TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGOẠI THƯƠNG
BỘ MÔN HỢP TÁC ĐẦU TƯ QUỐC TẾ
CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRONG NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN
Ngày 24 tháng 02 năm 2008
Giảng viên hướng dẫn: Đinh Hoàng Minh
Nhóm sinh viên thực hiện:
Nhóm: Chicken Run
Lớp: Anh3_CĐK2
Thành viên nhóm:
1. Nguyễn Thái Bình
2. Đặng Thị Dơn
3. Nhữ Hương Giang
4. Phạm Thị Thu Hà
5. Nguyễn Thu Hằng (1987)
6. Lê Thu Hiền
7. Lê Thị Hồng Hoa
8. Lê Phương Thảo
Sbd 04
Sbd 11
Sbd 14
Sbd 15
Sbd 16
Sbd 21
Sbd 20
Sbd 29
BẢNG CHỮ VIẾT TẮT
DOB: Biochemical Oxygen Demand- Nhu cầu ôxy hoá.
COD: Chemical Oxygen Demand- Nhu cầu ôxy hoá học
DO: Dissolved Oxygen- ôxy hoà tan.
LL: Lưu lượng.
N: Nitơ.
P: Phốtpho
SS: Suspended Solid- Chất rắn lơ lửng.
UASB: Upflow Anaerobic Sludge Blanket- Hệ thống đệm bùn kị
khí dòng lên
Mở đầu
Chế biến thuỷ sản là ngành kinh tế quan trọng và có tốc độ tăng
trởng nhanh ở nớc ta.Theo số liệu của cục Thống kê thành phố Hồ Chí Minh
(1998), sản lợng thuỷ hải sản năm 1998 là 1676000 tấn, trong đó có 540000
tấn do nuôi trồng thuỷ sản. Khoảng 24,3% số lợng này (400000 tấn) đợc chế
biến để xuất khẩu và phần còn lại đợc tiêu thụ ở thị truờng nội địa dới dạng t-
ơi sống hoặc qua chế biến. Gía trị xuất khẩu thuỷ sản của cả nớc gia tăng từ
109 triệu USD năm 1986 lên 205 triệu năm 1990 và đạt khoảng 670 triệu
USD năm 1996. Từ năm 1996, hàng chục nhà máy chế biến mới đợc xây
dựng , chủ yếu tập trung ở các tỉnh phía Nam, giải quyết công ăn việc làm
cho ngời lao động, nâng cao giá trị xuất khẩu của sản phẩm. Bên cạnh những
lợi ích do ngành công nghiệp chế biến thuỷ sản đem lại thì đây cũng là
ngành sản xuất gây ô nhiễm nặng nề cho môi truờng, đặc biệt là môi trờng n-
ớc. Mặt khác các cơ sở chế biến lại tập trung chủ yếu ở ven biển.Trong một
số công đoạn của dây chuyền sản xuất, do không đủ nớc ngọt nên phải dùng
nớc mặn, vì vậy nớc thải của các cơ sở này ít nhiều bị nhiễm mặn. Do đó xử
lý nớc thải chế biến thuỷ sản là vấn đề mang tính cấp thiết cần đợc đầu t
nghiên cứu và đa vào ứng dụng.
Để góp phần tìm hiểu khả năng xử lý nớc thải chế biến thuỷ sản bằng
phơng pháp sinh học trong điều kiện của Việt Nam, chúng tôi xin giới thiệu
đề tài:Các phơng pháp xử lý nớc thải trong ngành chế biến thuỷ sản với
các nội dung sau:
1. Đối tợng và lý do nghiên cứu
2. Tình hình ô nhiễm nớc thải nói chung và ô nhiễm chất
hữu cơ nói riêng
3. Ô nhiễm môi trờng do ngành chế biến thuỷ sản
4. Các phơng pháp xử lý nớc thải
4.1.Phơng pháp cơ học
4.2. Phơng pháp hoá lý
4.3. Phơng pháp hoá học
4.4. Phơng pháp sinh học
4.4.1. Phơng pháp hiếu khí
4.4.2. Phơng pháp kị khí
5. im mnh im yu ca cụng ngh la chn
6. Gii phỏp phỏt trin cụng ngh trong khu vc
1. Đối t ợng và lý do chọn đề tài
Đi tợng nghiên cứu là nớc thải chế biến thuỷ sản bị nhiễm mặn,
chúng tôi chọn đề tài này vì những lý do sau:
+ Thứ nhất, Việt Nam là nớc có ngành Thuỷ sản ngày càng phát
triển cho nên nhu cầu xử lý nớc thải ngành này đặt ra là rất cấp thiết.
+ Thứ hai, nớc thải loại này có hàm lợng COD, N, P cao đòi hỏi
phải qua xử lý truớc khi tiến hành xử lý hiếu khí.
+ Thứ ba nhiều nhà máy chế biến thuỷ hải sản ven biển do thiếu
nớc ngọt nên đã sử dụng một phần nớc mặn cho quá trình chế biến.
2. Tình hình ô nhiễm n ớc nói chung và ô nhiễm chất hữu
cơ nói riêng ở Việt Nam
Trong những năm gần đây, tốc độ phát triển kinh tế nói chung và
công nghiệp nói riêng ở nớc ta đang gia tăng đáng kể, các vấn đề về ô
nhiễm môi trờng cũng vì thế mà gia tăng, đặc biệt là ô nhiễm môi trờng
nớc. Các tác nhân gây ô nhiễm quan trọng là các chất hữu cơ (dễ phân
huỷ và khó phân huỷ), kim loại nặng và các hoá chất độc hại nh chì, thuỷ
ngân, asen, clo, phenol, , d lợng thuốc bảo vệ thực vật, vi khuẩn gây
bệnh và các chất vô cơ nh H
2
S, NH
4
+
, SO
2
-
Mức độ ô nhiễm đặc biệt nghiêm trọng đối với các thành phố lớn, nơi tập
trung dân c đông đúc, có nhiều nhà máy, xí nghiệp. Theo số liệu thống kê,
tại Hà Nội các sông, hồ, kênh, rạch với diện tích 723 ha hàng ngày phải tiếp
nhận 300-400 nghìn m
3
nớc thải sinh hoạt, nớc thải công nghiệp và nớc thải
từ các bệnh viện không qua xử lý, trong đó lợng nớc thải công nghiệp từ 85-
90 nghìn m
3
. Kết quả đo đạc xác định tại 40 cơ sở ở Hà Nội cho thấy lợng n-
ớc thải trong một ngày đêm là 21.982 m
3
và không qua xử lý trớc khi đi vào
hệ thống dẫn nớc của thành phố do đó gây ô nhiễm nặng các sông bao quanh
Hà Nội nh: Kim Ngu, Tô Lịch , làm ảnh h ởng xấu đến sức khoẻ nhân dân
trong thành phố và các vùng xung quanh Hà Nội.
Ô nhiễm chất thải hữu cơ là một trong những nguyên nhân chính gây
nên tình trạng ô nhiễm nớc. Các chất hữu cơ chủ yến đợc bắt nguồn từ
công nghiệp chế biến thực phẩm nh: các nhà máy chế biến nông, lâm,
thuỷ sản Tuy nhiên thành phần n ớc thải ở mỗi nhà máy là khác nhau và
phụ thuộc vào chủng loại sản phẩm, công nghệ sử dụng và qui mô sản
xuất.
3. Ô nhiễm môi tr ờng do ngành chế biến thuỷ sản
Theo báo cáo của Bộ Thuỷ sản (1998), lợng nớc thải trung
bình từ một tấn sản phẩm là 15m3, trong khi sản lợng thuỷ sản năm 1998
là 1676000 tấn. Nguồn nớc thải này có nhu cầu oxy sinh hoá BOD
5
trung
bình 1250-1800 mg/l, COD khoảng 1600-2300 mg/l và giàu các chất dinh
dỡng với hàm lợng nitơ tổng cộng từ 70-120 mg/l. Nguồn nớc thải bắt
nguồn từ các công đoạn sản xuất nh:
+ Sơ chế nguyên liệu bao gồm rửa mổ, rã đông.
+ Qúa trình hấp luộc.
+ Qúa trình ngâm thuỷ sản.
+ Công đoạn rửa thiết bị.
Lợng ô nhiễm gây ra do ngành chế biến thuỷ sản và các
ngành khác đợc trình bày trong bảng 1.
+ Quỏ trỡnh ngõm thu sn
+ Cụng on ra thit b.
Lng ụ nhim gõy ra do ngnh ch bin thu sn v cỏc ngnh
khỏc c trỡnh by trong bng 1
Bng 1. Thnh phn v nng cỏc cht ụ nhim t cụng ngh thc
phm
Ngnh cụng ngip
Lu lng
m
3
/ngy
Lng ụ nhim kg/ngy
SS BOD TKN
Ch bin hi sn 18.900 4.200 28.400 1.700
Bt giy v giy 49.200 54.900 104.800 340
Bt khoai mỡ 47.100 30.600 590.000 -
Dt v nhum 32.500 5.600 17.300 -
Nc gii khỏt 15.600 4.400 19.000 630
Ch bin tht 6.400 4.000 13.300 1.020
Ngnh ng 5.520 6.900 32.000 72
Rau qu úng hp 3.700 520 2.700 70
S liu bng 1 cho thy ngnh ch bin hi sn l mt trong nhng
ngnh cụng nghip gõy ụ nhim nhiu nht cho mụi trng c bit l mụi
trng nc. Nc thi ch bin thu sn cha cht hu c v cht dinh
dng (N,P) cao, to iu kin cho cỏc vi sinh vt gõy bnh phỏt trin nh:
vi khuản thương hàn, tả, lỵ, siêu vi trùng gan… và một số loài nấm gây bệnh
cho da, đồng thời làm tăng lượng tảo trong nước (hiện tượng phú dưỡng-
eutrophy). Loại nước thải này có nguy cơ gây ô nhiễm trầm trọng cho môi
trường xung quanh nếu không được xử lí đúng mức. Ngoài ra nước thải chế
biến thuỷ sản còn chứa dầu mỡ sinh ra từ quá trình chế biến cá có nhiều dầu.
Một đặc điểm quan trọng khác là hầu hết các nhà máy chế biến thuỷ sản đề
nằm ở ven biển, ngoại trừ thành phố Hồ Chí Minh, nên đều thiếu nước ngọt
để chế biến. Vì vậy một số nhà máy dùng trực tiếp nước biển cho một số
công đoạn trong quá trình chế biến như xả đá, mổ xẻ và rửa nguyên liêu. Do
đó lượng nước thải này ít nhiều có độ mặn. Dưới đây là thành phần nước
thải của nhà máy chế biến cá khô muối.
Bảng 2: Thành phần nước thải nhà máy chế biến cá khô muối
Thông số Đơn vị
Nơi tập trung
Bể nước muối Nước thải khác
COD mg/l 5.250 873
BOD
5
mg/l 5.250 670
SS mg/l 371 119
pH 6,17 6,77
Cl
-
mg/l 45,76 16,7
SO
4
2-
mg/l 26,8 10,01
N tổng số mg/l 1,240 164
P tổng số mg/l 4,72 5,25
Số liệu bảng 2 cho thấy việc chế biến cá khô muối sản sinh ra một
lượng nước thải có chứa nồng độ muối rất cao, từ 17 cho đến 46 g/l. Nước
thải với hàm lượng muối cao như vậy khiến cho các tế bào vi khuẩn tham
gia trong quá trình xử lý nước thải bị ức chế, bị mất nước, do áp lực thẩm
thấu dẫn đến hiệu suất xử lý giảm. Vì vậy ngoài vấn đề ô nhiễm chất hữu cơ,
một vấn đề đặc biệt khác cần phải quan tâm trước khi thiết lập một hệ thống
kiểm soát ô nhiễm là việc nước thải của là việc nước thải của quá trình chế
biến hải sản chứa hàm lượng muối (Na
+
, Cl
-
, SO
4
2-
) rất cao, khiến cho việc
xử lý trửo nên khó khăn.
Rõ ràng ô nhiễm môi trường nước nói chung và ô nhiễm chất hữu cơ
do các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, nhất là công nghiệp chế biến
thuỷ sản trong điều kiện nhiễm mặn đã đạt đến mức đặc biệt nghiêm trọng,
đòi hỏi phải có nghiên cứu xử lý nhằm đảm bảo môi trường.
4. Các phương pháp xử lý nước thải
4.1. Phương pháp cơ học
Phương pháp này được dùng để loại bỏ các vật rắn kích thước lớn
bao gồm những chất lơ lửng và các chất lắng đọng có bản chất vô cơ hoặc
hữu cơ. Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, thường người ta sử dụng
các quá trình thủy cơ (gián đoạn hay liên tục); lọc qua song chắn hoặc lưới,
lắng dưới tác dụng của lực trọng trường hoặc lực ly tâm hay lọc.
+ Lọc qua song chắn hoặc lưới chắn: Đây là bước xử lý sơ bộ nhằm
khử tất cả các tạp chất có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thống
xử lý nước thải như làm tắc bơm, đường ống hay kênh dẫn.
+Lắng: Quá trình này được dùng để loại bỏ các tạp chất ở dạng
huyền phù thô ra khỏi nước. Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tác dụng của
trọng lực. Để tiến hành quá trình này người ta thường dùng các loại bể lắng
khác nhau như: bể lắng cát (cấp I)-có nhiệm vụ tách các chất rắn hữu cơ và
các chất rắn khắc và bể lắng trong (cấp II)- có nhiệm vụ tách bùn sinh học ra
khỏi nước thải.
4.2. Phương pháp hóa lý
+ Đông tụ và keo tụ: Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn
huyền phù hợp nhưng không thể tách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng
keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích thước quá nhỏ. Để tách các
hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng phương pháp lắng cần tăng kích thước
của chúng nhờ sự tác động tương hỗ của các hạt phân tán liên kết thành tập
hợp các hạt nhằm tăng tốc độ lắng của chúng. Việc khử các hạt keo rắn bằng
lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần trung hòa điện tích của chúng, sau đó
liên kết chúng với nhau. Quá trình trung hòa điện tích được gọi là quá trình
đông tụ, khác với quá trình keo tụ là quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ
các hạt nhỏ. Các chất keo tụ thường dùng là Al
2
(SO
4
)
3
, FeCl
3
,…
+Tuyển nổi: Phương pháp tuyển nổi được sử dụng để tách các tạp
chất phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng . Trong một số trường
hợp, quá trình này dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề
mặt. Về nguyên tắc, tuyển nổi được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm
đặc bùn sinh học. Quá trình tuyển nổi đươc thực hiện bằng cách sục các bọt
khí vào pha lỏng. Các bọt khí đó dính bán với các hạt và khi lực nổi của tập
hợp bóng khí và hạt đủ lớn sẻ kéo hạt nổi lên bề mặt sau đó chúng tập hợp
lại với nhau thành lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao.
4.3. Phương pháp hoá học
Các phương pháp hóa học dùng trong xử lý nước thải gồm có: trung
hòa, ôxy hóa khử. Phương pháp này dùng để khử các chất hòa tan trong hệ
thống cấp nước khép kín. Đôi khi ,chúng còn dùng để xử lý sơ bộ trước khi
xử lý sinh học hay sau công đoạn này, như một phương pháp xử lý nước thải
lần cuối trước khi thải vào môi trường.
+Phương pháp trung hoà: Nước thải chứa axit vô cơ hoặc kiềm cần
được trung hoà để đưa pH về khoảng 6,5-8,5 trước khi thải vào nguồn nước
hoặc cho công nghệ xử lý tiếp theo. Phương pháp trung hoà có thể thực hiện
bằng nhiều cách phụ thuộc vào thể tích, nồng độ nước thải, chế độ nước thải,
khả năng sẵn có và giá thành của tác nhân hoá học. Trong quá trình trung
hoà một lượng bùn cặn được tạo thành. Lượng bùn này phụ thuộc vào nồng
độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân sử dụng
cho quá trình.
+ Phương pháp ôxy-hoá khử: Phương pháp này sử dụng các chất ôxy
hoá như Cl ở dạng khí và dạng hoá lỏng để ôxy hoá các chất độc hại trong
nước thải thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi môi trường nước. Quá
trình này tiêu tốn một lượng lớn tác nhân hoá học nên chỉ dùng trong những
trường hợp không thể dùng các phương pháp khác.
4.4 . Phương pháp xử lý sinh học
Phương pháp xử lý sinh học được sử dụng để làm sạch nước thải
sinh hoạt cũng như nước thải sản xuất khỏi nhiều chất hữu cơ và một số chất
vô cơ như H
2
S, các sunfít, amoniac, nitơ Phương pháp này dựa trên cơ sở
sử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất hữu cơ gây nhiễm
bẩn trong nước thải. Đầu tiên các vi sinh vật có khả năng phân huỷ sẽ bẻ gãy
các đại phân tử hữu cơ như protêin, xenluloza, tinh bột, chất béo, tạo thành
các chất đơn giản hơn. Các chất này tiếp tục được các vi sinh vật khác phân
giải tạo thành các hợp chất vô cơ tan trong nước.Sau đó nhóm vi sinh vật
chuyên hoá đặc trưng sẽ loại bỏ các hợp chất như lưu huỳnh,nitơ vô cơ liên
kết. Người ta có thể phân loại các phương pháp sinh học dựa trên các cơ sở
khác nhau. Song nhìn chung có thể chia chúng thành 2 loại chính sau:
Phương pháp xử lý hiếu khí và kị khí.
4.4.1 . Phương pháp xử lý hiếu khí
Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra
ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo.Trong điều kiện tự nhiên,quá trình diễn ra
với hiệu suất thấp và chậm hơn so với quá trình xử lý trong điều kiện nhân
tạo.
Phương pháp này lợi dụng khả năng phân huỷ các hợp chất hữu cơ
của vi sinh vật hiếu khí.Do đó trong điều kiện nhân tạo, để nâng cao hiệu
suất xử lý người ta bổ sung liên tục ôxy và duy trì nhiệt độ trong khoảng 20-
40
o
C.xử lý bằng phương pháp hiếu khí trong điều kiện nhân tạo bao gồm:
bể thông khí sinh học (bể aeroten), lọc sinh học hoặc đĩa sinh học.
+ Xử lý trong các aeroten: ở đây nứơc thải được cho chảy vào
bể chứa bùn hoạt tính, bể này luôn được sục khí để đảm bảo luôn bão hoà
oxy và duy trì bùn ở trạng thái lơ lửng . Không khí được cấp vào nước thải
bằng cách nén khí qua bộ phận khuyếch tán ngập nước hay bằng sục khí,
hoạc dùng khuấy cơ học thổi không khí vào chất lỏng.
+Xử lý trong các bể sinh học: đây là thiết bị phản ứng sinh học
trong đó các vi sinh vật sinh trưởng cố định trên một lớp màng bám trên vật
liệu lọc. Nước thải được phun từ trên xuống qua lớp vật liệu lọc. Ở bề mặt
màng lọc, vi sinh vật hấp thụ chất hữu cơ và chúng sử dụng oxy hoà tan
trong nước thải để oxy hoá các chất hữu cơ của nước thải.
4.4.2. Phương pháp kị khí:
Phương pháp kị khí được dùng để xử lý nước thải ô nhiễm chất
hữu cơ cao cũng như lên men bùn cặn sinh ra trong quá trình xử lý bằng
phương pháp sinh học. Đây là phương pháp cổ điển nhất dùng dể ổn định
cặn trong đó các vi khuẩn yếm khí phân huỷ các chất hữu cơ.
Tuỳ vào loại sản phẩm cuối cùng mà người ta phân loại quá
trình này thành: lên men rượu, lên men axít lactic, lên men metan Những
sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men là: cồn, axít hữu cơ, axeton, khí
(CO
2
, H
2
, CH
4
). Sự phân huỷ kị khí các chất ô nhiễm trong nước thải có thể
gồm ba pha: pha thuỷ phân (axít hoá), pha sinh axetat và pha sinh metan.
trước tiên các chất ô nhiễm được thuỷ phân và tạo thành các axít béo hay hơi
bởi các vi khuẩn yếm khí tuỳ tiện (vi khuẩn sinh axít). Sau đó các axít này
được vi khuẩn sinh axetat biến đổi thành axetat, CO
2
, H
2
(bởi vi khuẩn sinh
axetat). Cuối cùng cả axetat, CO
2
, H
2
, được vi khuẩn sinh metan biến đổi
thành metan.
Phản ứng của sự tạo thành metan xảy ra như sau:
CO
2
+ H
2
A → CH
4
+ 4A + 2H
2
O (H
2
A là chất hydro)
Hoặc:
CO + 3H
2
→ CH
4
+ CO
2
; CO + 2H
2
O → CH
4
Hay có thể được tạo thành do phân giải axít axetic :
CH
3
COOH → CH
4
+CO
2
; CO
2
+H
2
→ CH
4
+ H
2
O ;
Quá trình phân huỷ chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí được
minh hoạ trên hình 1.
Chất hữu cơ
CO
2
H
2
HOAc
CH
4
CH
4
+CO
2
Chất hữu cơ
CO
2
H
2
HOAc
CH
4
CH
4
+CO
2
2
Chất hữu cơ
CO
2
H
2
HOAc
CH
4
CH
4
+CO
2
2a
R-COO
-
2b
Hình 1. Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong lên men mêtan
1: Vi khuẩn lên men
3: Các vi khuẩn axetic sinh hidro
R: Gốc cacbuahidro
2: Vi khuẩn sinh mêtan
2a: Vi khuẩn dinh dưỡng hidro
2b: Vi khuẩn dinh dưỡng nitrat
Quá trình sinh mêtan nhìn chung chịu ảnh hưởng của các yếu tố như:
nhiệt độ, pH, hàm lượng bùn, mức độ khuấy trộn, điều kiện yếm khí và các
nguyên tố vi lượng. Nhìn chung nhiệt độ tối ưu cho quá trình là 35
o
C, pH thích
hợp là pH trung tính . Hàm lượng bùn và mức độ khuấy trộn cũng là yếu tố rất
quan trọng quyết định hiệu quả xử lý. Thông thường hàm lượng bùn từ 7-9% là
tối ưu. Đồng thời quá trình xử lý này đòi hỏi điều kiện kị khí do vậy sự mêtan
hóa sinh học phải được tiến hành trong bể kín. Ngoài ra phải kể đến ảnh hưởng
của dòng vi khuẩn, thời gian lưu đủ đảm bảo hiệu suất khử của chất gây ô nhiễm
và điều kiện không chứa hóa chất độc .
Dựa trên nguyên tắc phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí, người
ta đã xây dựng một số hệ thống xử lý nước thải sau đây
+ Hồ yếm khí.
+ Hệ thống đệm bùn kị khí dòng lên (UASB).
1
2
1
3
+ Hệ thống UASB cải tiến.
Trong hệ thống UASB, nước thải sau khi được điều chỉnh pH sẽ được
bơm từ dưới lên qua lớp đệm bùn (tạo ra từ các bông hoặc các hạt sinh khối hoạt
động) bằng bơm định lượng. Hỗn hợp bùn yếm khí trong hệ thống sẽ hấp thu các
chất hữu cơ hòa tan trong nước thải, phân hủy và chuyển hóa chúng. Khí sinh ra
đủ để các hạt bùn chuyển động liên tục và các lớp bùn được trộn đều. Một số hạt
bị rơi ra khỏi lớp bùn nhưng bị mất “bẫy khí” chúng lắng xuống trở lại lớp bùn.
Bùn hoạt tính là sinh khối, đóng vai trò quyết định đối với việc phân hủy
và chuyển hóa chất hữu cơ. Trong mô hình này bùn được hình thành hai vùng rõ
rệt: ở ¼ bể tính từ đáy lên, lớp bùn được hình thành do các hạt cặn keo tụ nồng
độ từ 5-7%, phía trên lớp này là lớp bùn lơ lửng nồng độ từ 1000 – 3000 mg/lít
gồm các bông cặn chuyển động giữa các bùn đáy và bùn hoạt tính từ ngăn đáy rơi
xuống. Trên bề mặt tiếp giáp với pha khí, nồng độ bùn trong nước là bé nhất.
Nồng độ bùn hoạt tính cao cho phép hệ thống làm việc với tải trọng chất hữu cơ
cao. Nghiên cứu sự phân bố bùn và vi sinh vật theo tầng của mô hình UASB thực
nghiệm cũng cho bức tranh tương tự. Ở phần phản ứng của UASB với chiều cao
là một mét và chia làm bốn phần (từ dưới lên) thì ở tầng 1 hàm lượng bùn là
25,79 – 27,38 g/l trong đó ở tầng 2, 3 và 4 các số liệu tương ứng là 21,98 – 23,54;
5,09 – 5,28; 0,12 – 0,13 g/l.
So với xử lý hiếu khí, xử lý nước thải ô nhiễm chất hữu cơ bằng phương
pháp phân giải kị khí có những ưu việt hơn thể hiện ở những đặc điểm sau:
+ Không cần ôxi như trong xử lý hiếu khí nên chi phí năng lượng thấp.
+ Chỉ sinh ra một lượng nhỏ bùn dư thừa.
+ Thu hồi được lượng khí metan có giá trị sử dụng (70 – 80% tổng lượng
khí).
+ Khả năng khử COD cao.
Trên thế giới, hệ thống UASB được sử dụng để sử lý nước thải từ vài thập
kỉ nay và đã có hàng trăm cơ sở sử dụng phương pháp này để sử lý các loại nước
thải khác nhau.
Ở Việt Nam đã có nhiều cơ sở sử dụng mô hình này kết hợp với phương
pháp sử lý hiếu khí: nhà máy bia Việt Nam, nhà máy bia Cần Thơ, nhà máy
Vedan ( Đồng Nai), Cty cao su Long Thành( Đồng Nai), song tất cả hệ thống này
còn nhiều vấn đề cần giải quyết.
Trong mấy trăm năm gần đây, tại phòng công nghệ Tảo, Viện công nghệ
sinh học – Trung tâm Khoa Học Tự Nhiên và Công Nghệ Quốc Gia, các nghiên
cứu sử lý nước thải công nghiệp đã được tiến hành và thu được một số kết quả
khả quan. Phòng thí nghiệm đã thực hiện đề tài: “nghiên cứu xử lý nước thải hữu
cơ giàu Nito và Phốt pho” thuộc chương trình trọng điểm cấp nhà nước KC-04-
02. Nước thải chế biến thủy sản là đối tượng nghiên cứu của đề tài này. Đây là
vấn đề phức tạp đòi hỏi nhiều nghiên cứu từ cơ sở phòng thí nghiệm đến những
ứng dụng thực tiễn, từ sử lý hiếu khí đến kị khí và phối hợp giữa chúng với nhau.
Kết luận: Trong nhiều giải pháp xử lý nước thải được đưa ra cho đến
nay, phương pháp công nghệ sinh học được đánh giá cao nhất với chi phí rẻ và
hiệu quả. Phân cấp, phân quyền trong quản lý là vấn đề then chốt, song cần có sự
phối hợp chặt chẽ hơn nữa giữa Nhà nước, các nhà khoa học và các doanh nghiệp
để giải quyết những tồn tại và định hướng cho tương lai trong công tác quản lý và
bảo vệ môi trường sản xuất thuỷ sản, hướng tới sự phát triển bền vững.
5. Phân tích điểm mạnh điểm yếu của phương pháp lựa chọn
Kết quả phân hạng cơ sở công nghiệp theo các tiêu chí bảo vệ môi trường
của ngành Chế biến thủy sản
Bước đầu đánh giá mức độ ô nhiễm và tính tuân thủ của 20 nhà máy
thuộc ngành này dựa trên 8 tiêu chí bảo vệ môi trường, kết quả cho thấy (hình 1):
Mức độ màu sắc đặc trưng cho môi trường tập trung ở một số mức cụ thể như
sau: kém (đen), đạt (nâu) và khá (xanh da trời). Hiện chưa có cơ sở đạt tốt (xanh
lá cây), xuất sắc (vàng) và chưa đạt (đỏ).
Trong 03 mức đạt được của ngành chế biến thuỷ sản, màu nâu chiếm tỷ lệ
khá cao (60%), con số này cho thấy tình hình môi trường và các biện pháp bảo vệ
môi trường của ngành đang ở mức độ trung bình. Số lượng cơ sở thuộc mức khá
rất ít, chiếm 15%, đây là những cơ sở sản xuất khá ổn định, công nghệ tiên tiến
và đã có chú trọng đến công tác bảo vệ môi trường.
Trong số 25% các nhà máy được xếp hạng kém, phần lớn là các cơ sở còn
xen lẫn trong khu dân cư chưa được quy hoạch. Mặc dù sản xuất ổn định, thay
đổi công nghệ, song ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến dân cư là điều không thể
tránh khỏi.
* Đánh giá theo từng tiêu chí, ngành Chế biến thuỷ sản được đánh giá
như sau:
Kết quả quan trắc của mỗi nhà máy trong vòng 02 năm trở lại đây được
sử dụng để đánh giá tiêu chí 1. Kết quả phân tích cho thấy, 90% nhà máy không
đạt TCVN (5945-1995, B) đối với nước thải sau hệ thống xử lý.
Điều nay cho thấy, chất ô nhiễm của ngành Chế biến thuỷ sản rất đặc thù,
mức tác động về mặt môi trường đến các khu vực xung quanh là khá cao mặc dù
một số nhà máy có hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh. Kết quả quan trắc nước
thải sau hệ thống xử lý của các nhà máy thuộc ngành trong một vài năm trở lại
đây cho thấy, hàm lượng BOD5, COD còn ở mức khá cao, mức độ vượt TCVN
đối với 02 thông số này từ 1 - 35 lần. Các chỉ tiêu khác như SS, N tổng có vượt
tiêu chuẩn quy định nhưng không đáng kể.
Đây là ngành có nhiều nhạy cảm về môi trường bởi mức độ ô nhiễm của
nước thải và đặc thù của mùi hôi, do đó luôn được cộng đồng quan tâm. Từ năm
1999 đến nay, có 12 cơ sở có khiếu nại từ phía cộng đồng, trong đó có 7 cơ sở bị
xử phạt hành chính ít nhất là 01 lần, có 02 cơ sở bị xử phạt 2 lần, đó là Xí nghiệp
Chế biến thuỷ sản Hoà Cường và Xí nghiệp Chế biến thuỷ đặc sản số 10. Sự can
thiệp của cộng đồng chủ yếu là vấn đề nước thải và mùi hôi. Nước thải của một
số nhà máy bị khiếu kiện nằm trong khu vực dân cư, đã gây ảnh hưởng trực tiếp
đến hoạt động dân sinh của con người.
Hình 1
Sự cố môi trường không xảy ra đối với ngành Chế biến thuỷ sản trong vài
năm trở lại đây. Đây cũng chính là kết quả của việc bước đầu áp dụng các công
nghệ xử lý nêu trên, và đặc biệt là việc áp dụng công nghệ sinh học trong việc xử
lý nước thải. Như vậy cùng với việc khắc phục những yếu điểm của ngành đã cho
thấy sự tối ưu cũng như ưu điểm vượt trội của công nghệ xử lý nước thải với
ngành, cả trước mắt cũng như lâu dài.
6.Giải pháp phát triển công nghệ trong khu vực:
a. Lồng ghép các yếu tố môi trường vào quy hoạch phát triển thuỷ sản;
b. Nghiên cứu đánh giá ô nhiễm trong NTTS để từ đó lựa chọn các
phương pháp xử lý nước thải phù hợp
c. Tại các cơ sở chế biến thuỷ sản tư nhân, do kinh phí hạn hẹp nên khâu
xử lý nước thải thường bị bỏ qua. Vì vậy các cơ quan quản lý phải thường xuyên
kiểm tra, hướng dẫn người sản xuất những phương pháp xử lý nước thải, nhằm
bảo vệ môi trường.
An ninh sinh thái là vấn đề quan trọng hàng đầu trong bảo vệ môi trường.
Việt Nam cần phát huy lợi thế của người đi sau trong phát triển nuôi để đánh giá
tác động môi trường.