Tài liệu Chất lượng nước thải của các nhà máy đường, nhà máy cồn và việc sử dụng trong canh tác nông nghiệp pptx

CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI CỦA CÁC NHÀ MÁY ĐƯỜNG,
NHÀ MÁY CỒN VÀ VIỆC SỬ DỤNG TRONG CANH TÁC NÔNG NGHIỆP
Mai Văn Trịnh, Nguyễn Thị Huệ,
Phạm Thanh Hà, Vũ Dương Quỳnh
SUMMARY
Wastewater from sugar and ethanol plants and their use for agriculture
The study was carried out in some of sugar and ethanol plants in Thanh Hoa province with four
wastewater treatment systems: wastewater from sugar plant with well chemical and biological
treated; wastewater from sugar plant with chemical treatment and semi - biological treatment;
wastewater from sugar plant without chemical treatment goes through reservoirs and to drainage
systems; and wastewater from ethanol plant. Research results showed that wastewater from first
system meets irrigation standard, wastewater the second and third systems needs to be treated for
color, odor, suspended solids, NH
4
+
, E. coli, coliform, BOD
5
, COD. Molasses from alcohol plant is
very rich of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium but violated some others items
of color, odor, total sediment, suspended solids, DO, BOD
5
, COD, chloride, sulfide, and total
lubricant. Wastewater from sugar plant partially met for water demand and plant nutrition for dry
land nearby the factory ưhile molasses from alcohol plant can replace a lot of nutrients in fertilizer.
However, its impact on soil quality and environment should be observed and asessed before
making recommendation to the farmer.
Keywords: Wastewater, sugar plant, ethanol plant

I. §ÆT VÊN §Ò
Ngành công nghip mía ưng  Vit
Nam n nay ã có trên 40 nhà máy ang

sn xut. Bên cnh rt nhiu li ích v mt
kinh t li có nhng hn ch v mt môi
trưng. T cây mía thành ưng tinh phi
tri qua rt nhiu công on nên cht thi
thi t quá trình sn xut tương i nhiu,
bao gm: Bã mía t khâu nghin ép, các
hoá cht như Ca(OH), H
3
PO
4
dư tha
trong quá trình loi tp cht, cht thi, SO
2
,
NaHSO
3
dư tha t kh màu nưc ưng,
khói, bi, mùi trong sy và làm lnh ưng.
Ngoài ra phi k n lưng nưc ưng,
mt ưng rò r trong sn xut và các sn
phNm ph loi trong khâu nguyên liu.
N ghiên cu ca N guyn Th Sơn (2001)
cho bit, tiêu tn nưc  ép 1 tn mía là 13
- 15m
3
nưc, trong ó lưng nưc thi ra
cn ưc x lý là 30%. N hư vy, ch tính
riêng v mía 2008 - 2009 ép ưc 9,65 triu
tn mía thì lưng nưc cn dùng là 144,75
triu m

3
, và lưng nưc thi s khong gn
50 triu m
3
. S liu kho sát ca N guyn
Th Sơn, 2001 ca 9 nhà máy ưng cũng
cho bit, nhiu mu ô nhim màu và mùi,
hàm lưng COD vưt quá tiêu chuNn nưc
thi loi B 1,2 - 12 ln, BOD
5
vưt quá 1,2
- 13 ln. c bit nưc thi ti nhà máy sn
xut cn, hàm lưng COD cao gp 240 n
950 ln, BOD
5
cao gp 11 - 450 ln và tng
cn lơ lng (SS) cao gp 5 - 10 ln so vi
TCVN 5945 - 2005 v nưc thi loi B.
N hng năm gn ây, ngưi dân ã s dng
nưc thi t các nhà máy này  tưi cho
cây trng bi nó cha mt lưng dinh
dưng m, lân, kali cao. Tuy nhiên mc
 và gii hn nh hưng ca chúng n
sinh trưng phát trin ca cây trng cũng
như cht lưng nông sn và môi trưng t
vn chưa ưc kim tra. Trong bài vit này
trình bày kt qu nghiên cu v cht lưng
nưc thi mt s nhà máy ưng, cn và
thc trng s dng chúng trong canh tác
nông nghip.

II. Vật liệu và phơng pháp nghiên cứu
1. Vt liu nghiờn cu
Mu nc thi c ly lm 4 t: Giai
on nh mỏy ngh ộp, u v ộp, gia v
ộp v cui v ộp cỏc nh mỏy mớa ng
v cn thuc Cụng ty C phn mớa ng
Lam Sn, N h mỏy mớa ng N ụng Cng,
N h mỏy mớa ng Vit i.
2. Phng phỏp nghiờn cu
Phõn tớch cỏc ch tiờu: Mu, mựi, pH
H2O
,
EC, DO, COD, BOD
5
, N H
4
+
, N O
3
-
, Ca
2+
,
Mg
2+
, tng cn, tng cn khụng tan (cn l
lng), photpho tng s, lõn d tiờu, kali tng
s, kali d tiờu, clo d, tng sulfua (S
2
), tng

du m, coliform, E.coli, Cr, Cd, Pb, Cu, Zn.
Cỏc mu t c ly ti khu vc xung
quanh cỏc nh mỏy mớa ng bao gm cú
ti v khụng ti nc thi. Mu t c
phõn tớch cỏc ch tiờu: Nm, pH
KCl
, OC, N ,
P
2
O
5
, K
2
O tng s, P
2
O
5
, K
2
O d tiờu, CEC,
Ca
++
, Mg
++
. iu tra hin trng nc thi
ca cỏc nh mỏy thụng qua phiu iu tra,
phng vn trc tip v ỏnh giỏ nhanh hin
trng cú s tham gia ca ngi dõn, cỏn b
a phng v cỏc ti liu thu thp. Phng
phỏp phõn tớch, x lý mu: Tựy theo c thự

ca tng loi mu c x lý theo tiờu
chuNn/quy chuNn phõn tớch cỏc ch tiờu
theo 10 TCN 386 - 99.
III. Kết quả và thảo luận
1. ỏnh giỏ cht lng nc thi ca
cỏc nh mỏy mớa ng v cn theo
cỏc h thng x lý nc thi khỏc nhau.
Ti h thng 1: N c thi nh mỏy mớa
ng c x lý bng quy trỡnh cụng
ngh hin i, nc thi sau khi c x lý
húa hc c vo ln lt 5 h sinh hc
x lý sinh hc. Mu nc c ly ti
h sinh hc 1 v h sinh hc 5. Kt qu
phõn tớch cho thy, hm lng cỏc cht
trong nc thi vo thi im gia mựa ộp
mớa ln hn nhiu so vi ly vo cỏc thi
im khỏc, c bit l hm lng
Coliform, E.coli, tng cn l lng. Hm
lng coliform nc h sinh hc 1 ti thi
im gia v ộp mớa lờn n 1.1x10
5

MPN /100ml, E.coli l 1500 MPN /100ml,
tng cn l lng l 330 mg/l. N c thi
sau khi c x lý húa hc (HSH1) hu
ht cỏc ch tiờu v mựi, cn l lng, COD,
BOD
5
, Coliform, E.coli, tng du m,
N H

4
+
, pH, cỏc ch tiờu kim loi nng ó
c ci thin nhiu v sau khi c x lý
sinh hc n h s 5 thỡ t tiờu chuNn
nc thi cụng nghip loi B.
Ti h thng 2: N c thi nh mỏy mớa
ng c x lý húa hc s b v vo
h thng h sinh hc 1 v 2. Do h thng
h sinh hc 1 v 2 mi c hon thin nờn
mu nc c ly ti ngun thi trc tip
(cha qua x lý húa hc) v h sinh hc 2.
Ti thi im gia v ộp mớa cỏc ch s v
cn l lng, Coliform, BOD
5
, COD cao hn
nhiu so vi cỏc thi im cũn li. N c
thi trc tip ti h thng 2 cha qua x lý
sinh hc ụ nhim v cỏc ch s mu, mựi,
hm lng cn l lng, Coliform, E.coli,
tng du m v N H
4
+
, khi c x lý hoỏ
hc s b v x vo 2 h sinh hc 1 v 2 thỡ
cỏc ch s trờn gim i rừ rt. Tuy nhiờn,
cỏc ch s v mu, mựi, hm lng cn l
lng v N H
4
+

vn cũn cao.
Ti h thng 3: N c thi nh mỏy mớa
ng trc tip vo h sinh hc do cha
cú h thng x lý húa hc. Mu nc c
ly ti h sinh hc v mng dn nc thi
vo rung (MVR). Ti thi im gia v ộp
mớa, cỏc ch s Coliform, BOD
5
, COD cao
hn cỏc thi im khỏc. Vỡ nc thi cha
c x lý hoỏ hc m a luụn vo h
sinh hc sau ú thi ra mụi trng nờn nc
thi ti h sinh hc v nc thi ra
mng u cú cỏc ch s v mu, mựi, hm
lng cn l lng, Coliform, E.coli, tng
du m, clorua v N H
4
+
cao.
Ti h thng 4: N c thi nh mỏy cn
(dch hốm) c ly ti b cha dung dch
trc v sau x lý biogas. Kt qu phõn tớch
cho thy, dch hốm cú hm lng dinh
dưng rt cao. Dch hèm trưc x lý biogas
ô nhim v màu, mùi, cn tng s, cn lơ
lng, DO, BOD
5
, COD, Clorua, Sunfua, pH,
Zn và Cr; các ch tiêu này vưt ngưng cho
phép nưc thi loi B t 2 cho n hàng

nghìn ln. Tuy nhiên hàm lưng coliform,
E.coli li rt ít và hu như không có. Dch
hèm sau khi ưc x lý qua b Biogas ã
sinh mt lưng Coliform, E.coli, pH tăng t
3,9 lên 7,6; hàm lưng các cht khác gim i
rõ rt song vn b ô nhim v các ch tiêu
màu, mùi, cn tng s, cn lơ lng, DO,
BOD
5
, COD, clorua, sunfua, tng du m.
N ưc thi ca h thng 1, 2, 3 không ô
nhim v các ch tiêu kim loi nng (Cu, Pb,
Zn, Cd, Cr) và các hàm lưng dinh dưng
tng s (N , P
2
O
5
, K
2
O). N ưc thi ti h
thng 2 và 3 b ô nhim màu, mùi, cn lơ
lng và hàm lưng N H4+, c bit ti h
thng 3 hàm lưng cn lơ lng, Coliform,
BOD
5
, COD trong nưc thi rt cao.
Bảng 1. Chất lượng nước thải tại các hệ thống xử lý nước thải
của các nhà máy đường và cồn
Chỉ tiêu
Hệ thống 1 Hệ thống 2 Hệ thống 3 Hệ thống 4

TCVN
5945 - 2005
HSH1

HSH5

TXLSH

SXLSH

SXLSH

MVR T.Biogas

S.Biogas

A B
Màu (mg/l Pt) Co-Pt,
pH=7
15 9 56 68 64 72 10262 11638 20 50
Mùi (Cảm quan) HKC KPH HKC HKC HKC HKC KC KC KPH KPH
TS (mg/l) 404 314 787 553 1446 745 319189 132574
SS (mg/l) 196 176 347 207 253 271 13833 8527 50 100
COD (mg/l) 29,2 20,7 276,7 56,7 268,7 104,7 37870,3 13270,7 50 80
BOD
5
(mg/l) 20
O
C 15,8 11,3 180,0 34,7 185,0 68,7 24159,0 8468,2 30 50
Coliform (MPN/100ml) 87530

269 15493 657 701773

80080143

28 783 3000 5000

Fecal coli (MPN/100ml) 6403 28 217 81 17 1167 0 59
Tổng dầu mỡ (mg/l) 4,08 1,63 3,32 1,55 6,73 8,40 18,33 11,60 5 5
Clorua (mg/l) 182 174 485 397 2492 283 38950 47600 500 600
Sunfua

(mg/l) 20,6 25,3 3,3 1,3 5,1 5,0 1235,4 564,4 0,2 0,5
pH 7,6 7,7 6,7 7,5 6,9 7,0 3,9 7,6 6,0 - 9

5,5 - 9

EC (mS/cm) 0,49 0,48 0,80 0,62 1,93 2,09 20,02 23,67
Nts (mg/lít) 10,35 10,49 14,27 11,07 17,39 10,84 1993,00 1620,50 15 30
NH
4
+
10,05 9,50 21,00 18,00 20,05 19,00 1620,00 1604,50 5 10
NO
3

-

2,50 2,00 5,00 4,00 4,60 4,00 379,50 376,00
P ts (mg/lít) 2,38 1,84 4,79 4,16 3,29 3,53 272,59 201,24 4 6

K
2
O ts (mg/lít) 12,41 4,56 16,78 10,81 25,33 13,44 3640,20 7334,10
Cu (mg/lít) 0,06 0,06 0,12 0,06 0,08 0,07 1,07 0,23 2 2
Pb (mg/lít) 0,03 0,03 0,07 0,03 0,04 0,04 0,17 0,17 0,1 0,5
Cd (mg/lít) 0,005 0,005 0,006 0,005 0,005 0,005 0,007 0,005 0,005

0,01
Zn (mg/lít) 0,20 0,09 0,50 0,40 0,35 0,30 9,10 0,36 3 3
Cr (mg/lít) 0,30 0,07 0,45 0,30 0,05 0,05 4,75 0,24 0,2 1
Chú gii: S liu tính trung bình ca 4 t (u v ép, gia v ép, cui v ép và thi gian ngh ép).
HKC: Hơi khó chu, KC: Khó chu, KPH: Không phát hin.
2. Hàm lượng dinh dưỡng trong nước
thải tại các nhà máy đường, cồn và thực
trạng sử dụng
Kt qu phân tích hàm lưng dinh dưng
trong nưc thi các nhà máy ưng (bng 1)
cho thy, hàm lưng m tng s dao ng t
10,35 - 17,39mg/l; hàm lưng lân tng s dao
ng t 1,84 - 4,79mg/l; hàm lưng kali tng
s dao ng t 4,56 - 25,33mg/l và nm trong
ngưng cho phép ca nưc thi loi B. Vi
nưc thi nhà máy ưng, các nhà máy
không s dng nưc thi này  tưi cho cây
trng mà do nưc thi chy qua rung hoc
ngưi dân dn vào tưi cho rung nhà mình.
Vi t i thì nưc thi va cung cp nưc
tưi va b sung phn nào dinh dưng nên
cây trng có tt hơn so vi xung quanh. Ti
mt s rung lúa do nm cnh h thng x

thi nên nưc thi i vào có làm tăng quá
trình tích lũy hu cơ, trong quá trình phân
gii hu cơ có th gây thi, tha m gây
hin tưng  lp ca lúa và các bnh ngoài
da do tip xúc ca ngưi nông dân, thm chí
năng sut lúa có th gim.
Kt qu phân tích dch hèm ti h
thng 4 cho bit, bên cnh nhng yu t ô
nhim như màu, mùi, cn lơ lng thì
dch hèm li có ưu th v mt dinh dưng,
hàm lưng m trưc và sau khi x lý
biogas ln lưt là 1993mg/l và 1621mg/l
(trung bình = 1807mg/l); hàm lưng lân
trưc và sau khi x lý biogas là 273mg/l
và 201mg/l (237); hàm lưng kali tng s
trưc và sau x lý biogas là 3640mg/l và
7334mg/l (5487). Như vy, hàm lưng các
cht m, lân, kali trong dch hèm u rt
cao, cao nht là hàm lưng kali, tip n
hàm lưng m và hàm lưng lân. Tính
trong 1 m
3
dch hèm s cha 3,9kg N;
3,4kg P
2
O
5
kg và 9,1kg K
2
O.

3. Ảnh hưởng của nước thải nhà máy
đường - cồn đến chất lượng đất nông
nghiệp
Kt qu phân tích cho thy, t rung
mía ưc tưi dch hèm ti khu vc h
thng 1 v  chua, hàm lưng cht dinh
dưng N, P
2
O
5
, K
2
O, các cht trao i K
+
,
Mg
++
, Ca
++
và dung tích hp thu CEC
không thay i nhiu so vi mu i chng.
t trng mía có tưi nưc thi h thng 2
ã có s bin ng tăng nh so vi không
tưi nưc thi v hàm lưng cacbon, lân,
kali tng s, canxi trao i, dung tích hp
thu và c bit pH t tăng t 3,82 lên 4,83.
t trng lúa có tưi nưc thi h thng 3
 chua t ưc ci thin hơn, pH t t
5,62; hàm lưng các cht dinh dưng và
các cht trao i trong t u cao hơn so

vi t trng mía. So sánh vi mc ánh
giá ca FAO - UNESCO thì t lúa tưi
nưc thi nhà máy ưng h thng 3 hơi
chua; m, lân tng s  mc giàu; cacbon
hu cơ tng s, dung tích hp thu t  mc
trung bình; hàm lưng kali tng s cao hơn
rt nhiu so vi t trng mía h thng 2 và
4 nhưng vn  mc nghèo. Như vy bưc
u nghiên cu cho thy tưi dch hèm cho
cây trng chưa thy biu hin nh hưng
n tính cht t nhưng tưi nưc thi nhà
máy ưng cho cây trng ã có biu hin
tăng nh hàm lưng các cht trong t.
Bảng 2. Chất lượng đất nông nghiệp bị ảnh hưởng của nước thải nhà máy đường và cồn
KHM pH
KCl

%N %P
2
O
5

%K
2
O

%OC

K
+

(cmol/kg)

Ca
++

(cmol/kg)

Mg
++

(cmol/kg)

CEC
(cmol/kg)

Đất trồng mía
không tưới nước thải HT4
3,54 0,108

0,062 0,076

0,775

0,32 1,76 0,48 14,08
Đất trồng mía
có tưới nước thải HT4
3,68 0,128

0,074 0,074

0,737

0,31 1,81 0,64 13,17
Đất trồng mía
không tưới nước thải HT2
3,82 0,164

0,366 0,093

1,250

0,40 1,60 1,44 12,80
Đất trồng mía
có tưới nước thải HT2
4,83 0,161

0,433 0,111

1,367

0,48 5,28 1,12 16,16
Đất trồng lúa
có tưới nước thải HT3
5,62 0,279

0,213 0,901

2,103

3,83 11,04 1,44 16,96

T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
5
IV. KÕt luËn
1. Cht lưng nưc thi ph thuc cht ch vào quy mô và cht lưng h thng x lý nưc
thi ca các nhà máy mía ưng. Cht lưng nưc thi ti h thng 1 hu như các ch tiêu ã t
tiêu chuNn loi B. Cht lưng nưc thi ti h thng 2 và c bit là h thng 3 cn phi x lý
thêm v các ch tiêu màu, mùi, cn lơ lng và hàm lưng NH
4
+
, Coliform, BOD
5
, COD. Nưc
thi nhà máy cn có hàm lưng m, lân, kali, canxi, magie rt cao. Các ch tiêu v màu, mùi,
cn tng s, cn lơ lng, DO, BOD
5
, COD, clorua, sunfua, tng du m cn phi x lý tip vì
cao hơn ngưng cho phép.
2. S dng nưc thi nhà máy ưng  tưi cho cây trng ã có biu hin tăng nh nng 
các cht trong t, mt phn ã áp ng ưc nhu cu nưc và dinh dưng cây trng cho các
rung cn gn nhà máy, tuy nhiên cn có theo dõi dài hn v din bin  chua và dinh dưng
t.
3. S dng nưc thi nhà máy cn có th thay th ưc rt nhiu dinh dưng trong phân hóa
hc. Tuy nhiên cũng cn phi tip tc có các theo dõi dài hn v các ch tiêu N - NO
3
-
, N -
NH
4

+
, kim loi nng trong t và mc  nh hưng n sinh trưng, phát trin ca cây trng
 ưa ra khuyn cáo hp lý v mt tính toán nhu cu tưi, b sung phân bón và quy trình tưi.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. MARD, 2009. Báo cáo tình hình sn xut nguyên liu mía ca v ép 2008 - 2009, chuNn b
cho v ép 2009 - 2010 và trin khai d án ging mía. Cc Trng trt - B Nông nghip và
Phát trin Nông thôn.
2. Nguyn Th Sơn, 2001. Kt qu bưc u trong nghiên cu x lý nưc thi bng bùn than
hot tính trong sn xut mía ưng, Vin Khoa hc Công ngh và Môi trưng, i hc Bách
khoa Hà ni, truy cp t trang website - 2k2 -
15.htm4.
3. Công ty CP mía ưng Lam Sơn, 2008. D án “Thí nghim tưi mía bng dch hèm cn sau
x lý sinh hc”.
4. TCVN 5945 - 2005, Nưc thi công nghip - Tiêu chuNn thi.
Người phản biện
TS. Phạm Xuân Liêm