theo các phương pháp tương ứng TCVN
6492:2011, TCVN 6625:2000 và TCVN 6491:1999.
6


Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ UASB
Hệ thí nghiệm xử lý nước thải bằng UASB qui mô phòng thí nghiệm chế tạo bằng
vật liệu polymer trong, có đường kính 14cm, chiều dài cột 80 cm (thể tích phần cột phản
ứng khoảng 8 lít).
Hệ UASB hoạt động liên tục. Nước thải vào hệ UASB có giá trị COD cao
(9400 – 15600 mg/l).Lưu lượng nước vào hệ UASB thay đổi trong khoảng 0,4 – 0,8 l/h
cho các đợt thí nghiệm.
2.2.4. Phương pha
́
p tính toán lượng phát thải KNK khi không thu gom và xử lý nước
thải
2.2.5. Phương pháp tính toán giảm phát thải KNK khi có thu gom và xử lý nước thải
theo phương pháp luận do IPCC hướng dẫn
2.2.6. Phương pháp phân tích hiệu quả kinh tế khi áp dụng CDM
2.2.7. Phương pha
́
p đa
́
nh gia
́
, tô
̉
ng hơ
̣
p, xư

̉
ly
́
sô
́
liê
̣
u
Các số liệu sau khi thu thập, phân tích được đánh giá tổng hợp, xử lý và tổng
kết để viết luận văn.
7

Chƣơng 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả khảo sát hiện trạng sản xuất tinh bột sắn và nƣớc thải tại làng
nghề Dƣơng Liễu, Hà Nội
3.1.1. Kết quả khảo sát hiện trạng sản xuất tinh bột sắn tại làng nghề Dương Liễu, Hà
Nội
Nguyên liệu sắn củ cho hoạt động của làng nghề chủ yếu được mua từ các vùng
khác về, như Hòa Bình, Sơn La, Tuyên Quang, Vĩnh Phúc… Nước dùng cho sản xuất chủ
yếu là nước giếng khoan, nước ở các hồ đã qua bể lọc.
Công nghệ sản xuất tại đây còn lạc hậu, mức độ cơ giới hóa thấp vẫn phải nhập
khẩu tinh bột, chủ yếu là tinh bột sắn từ Trung Quốc.
Qui mô sản xuất tại làng nghề không ngừng tăng lên. Tổng sản lượng tăng lên hơn
7% mỗi năm. Riêng sản xuất tinh bột sắn từ 60.000 tấn năm 2010 lên 70.000 tấn năm 2011
[19].
3.1.2. Kết quả khảo sát đặc trưng nước thải sản xuất tinh bột sắn tại làng nghề Dương
Liễu, Hà Nội
Quy mô sản xuất tinh bột sắn của làng nghề được tăng lên đồng thời đã tạo ra một
khối lượng thải rất lớn, chiếm tới 88% rác thải và 96% tổng lượng nước thải trong sản xuất
của toàn xã [20].

Toàn bộ lượng nước thải không qua xử lý, thải trực tiếp ra cống rãnh, kênh mương
rồi đổ vào sông Đáy, sông Nhuệ. Đối với các bã thải sau sản xuất, chỉ có khoảng 70% được
các hộ sản xuất thu gom để bán.
3.2. Kết quả xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột sắn có tận thu metan bằng hệ
thống UASB thực nghiệm
3.2.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tải lượng COD đến hiệu quả xử lý
Hình 3.2 cho thấy tải lượng COD có ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu quả xử lý, tải lượng
COD dao động trong khoảng 12 – 40 g/l.ngày, khi tải lượng là 16,38 g/l.ngày thì hiệu quả
xử lý là cao nhất (94.1%). Khi tải lượng tăng lên đến gần 40 g/l.ngày thì hiệu quả xử chỉ
đạt khoảng 73%.
8

10
15
20
25
30
35
40
45
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Các đợt thí nghiệm
Tải lượng COD (g/l.ngày)
0
10
20
30
40
50
60

70
80
90
100
Hiệu suất xử lý COD (%)
Tải lượng COD (g/l.ngày)
Hiệu suất xử lý COD (%)

Hình 3.2. Ảnh hƣởng của tải lƣợng COD đến tốc độ xử lý

3.2.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian lưu đến hiệu quả xử lý
Hệ UASB hoạt động liên tục, lưu lượng dòng vào được điều chỉnh dần từ 10 lên
12; 16 và 20 l/ngày tương ứng với thời gian lưu là 19,2; 16; 12 và 9.6 (h); pH vào được
điều chỉnh ở 6,2 – 7,5 và COD dòng vào từ 14858 – 15580 mg/l.
Qua hình 3.3 ta thấy, khi thời gian lưu là 19,2 h thì hiệu xuất xử lý là cao nhất
93,4%, hiệu suất chuyển hóa khí đạt 0,35 l/gCOD. Khi giảm thời gian lưu từ 16 h xuống
12 h thì hiệu suất chuyển hóa khí cũng giảm theo 0,27 l/gCOD
CH
.


Hình 3.3. Ảnh hƣởng của thời gian lƣu tới hiệu quả xử lý
50
55
60
65
70
75
80
85

90
95
100
19.2 16 12 9.6
Thời gian lƣu (h)
Hiệu suất xử lý (%)
15
20
25
30
35
40
45
Tải lƣợng COD (g/l.ngày)
Tải lượng COD (g/l.ngày) Hiệu suất xử lý COD (%)
9

3.2.3. Kết quả khảo sát hiệu suất chuyển hóa khí
Kết quả ở hình 3.4 cho thấy hiệu suất chuyển hóa khí chủ yếu dao động trong
khoảng 0,26 – 0,35 l/gCOD
CH
và có giá trị trung bình là 0,30 l/g COD
CH
(nghĩa là 1g COD
chuyển hóa sẽ tạo ra 0,30 lít khí).
0.25
0.27
0.29
0.31
0.33

0.35
0.37
1 3 5 7 9 11 13 15 17
Thời gian thí nghiệm
Hiệu suất chuyển hóa khí (l/gCODch)
Hiệu suất chuyển hóa khí
(l/gCODch)

Hình 3.4. Hiệu suất chuyển hóa khí

y = 0.3026x - 3.3108
R
2
= 0.9551
0
10
20
30
40
50
60
70
0 50 100 150 200 250
Lƣợng COD chuyển hóa (g/ngày)
Lƣợng khí sinh ra (l/ngày)

Hình 3.5. Mối quan hệ giữa lƣợng khí tạo thành và lƣợng COD chuyển hóa

Ở hình 3.5, ta nhận thấy mối quan hệ giữa lượng khí sinh ra và lượng COD chuyển
hóa là mối quan hệ tuyến tính theo phương trình y = 0,3026x – 3,3108 (R

2
= 0,9551),
lượng khí sinh ra tỉ lệ thuận với lượng COD chuyển hóa. Khi lượng COD chuyển hóa tăng
thì thể tích khí sinh ra cũng tăng.
10

3.3. Kết quả đánh giá hiệu quả giảm phát thải KNK với các phƣơng án xử lý
nƣớc thải lựa chọn
3.3.1. Kết quả tính toán lượng phát thải KNK khi không thu gom và xử lý nước thải
(Phương án 1)
Lượng phát thải KNK khi không thu hồi và xử lý nước thải của các cơ sở sản xuất
tinh bột sắn tại Dương Liễu là
2210,322 x 21 = 46416,62 (tCO
2e
/năm).
3.3.2. Kết quả đánh giá hiệu quả giảm phát thải KNK khi xử lý nước thải sản xuất tinh
bột sắn
 Kết quả xác định đường biên phát thải của hoạt động giải pháp CN KSH
Kịch bản đường biên sẽ được giả thuyết thiết lập và mô tả theo hình 3.6 dưới đây:
Hình 3.6. Kết quả xác định đƣờng biên phát thải của hoạt động giải pháp CN
KSH



11
 Kết quả tính toán lượng phát thải KNK khi xử lý nước thải theo các phương án lựa
chọn
Phương án 2: Lượng phát thải khi xử lý nước thải nhưng không thu hồi khí
metan (Lượng phát thải đường cơ sở)
Theo kết quả xác định đường phát thải cơ sở mô tả tại bảng 3.3 thì công thức (1, 2)

tại mục 2.2.5 được viết lại như sau:
BE= BE
xl
+ BE
nhiệt

Kết quả tính toán phát thải theo phương án 2 được trình bày ở bảng 3.4.

12
Bảng 3.4. Kết quả tính toán lƣợng phát thải đƣờng cơ sở (BE)
Đại lƣợng
Mô tả
Giá trị
Nguồn
BE
xl
= Q x COD
NL
x η
COD
x MCF x B
o
x UF x GWP
CH4

(tCO
2e
/năm)
24060,89
AMS-III.H

Q
Lượng nước thải được xử lý tại hệ thống
xử lý nước thải (m
3
/năm)
910000
[20]
COD
NL

Lương COD được xử lý (tấn/m
3
)
(9715,7 – 1394) x 10
-
6
= 0,0083217
Dựa theo số liệu thực nghiệm trung bình.
COD
v
= 9715,7 (mg/l) ; COD
r
= 1394 (mg/l)
η
COD
Hiệu quả xử lý COD
0,85
Giá trị trung bình
MCF
Hệ số hiệu chỉnh metan đối với hệ thống

xử lý nước thải
0,8
AMS-III.H/bảng III.H.1
B
o

Năng suất sinh khí mê tan của nước thải
(kg CH
4
/kg COD)
0,25
Giá trị mặc định theo AMS-III.H
UF
Hệ số hiệu chỉnh mô hình để tính toán
độ bất trắc của mô hình
0,89
Giá trị mặc định theo AMS-III.H
GWP
CH4

Tiềm năng gây hiện tượng ấm lên toàn
cầu của khí metan
21
Giá trị mặc định theo AMS-III.H
BE
nhiệt
= BE
nhiệt,CO2
= ( EG
nhiệt

: η
nhiệt
) x EF
CO2
7166,896
AMS-I.C

13
(tCO
2e
/năm)
EG
nhiệt

Lượng hơi/nhiệt cấp bởi hoạt động dự
án trong năm = Q x COD
v
x η
COD
x
Y
Biogas
x 0,65 x 50,03 x 10
-3
(TJ)
75,76
Hiệu suất chuyển hóa khí (Y
Biogas
= 0,30 l/gCOD);
Nhiệt trị thực của metan theo IEA (NCV

metan
=
50,03 (TJ/1000 tấn)
η
nhiệt

Hệ số phát thải CO
2
từ nhiên liệu hóa
thạch (tCO
2
/TJ)
1,0
IPCC.2006. Tập 2. Chương 1. Bảng 1.4
EF
CO2

Hiệu suất sử dụng nhiên liệu hóa thạch
trong trường hợp không có hoạt động dự
án
94,60
EB 41. Phiên bản 02. Bảng B.6.1
BE= BE
xl
+ BE
nhiệt
(tCO
2e
/năm)
31227,79

14
Phương án 3: Lượng phát thải khi xử lý có thu hồi khí metan (Lượng phát thải
hoạt động giải pháp CN KSH)
Dựa vào đường phát thải của hoạt động CN KSH mô tả ở bảng 3.4, công thức (4)
mục 2.2.5 được viết lại như sau:
PE= PE
điện
+ PE
đốt

Kết quả tính toán phát thải cho phương án 3 được thể hiện ở bảng 3.5

15
Bảng 3.5. Kết quả tính toán lƣợng phát thải của hoạt động CN KSH (PE)
Đại lƣợng
Mô tả
Giá trị
Nguồn
PE
điện
= EG
điệnr
x EF
điện
x (1+ δ
tryền
)
(tCO
2e

/năm

)

377,51
AMS-III.H
EG
điện

Lượng điện tiêu thụ cho hoạt
động CN KSH (MWh/năm)

17 x 8760 /
1000
Tổng công suất
các thiết bị lắp đặt
(Xem phụ lục 1)
EF
điện

Hệ số phát thải lưới điện
(tCO
2
e/MWh)

1,3
EB 39 / Phiên bản
01
δ
truyền

Tỷ lệ tổn thất điện năng dùng để
truyền tải và phân phối (%)
9,5
Báo cáo của EVN
(2011) [77]
PE
đốt
= TM
thừa
x (1-η
đốt
) x GWP
CH4
/ 1000
(tCO
2e
/năm

)


3406
EB 28. Phiên bản
01. Phương trình
15.
TM
thừa
= FV
thừa

x fv
CH4
x ρ
CH4
(kg/năm)
1621715
EB 28. Phiên bản
02. Phương trình
13
FV
thừa
Lượng biogas thừa được lưu giữ
trong 1 giờ (kg/h)
397,78
[40]
fv
CH4

Nồng độ metan trong biogas
0,65
[26]
ρ
CH4

Tỷ trọng của metan (kg/m
3
)
0,716
EB 28. Phiên bản
01

η
dốt

Hiệu suất đốt trong 1 giờ
0,9
EB 28. Phiên bản
01.
GWP
CH4

Tiềm năng gây hiện tượng ấm lên
toàn cầu của khí metan
21
Giá trị mặc định
theo AMS-III.H

16
PE= PE
điện
+ PE
đốt
(tCO
2e
/năm

)
3783,51

 Kết quả tính toán lượng giảm phát thải
Áp dụng công thức 5 mục 2.2.5, ta tính được lượng giảm phát thải KNK:

ER = BE – PE
ER = (BE
xl
+

BE
nhiệt
) – (PE
điện
+ PE
đốt
)
ER= 31227,79 – 3783,51 = 27444,28 ((tCO
2e
/năm

)
3.3.3 Kết quả tính toán hiệu quả kinh tế từ bán chứng chỉ CER và khi thay thế một
phần lượng than sử dụng cho quá trình sản xuất tinh bột sắn bằng khí sinh học thu hồi
Giả định tính toàn hiệu quả kinh tế khi tham gia CDM được trình bày chi tiết ở
bảng 3.6


17
Bảng 3.6. Hiệu quả kinh tế khi tham gia CDM (tính theo giả định)


Hạng mục
Số lƣợng
Đơn giá

Thành tiền
Tổng cộng
Chi phí
Xây dựng hệ thống UASB có
thu khí (đường ống dẫn đuốc
đốt, máy đo lưu lượng khí,
quạt thổi khí…), nghiên cứu
thiết kế, giám sát, thử nghiệm,
chi phí khác
1
29 tỷ đồng
29 tỷ đồng
29,33 tỷ đồng
Điện năng
148920 kWh/năm
(1 )
Từ 401k Wh trở lên:
2192 đồng/kWh
0,33 tỷ đồng
Doanh thu
Giảm phát thải
27444,28
tCO
2
e/năm
15,39 €/tCO
2
e
(2)
1€ = 26115,79 đồng

(3)
422367,41 €/năm
(11,03 tỷ đồng/năm)
12,5 tỷ đồng
Nhiên liệu hóa
thạch ( than)
0,03 tấn/tấn sp x
70000 = 2100 tấn
700000 đồng/tấn
(4)
1,47 tỷ đồng/năm
Thời gian hoàn vốn
2,4 năm
Chú thích : (1) Báo giá của EVN (Thông tư 17/2012 TT-BCT) (2) Báo giá của Point Carbon (11/06/2012)
(3) Tỷ giá ngoại tệ Vietcombank (14/06/2012) (4) Báo giá của TKV (6/2012)

18
3.4. Đề xuất giải pháp phù hợp để xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn giảm phát thải khí nhà kính

Hình 3.7. Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải
Bể đ iề u hòa
Bể keo tụ , tạ o
bông
Bể lắ ng 1
Bể UASB
Bể bùn hoạ t tính
Bể lắ ng 2
Nước vôi

Cấ p khí,
khuấ y
trộ n
Môi trường tiếp
nhận
Chấ t trợ
lắ ng, khuấ y
trộ n

Cấ p khí
Bể chứa bùn
Nước thải
Song chắ n rác
Bể lắ ng cát

Bể axit khử CN
-
Bể trung hòa
Hồ hiế u khí
Bùn tuầ n
hoà n
Sân phơi bùn
Biogas
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
Kết luận
 Thông qua kết quả khảo sát về hiện trạng sản xuất và nước thải làng nghề Dương
Liễu có thể đưa ra một số kết luận như sau:
Môi trường làng nghề ô nhiễm nghiêm trọng do toàn bộ lượng nước thải không được
xử lý, thải trực tiếp ra cống rãnh, kênh mương rồi đổ vào sông Đáy, sông Nhuệ. Đối với bã
thải, chỉ thu gom được khoảng 70% làm phụ phẩm còn lại hầu hết thải ra bãi rác và chất đống
ven đường đi, các bãi đất quanh làng.
 Kết quả xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn làng nghề Dương Liễu có tận thu
metan bằng hệ thống UASB thực nghiệm cho thấy:
- Thời gian lưu của nước thải trong hệ thống cũng ảnh hưởng không nhỏ tới tải lượng
COD và hiệu suất chuyển hóa khí. Thời gian lưu 19,2h cho hệ số khí hóa cao nhất (0,35
l/gCOD
CH
).
- Tải lượng COD ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu quả xử lý. Khi tải lượng thay đổi trong
khoảng 12-40g/l.ngày, tải lượng đạt hiệu quả cao nhất là 16,38 g/l.ngày đạt khoảng 94%.
- Mối quan hệ giữa COD chuyển hóa và thể tích khí sinh ra ở điều kiện tiêu chuẩn có
dạng tuyến tính y = 0,3026x – 3,3108 (R
2
=0,9551) với hệ số tạo khí là 0,30 l/g COD
CH

.
 Kết quả giảm phát thải KNK theo các phương án như sau:
- Phương án 1: Khi không có biện pháp thu gom và xử lý nước thải tinh bột sắn tại
Dương Liễu thì lượng phát thải CO
2
ước tính theo lý thuyết là 46416,762 (tCO
2e
/năm).
- Phương án 2: Khi xử lý nhưng không thu khí metan: Xây dựng được đường cơ sở
gồm các nguồn phát thải là hệ thống xử lý nước thải và tiêu thụ nhiệt năng cho sản xuất, tính
được lượng phát thải cơ sở (BE) là 31227,786 tCO
2
e/năm.
- Phương án 3: Khi xử lý có tận thu khí metan làm nhiên liệu thay thế: Lượng phát thải
hoạt động giải pháp CN KSH (PE) là 3783,51 tCO
2
e/năm.
Trên cơ sở đó tính được lượng giảm phát thải là 27444,276 tCO
2
e/năm.
- Giả định tính toán sơ bộ chi phí và lợi ích khi áp dụng CDM thấy rằng chi phí xây
dựng là 29 tỷ đồng, lợi ích thu được từ CDM là 12,5 tỷ đồng/năm, thời gian hoàn vốn là 2,4
năm.
Khuyến nghị
 Nên tiến hành quy hoạch tập trung các hộ sản xuất tại làng nghề Dương Liễu có
quy mô sản xuất ít nhất từ 0,5 tấn sản phẩm/ngày trở lên vào cùng một khu vực riêng, tách xa


20
khu dân cư và có diện tích khá rộng để bố trí công trình xử lý nước thải tập trung cho tất cả

các hộ.
 Cần đẩy mạnh nghiên cứu và đưa vào ứng dụng thực tế các phương pháp xử lý kỵ
khí tải lượng cao như UASB có thu hồi khí sinh học trong xử lý các loại nước thải có mức độ
ô nhiễm chất hữu cơ cao nhằm giảm thiểu ô nhiễm, tiết kiệm nhiên liệu và lợi ích kinh tế thu
được nhờ bán chứng chỉ phát thải (CER) khi tham gia vào CDM.
 Tuy nhiên, do chi phí đầu tư xây dựng hệ thống xử lý bằng UASB theo quy mô tập
trung cho làng nghề cần phải đầu tư rất lớn. Do đó, Nhà nước cần phải có những chính sách
thích hợp nhằm khuyến khích, hỗ trợ kinh phí trong bước đầu triển khai công nghệ này.

References
Tài liệu tiếng Việt
1. Hoàng Kim Anh, Ngô Kế Sương, Nguyễn Xích Liên (2005), Tinh bột sắn và các sản
phẩm từ tinh bột sắn, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
2. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2005), Báo cáo hiện trạng môi trường.
3. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2004), Dự án tăng cường năng lực thực hiện cơ chế
phát triển sạch tại Việt Nam.
4. Công ước Khung của Liên Hiệp Quốc và Nghị định thư Kyoto về Biến đổi khí hậu
(2008), NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
5. Đặng Kim Chi (2005), Đề tài KC 08-09: Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn cho
việc xây dựng các chính sách và biện pháp giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường
ở các làng nghề Việt Nam, Đại học Bách khoa Hà Nội.
6. Dự án Chương trình Khí sinh học cho ngành Chăn nuôi Việt Nam (2007), Công nghệ
Khí sinh học, Hà Nội.
7. Nguyễn Thiên Di (2008), Giới thiệu các dự án CDM điển hình trên thế giới và trong
nước, Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh.
8. Hợp tác tổ chức và đối ngoại đa quốc gia Liên minh Châu Âu – Châu Á về tăng cường
sự tham gia hiệu quả của Việt Nam, Campuchia và Lào vào Cơ chế phát triển
sạch (2005), Nghị định thư Kyoto, Cơ chế phát triển sạch và vận hội mới, Hà
Nội.
9. Nguyễn Quang Khải (2002), Công nghệ khí sinh học, NXB Lao động – Xã hội, Hà

Nội, tr. 20-28.
10. Nguyễn Quang Khải, Nguyễn Vũ Thuận (2003), Công nghệ khí sinh học, Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn, Cục Nông Nghiệp, Hà Nội.


21
11. Lê Văn Khoa, Vũ Thị Hồng Thủy, Phạm Thanh Khiết (2008), Triển khai hoạt động
dự án CDM tại Tp. Hồ Chí Minh- tiềm năng và xu hướng, TP.HCM, Việt Nam.
12. Trần Hiếu Nhuệ (1999), Thoát nước và xử lý nước thải công nghiệp, NXB Khoa Học
và Kỹ Thuật, Hà Nội.
13. Lương Đức Phẩm (2002), Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, NXB
Giáo Dục, Hà Nội.
14. Lê Xuân Phương (2008), Vi sinh vật học môi trường, NXB Xây dựng, Hà Nội.
15. Nguyến Thị Sơn (2001), Bài giảng môn học Hoá Sinh và Vi Sinh trong công nghệ môi
trường, Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường, Đại học Bách Khoa, Hà
Nội.
16. Nguyễn Thị Sơn, Nguyễn Thị Thu Hà (2006), Đề tài KC 04 – 02: Nghiên cứu xử lý
nước thải sản xuất tinh bột sắn thu biogas bằng hệ thống UASB, Viện Khoa học
và Công nghệ Môi trường, Đại học Bách Khoa, Hà Nội.
17. Nguyễn Thị Sơn (2007), Hiện trạng sản xuất và môi trường làng nghề sản xuất tinh
bột sắn, Hà Nội.
18. Nguyễn Xuân Thủy, Nguyễn Minh Thao và các cộng sự (2006), Nghiên cứu công
nghệ và thiết bị xử lý chất thải chế biến tinh bột sắn quy mô làng nghề hoặc tập
trung, Hà Nội.
19. UBND xã Dương Liễu (2011), Báo cáo: Thực hiện nhiệm vụ Kinh tế - Xã hội –
ANQP 6 tháng đầu năm 2011. Phương hướng nhiệm vụ Kinh tế - Xã hội –
ANQP 6 tháng cuối năm 2011, Hà Nội.
20. UBND xã Dương Liễu (2011), Báo cáo: Đặc điểm tình hình chung làng nghề xã
Dương Liễu, Hà Nội.

Tài liệu Tiếng Anh
21. Adi Mulyanto, Titiresmi Institute for Environmental Technology, Agency for the
Assessment and Application of Technology (2002), Implementation of anaerobic
process on wastewater from tapioca starch industries, Building 412, Puspiptek
Serpong, Tangerang, Indonesia.
22. APHA (1992), Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater,
American Public Health Association, Washington, DC.


22
23. APHA, AWWA, and WEF (1992), Standard Methods for the Examination of Water
and Wastewater, Victor Graphics, Inc., Baltimore.
24. Anunputtikul, W., Rodtong, S., (2004), Investigation of The Potential Production
of Biogas from Cassava Tuber, Abstracts of the 15
th
Annual Meeting of
The Thai Society for Biotechnology and JSPS-NRCT Symposium, pp. 70,
Thailan.
25. Anunputtikul, W., Rodtong, S., (2004), Laboratory Scale Experiments for Biogas
Production from Cassava Tubers, The Joint International Conference on
“Sustainable Energy and Environment (SEE)”, Hua Hin, Thailand.
26. Avtar Singh (2000), Hanbook of Biogas Technology, Ludhiana.
27. Adams, C.E., D.L. Ford, and W.W. Eckenfelder (1981), Development of Design and
Operational Criteria for Wastewater Treatment, Enviro Press, Inc., Nashville.
28. Audra Ayu O. & Vincensia Dyan Aryati (2010), Biogas Production using Anaerobic
Biodigester from Cassava Starch Effluent with Ruminant Bacteria as
Biocatalyst, Chemical Engineering Department Technical Faculty Diponego
University, Semarang.

29. Ajit, P.A., F'mama, L.A., UASB treatment of tapioca-based starch wastewater,
Journal of Environmental Engineering, ASCE, 126 (12) (2000) 1149 - 1152.
30. Bastiaan Teune (2007), Vietnam Biogas Programme - making money out of Green
House Gas reduction by sustainable development, Biogas Project Devision,
Hanoi.
31. B.G. Yeoh (2008), Biogas projects and CDM, Environment & Bioprocess technology
centre, Malaysia.
32. Bitton, G., (1994), Wastewater Microbiology, New York.
33. Busby, M. R., Tragitt G., Norman R.,Hillman K., (1981), A Complete Disposal-
recycle Scheme for Agricultural Solid Waste, In Environmental Protection
Technology, Environmental Protection Agency, Quoted in Milono, P., Biogas
production from Agricultural Organic Residues, In the First ASEAN Seminar
Workshop on Biogas Technology, Working Group on Food Waste Materials
(pp. 52-65), Manila, Philipines.
34. Buswell EG & Neave SL (1930), Laboratory studies of sludge digestion, Illinois Div.
of State Wat. Survey 30.
35. CDM - Methodology Booklet (2010), Information including EB 56, United Nations
Framework Convention on Climate Change (UNFCC).


23
36. CDM - Executive Board (2006), Project design document form (CDM-SSC-PDD),
Version 03-in efect as of: 22 December 2006.
37. Chongrak Polprasert and Sommai Chatsanguthai, Sulfide production during anaerobic
lagoon treatment of tapioca wastewater, Environmental International. Volume 14.
Issue 6. 1988.
38. CDM-SSC-PDD/ Version 03 – in efectect as of: 22 December 2006, Anaerobic
digestions swine wastewater treatment with on-site power project at Bonview
Farms, Version 01/2007, Philippin.
39. CDM-SSC-PDD/ Version 03 – in efectect as of: 22 December 2006, Wastewater

treatment with Biogas Technology in a Tapioca Processing Plant at Roi Et Flour
Company Limited, Version 04/ 2009, Thailan.
40. CDM-SSC-PDD/ Version 03 – in efectect as of: 22 December 2006, Quang Ngai
APFCO Tapioca starch wastewater biogas extraction and utilization project,
Quang Ngai Province, Version 04/2010, Viet Nam.
41. CDM/JI Feasibility Study (2007), Feasibility study of wastewater treatment with
anaerobic digester at starch processing plant in Tay Ninh, Vietnam .
42. Deublein, D., Steinhauster, A., (2008), Biogas from Waste and Renewabe Resources,
An Introduction, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, pp.50.
43. Felix ter Heegde and Ivo Besslink (2005), Domestic biogas and CDM financing,
Biogas Project Office, Ha Noi.
44. Glenn AR (1976), Production of extra-cellular proteins by bacteria, Ann. Rev.
Microbiol. Vol. 30, pp. 41–62.
45. Guillaume Da, Dominique Dufour, Claude Marouzéa, Mai Le Thanh, Pierre-André
Maréchal (2008), Cassava Starch Processing at Small Scale in North Vietnam,
Starch/Stärke 60, pp.358–372.
46. Gujer, W.; Zehnder, A. J. B. (1983), Conversion Processes in Anaerobic Digestion,
Water Science and Technology, Vol. 15, pp.127 – 167.
47. Harmon JL, Svoronos SA, Lyberatos G & Chynoweth D (1993), Adaptive temperature
optimization of continuous digesters, Biomass Bioenergy 5, pp. 279–288.
48. Huỳnh Ngọc Phương Mai (2006), Integrated Treatment of Tapioca Processing
Industrial Wastewater Based on Environmental Bio-Technology, Van Lang
University, Viet Nam.


24
49. Irini Angelidaki & Wendy Sanders (2004), Assessment of the anaerobic
biodegradability of macropollutants, Reviews in Environmental Science and
Bio/Technology 3, pp.117–129.
50. Lettinga, G., van Velsen, A. F. M., Hobma, S. W., de Zeeuw, W. and Klapwijk, A.

(1980), Use of the upflow sludge blanket (UASB) reactor concept for biological
wastewater treatment, especially for anaerobic treatment, Biotechnology and
Bioengineering, 22 (4), pp.699-734.
51. Mandy Gerber, Roland Span (2008), An Analysis of Available Mathematical Models
for Anaerobic Digestion of Organic Substances for Production of Biogas, Paris,
IGRC, pp 6-7.
52. Mackie, R. L. and Bryant M. P.,(1995), Anaerobic Digestion of Cattle Waste at
Mesophilic and Thermophilic Temperatures, Applied Microbiology and
Biotechnology 43, pp.346-350.
53. Moises A. Oliveira, Edson M. Reis and Jorge Nozaki (2001), Biological treatment of
wastewater from the cassava meal industry, Environmental Research, Volume 85,
Issue 2.
54. Ministry of Natural Resources and Environment (2003), Viet Nam Initial National
Communication. Under the United Nations Framework Convention on Climate
Change, Ha Noi.
55. Omid Tayyeba (2009), CDM Project in Waste Disposal and Handling Sector,
Advanced International Course In Local Environmental Management In
UrbanAreas, Europe.
56. Philippine Bio-Sciences Co., Inc (2007), Waste-to-Energy Projects.
57. P.G. Hien, L.T.K Oanh, N.T. Viet and G. Letitinga (1999), Closed wastewater system
in the tapioca industry in Viet Nam, Water Science and Technology, Volume 39,
Issue 5.
58. Prasanna Lal Amatya (1996), Anaerobic treatment of tapioca starch industry
wastewater by bench scale upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor,
Thailan.
59. Rittmann, B. E. and McCarty, P. L. (2001), Environmental Biotechnology: Principles
and Applications, McGraw-Hill, ISBN: 0072345535, New York, United States of
America.

25
60. S.K.Nanda, A.N. Jyothi, C. Balagopalan (2000), Cassava waste treatment and residue
management in Indian, Division of Crop Utilization & Biotechnology Central
Tuber Crops Reasearch Institute Trivandrum, Indian.
61. S.R.P. Avancini, G.L. Faccin, M.A. Vieira, A.A. Rovaris, R. Podesta, R. Tramonte,
N.M.A. de Souza and E.R. Amante, Cassava starch fermentation wastewater:
Characterization and preliminary toxicological studies, Food and Chemical
Toxicology, Volume 45,Issue 11, November 2007.
62. Stafford, D.A. (1989). The anaerobic digestion of food processing waste. In: Green
Shields, R. (ed.). Resources and Applications of Biotechnology- The New Wave,
305-322
63. Tchobanoglous, G., Burton, F. L. and Stensel, H. D. (2003), Wastewater Engineering
Treatment and Reuse, Metcalf and Eddy, Inc., 4th ed, Revised, Mc-Graw-Hill,
ISBN: 0-07- 041878-0, New York, USA.
64. The Intergovernmental Panel on Climate Change (2006), The IPCC 2006 Guidelines
and their evolution from the Revised Guidelines, NGGIP Publications.
65. Thongchai Srinophakun, Uthaipom Suriyapraphadilok and Suvit Tia (2000), Water –
Wastewater managerment of tapioca starch manufacturing using optimization
technique, Science Asia.
66. Truong Quy Tung, Naoyuki, Miyata and Keisuke Iwahori (2004), Growth of
Aspergillus oryzae during treatment of cassava starch processing watewater with
high content of suspended solids, Journal of Bioscience and Bioengineering,
Volume 97, Issue 5.
67. Zaitun, Sri Saeni, M., T.T. Irawadi and H.M.H. Bintoro Djoefrie (2001). Utilization of
industrial waste tapioca as a liquid fertilizer on vegetable crops, Gakuryoku, VII
2. pp 22 – 26.
68. Zeeman G (1991), Mesophilic and physchrophilic digestion of liquid manure,. Ph.D.
Thesis, Wageningen University.
69. ZORG Ukraine Biogas Plants (2009), Hargono, Ukraine.

Tài liệu Internet
70. />nhung-tiem-nang-cho-Viet-Nam-Ki-II
71.
72.