Hoàn chỉnh thiết kế và chế tạo thiết bị xử lý nước thải của quá trình sản xuất chitin từ phế liệu chế biến thủy sản

i

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Họ, tên SV: Lê Văn Tư – Phan Văn Sáu Lớp: 47CT
Ngành : Chế tạo máy Mã ngành:
Tên đề tài: Hoàn chỉnh thiết kế và chế tạo thiết bị xử lý nước thải của quá trình
sản xuất chitin từ phế liệu chế biến thủy sản
Số trang: 128 Số chương:6 Số tài liệu tham khảo: 16
Hiện vật: 2 quyển đồ án và 2 đĩa CD
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN










Kết luận:


Nha Trang, tháng 12 năm 2009.
Cán bộ hướng dẫn:


Th.s. Nguyễn Hữu Thật
K.s. Nguyễn Minh Quân

ĐIỂM CHUNG
Bằng số Bằng chữ




ii

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ, tên SV: Lê Văn Tư – Phan Văn Sáu Lớp: 47CT
Ngành : Chế tạo máy Mã ngành:
Tên đề tài: Hoàn chỉnh thiết kế và chế tạo thiết bị xử lý nước thải của quá trình
sản xuất chitin từ phế liệu chế biến thủy sản
Số trang: 128 Số chương:6 Số tài liệu tham khảo: 16
Hiện vật: 2 quyển đồ án và 2 đĩa CD
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN








Điểm phản biện


Nha Trang, tháng 12 năm 2009.
Cán bộ phản biện

Nha Trang, tháng 12 năm 2009.
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
ĐIỂM CHUNG
Bằng số Bằng chữ




iii

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA QUÁ
TRÌNH SẢN XUẤT CHI TIN 2
TỪ PHẾ LIỆU CHẾ BIẾN THUỶ SẢN. 2
I.1.TỔNG QUAN VỀ PHẾ LIỆU TÔM 2
I.1.1 Giới thiệu chung về phế liệu tôm 2
I.1.2. Sản lượng phế liệu vỏ tôm đông lạnh 3
I.1.3. Cấu tạo của vỏ tôm 4
I.1.4. Hướng tận dụng phế liệu vỏ tôm. 4
I.2. TỔNG QUAN VỀ CHITIN-CHITOZAN 5
I.2.1. Sự tồn tại của chitin-Chitosan trong tự nhiên 5
I.2.2. Cấu trúc và tính chất của chitin. 5
I.2.3. Cấu trúc và tính chất của chitosan. 6
I.2.4. Ứng dụng của chitin và chitosan 7
I.2.5.Tình hình nghiên cứu và sản xuất chitin và chitosan 10
I.2.6. Giới thiệu về quy trình và thiết bị sản xuất chitin 12
I.2.6. 1.Giới thiệu về quy trình sản xuất chitin. 12

I.2.6.2.Giới thiệu về thiết bị sản xuất chitin 12
I.3. TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH XỬ LÝ CHẤT THẢI CỦA QUÁ
TRÌNH SẢN XUẤT CHITIN - CHITOSAN 15
I.3.1. Tổng quan về nước thải trong quá trình sản xuất chitin – chitosan 15
I.3.1. 1.Gới thiệu về nước thải 15
I.3.1.2 Quy trình sản xuất chitin và nguồn nước thải. 15
I.3.1. 3.Thành phần và tính chất nước thải chế biến chitin 16
I.3.1. 4.Những thông số đánh giá chất lượng nước thải. 17
I.3.2.Công nghệ xử lý nước thải sau quá trình sản xuất chitin 20
I.3.2.1.Sơ đồ quy trình xử lý nước thải của quá trình sản xuất chitin 21
I.3.2.2.Mô tả công nghệ. 21


iv

I.3.2.3.Những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước bằng phương
pháp sinh học 28
I.4. YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG THIẾT BỊ 29
I.4. 1. Yêu cầu về kỹ thuật của hệ thống thiết bị. 29
I.4. 2.Yêu cầu chất lượng nước thải sau khi được xử lý qua hệ thống 30
CHƯƠNG II : HOÀN CHỈNH THIẾT KẾ. 32
II.1.XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ. 32
II.1.1.Sơ đồ bố trí hệ thống thiết bị: 32
II.1.2.Hệ thống xử lý nước thải bao gồm những thiết bị sau : 32
II.1.3.Nguyên tắc hoạt động của hệ thống thiết bị: 33
II.2. XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ
TRONG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI. 35
II.2.2. Thiết bị sục khí 37
II.3. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN 39
II.3.1.Các thông số đầu vào của hệ thống xử lý nước thải 39

II.3.2.Các thông số kỹ thuật của thùng trong hệ thống xử lý nước thải 42
II.3.2.1.Thể tích các bể trong hệ thống 42
II.3.2.2. Kiểm tra bền của các bể trong hệ thống. 46
II.3.4.Các thông số kỹ thuật của đường ống và bơm trong hệ thống 49
II.3.4.1.Các thông số kỹ thuật cơ bản của ống dẫn và bơm1 49
II.3.4.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của ống dẫn và bơm2 53
II.3.5.Các thông số kỹ thuật của máy khuấy trong hệ thống xử lý nước thải. 55
II.3.5.1.Công xuất khởi động của động cơ 56
II.3.5.2.Tính chọn động cơ 58
II.3.6.Hàm lượng hóa chất trợ lắng 67
II.3.7.Sục khí cho bể hiếu khí. 68
CHƯƠNG III: CHẾ TẠO THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG 69
III.1. CHẾ TẠO TRỤC 69
III.1.1. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 69


v

III.1.2. PHÂN TÍCH CHI TIẾT 70
III.1.3.CHỌN VẬT LIỆU LÀM PHÔI 71
III.1.4.CHỌN PHƯƠNG ÁN CHẾ TẠO PHÔI 71
III.1.5.ĐÁNH SỐ GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT. 72
III.1.7.THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG CÔNG NGHỆ. 74
III.1.7.1.Nguyên công 1: 74
III.1.7.2.Nguyên công 2 77
III.1.7.3.Nguyên công 3 78
III.1.7.4.Nguyên công 4 79
III.1.7.5.Nguyên công 5 80
III.1.7.6.Nguyên công 6 81
III.1.7.7.Nguyên công 7 83

III.1.7.8.Nguyên công 8 84
III.1.7.9.Nguyên công 9 84
III.1.7.10.Nguyên công 10. 85
III.1.8.XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN 86
III.1.8.1.Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian

40k6 86
III.1.8.2.Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian

50h14 89
III.1.8.3.Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian

38 90
III.1.8.4.Bản vẽ phôi 91
III.1.8.5.Xác định lượng dư trung gianvà kích thước trung gian

35h14 91
III.1.8.6.Xác định lượng trung gian và kích thước trung gian

30h14 91
III.1.8.7.Xác định lượng dư cho phay rãnh then 25,6 . 92
III.1.9.Chế độ cắt cho

50 92
III.1.9.1.Chế độ cắt cho

50. 92
III.1.9.2.Tốc độ cắt khi tiện mặt đầu. 95
III.1.9.3.Tốc độ cắt khi tiện thô 95
III.2. CHẾ TẠO CÁNH KHUẤY 106

III.4. Ổ BI 109


vi

III.5. DÂY ĐAI 109
III.6.CHẾ TẠO BÁNH ĐAI 110
III.7. CHẾ TẠO THEN 110
III.8. CHẾ TẠO PHỄU LẮNG. 111
III.9. CHẾ TẠO CÁC KHUNG CHÂN ĐỠ BỂ 111
III.9.1. Khung chân bể lắng và 2 bể chứa 111
III.9.2. Khung chân bể trung hoà. 112
III.9.3. Khung chân bể hiếu khí. 112
III.9.4. Chân chân bể protein 113
III.10. ĐỘNG CƠ SỤC KHÍ 113
III.11. CHẾ TẠO HỆ THỐNG DẪN NƯỚC. 114
III.11.1. Bơm 114
III.11.2. Ống nhựa. 114
III.12. CHẾ TẠO HOÀN CHỈNH HỆ THỐNG. 115
III.13. XÂY DỰNG CÁC BẢN VẼ KỸ THUẬT. 116
CHƯƠNG IV: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 117
IV.1. THỬ NGHIỆM VÀ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TÁCH
CAROTENO PROTEIN 117
IV.1.1. Thử nghiệm tách caroteno protein. 117
IV.1.2. Thử nghiệm lần 1. 117
IV.1.3 Thử nghiệm lần 2 118
IV.1.4.Thử nghiệm lần 3. 118
IV.1.5.Thử nghiệm lần 4. 119
IV.1.6.Thử nghiệm lần 5. 119
IV.1.7.Thử nghiệm lần 6. 120

IV.1.8.Nhận xét 120
IV.1.9.Quy trình công nghệ tách caroteno protein. 120
IV.2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI. 121
IV.2.1. Quy trình công nghệ. 121


vii

IV.2.2. Nhận xét 122
IV.2.3. Kết luận 122
CHƯƠNG V: HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 123
V.1. HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH THIẾT BỊ SẢN PHẨM 123
V.1. 1. Giá thành thiết bị. 123
V.1. 2. Giá thành xủ lý nước thải ( 3m
3
). 124
CHƯƠNG VI: KẾT KUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 125
TÀI LIỆU THAM KHẢO 127


1

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, nghành nuôi trồng, khai thác và chế biến thủy sản xuất
khẩu Việt Nam đã phát triển mạnh mẽ, trong đó tôm đông lạnh xuất khẩu đã đem lại thu
nhập nguồn ngoại tệ rất đáng kể cho đất nước. Tuy nhiên cùng với sự phát triển đó thì một
lượng phế liệu thải ra cũng rất lớn. Do vậy một vấn đề đặt ra là nghiên cứu tận dụng
nguồn phế liệu để xản xuất ra các mặt hàng có giá trị kinh tế cao, nhằm đảm bảo yêu cầu
sản xuất sạch hơn không gây ô nhiễm môi trường đồng thời cũng đem lại nguồn hồi hỗn

hợp này ta có thể sử dụng để bổ xung vào thức ăn gia súc, nuôi trồng thủy sản vừa góp
phần làm tăng giá trị kinh tế cho quy trình sản xuất chitin và điều đặc biệt quan trọng đối
với việc giải quyết vấn đề ôi nhiễm môi trường của chúng ta mà trong thời gian gần đây
vấn đề này đang và sẽ là vấn đề nóng bỏng được các nước cũng như toàn thể người dân ở
trên thế gới quan tâm.
Nhận thấy việc cấp thiết của vấn đề xử lý nước thải công nghiệp nói chung và xử lý
nước thải sau quá trình sản xuất chitin nói riêng của các nhà máy thải ra hàng năm là rất
lớn, vì vậy KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY – TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA
TRANG đã giao cho chúng tôi thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài:
“ Hoàn chỉnh thiết kế và chế tạo thiết bị xử lý nước thải của quá trình sản xuất chitin
từ phế liệu chế biến thuỷ sản”.
Nội dung thực hiện:
1. Tổng quan về thiết bị xử lý nước thải của quá trình sản xuất chitin từ phế liệu chế
biến thuỷ sản.
2. Hoàn chỉnh thiết kế, chế tạo thiết bị.
3. Lập quy trình công nghệ xử lý nước thải.
4. Kết luận và đề xuất ý kiến.
Mặc dù trong quá trình làm đề tài chúng em đã cố gắng rất nhiều song đây là lần đầu
tiên làm quen với công tác nghiên cứu khoa học và kiến thức, điều kiện thực hiện, thời
gian có hạn nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng
góp quý báu của các thầy và các bạn để đề tài được hoàn chỉnh hơn.
Chúng tôi xin chân thành cám ơn.
Nha Trang, ngày 15 tháng 11 năm 2009
Sinh viên thực hiện:

1. Lê Văn Tư
2. Phan Văn Sáu

2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ XỬ LÝ
NƯỚC THẢI CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT CHI TIN
TỪ PHẾ LIỆU CHẾ BIẾN THUỶ SẢN.

I.1.TỔNG QUAN VỀ PHẾ LIỆU TÔM
I.1.1 Giới thiệu chung về phế liệu tôm.
Tôm là đối tượng quan trọng của ngành nuôi trồng và chế biến thủy sản Việt Nam.
Thịt tôm có giá trị kimh tế cao và có mùi vụ thơm ngon đặc trưng, rất hấp dẫn. Hiện nay
sản phẩm tôm đông lạnh xuất khẩu đã góp70-80% tổng kim ngạch xuất khẩu của toàn ngành.
Hiện nay ở nước ta, kỹ thuật khai thác và nuôi tôm mới phát triển và ngày càng
cung cấp nhiều nguyên liệu cho các vhà máy chế biến thủy sản trong nước và xuất khẩu
nhiều mặt hàng như:
- Tôm tươi nguyên con cấp đông IQF hoặc Block
- Tôm bỏ vỏ đầu ấp đông IQF hoặc Block
- Tôm là Surimi
- Tôm bỏ vỏ đóng hộp
- Tôm bỏ vỏ , bỏ chỉ lưng hấp cấp đông
Điều này chứng tỏ tôm là một mặt hàng đem lại nguồn kinh tế lớn cho đất nước
nhưng đồng thời cũng thải ra một lượng đáng kể phế liệu, chủ yếu là vỏ và đầu tôm. Ngoài
ra, có một lượng đáng kể thịt vụn do bóc nõn không cẩn thận hoặc một số tôm bị loại do
biến màu, chất lượng không đảm bảo.
Tùy theo giống, loài và phương pháp gia công chế biến mà lượng phế liêu này thay
đổi từ 40% (đối với tôm sú ) đến 60% ( đối với tôm càng xanh ) lượng nguyên liệu thu
mua. Đối với sản phẩm tôm bóc nõn và rút ruột thì mất mát theo vỏ tôm và đuôi tôm
khoảng 25 %. Nhìn chung, trong phế liệu tôm thì trọng lượng phần đầu thường gấp 3-4 lần
so với phần vỏ và đuôi.
Trong phế liệu tôm đông lạnh, thành phần chiếm tỉ lệ đáng kể và có giá trị nhất là

chitin, tiếp đó là protein ngoài ra còn có sắc tố ( chủ yếu là Astaxanthin ), khoáng và
Vitamin.


3

- Chitin: tồn tại dưới dạng liên kết với protein, khoáng và nhiều hợp chất hữu cơ
chủ yếu là cacbonat calci là thành phần chỉ yếu tạo nên vỏ tôm.
- Protein: trong phế liệu tôm thường là loại protein không hòa tan do đó khó tách ra
khỏi vỏ, nó tồn tại dưới hai dạng:
Dạng tự do: tồn tại trong các cơ quan nội tạng và các cơ gắn ở phần vỏ.
Dạng phức tạp: liên kết với chitin, cacbonat valci như một phần thống nhất của vỏ tôm
Enzyme: theo tạp chí khoa học và công nghệ thủy sản số 05/1993 hoạt độ của
Enzyme của đầu tôm khoảng 6.5 đơn vị hoạt độ /g tươi.
+ Astaxanthin: thường ở dạng liên kết với Acid béo, hay protein tạo nên một phức
hợp có màu xanh đặc trưng của tôm.
Phế liệu Protein Chitin Lipid Tro Canci Phopho
Đầu tôm 53,10 11,10 8,90 22,60 7,20 1,68
Vỏ tôm 2,80 27,20 0,40 31,70 11,10 3,16

Như vậy, phế liệu tôm là nguồn nguyên liệu vô cùng phong phú không chỉ để sản
xuất ra chitin-chitozan còn chứa một lượng đáng kể protein, Astaxanthin và Acid béo
không no quý giá cần được thu hồi.

I.1.2. Sản lượng phế liệu vỏ tôm đông lạnh.
Theo ước tính phế liệu tôm đông lạnh trên toàn thế giới khoảng 1.9 triệu tấn trong
một năm. Phần lớn là các nước đang phát triển như Thái lan, Chile, Philippin, Ấn độ,
Pakistan và Indonesia.
Ở Việt Nam ngu ồn nguyên liệu tôm rất dồi dào, được thu từ các nguồn chính là
đánh bắt và nuôi trồng. Ở nước ta mặt hàng thủy sản đông lạnh từ giáp xác chiếm 70-80%

công xuất chế biến. Vì vậy lượng từ vỏ giáp xác thải ra từ các nhà máy là khá lớn khỏng
70.000 tấn / năm. Đây là nguồn phế liệu dồi dào để sản xuất chitin-chitozan và các sản
phẩm có giá trị kinh tế khác, đồng thời cũng đe dọa làm ô nhiễm môi trường do nước thải
của quá trình sản xuất chitin-chitozan.
Theo chiến lược xuất khẩu của bộ thủy sản đến năm 2007 sản lượng tôm xuất khẩu
đạt 150.000 tấn / năm. Riêng địa bàn Khánh Hòa trong những năm gần đây mặt hàng tôm
đông lạnh được đẩy mạnh. Theo tổng cục thống kê Việt Nam sản lượng xuất khẩu tôm
đông lạnh Khánh Hòa trong năm 2000 đến 2005 là:


4


Năm 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Sản lượng
tôm (Tấn )

6928 8200 6609 8072 5968 5408

I.1.3. Cấu tạo của vỏ tôm.
Vỏ tôm có vấu tạo từ chitin liên kết với protein và với các hợp chất hữu cơ khác
(Lipid, Sắc tố, calci … ) rất phức tạp. Lớp vỏ này thường bị hóa cứng bởi sự đông kết của
calci cacbonat và các chất không tan khác.
Lớp biểu bì không chứa chitin, được bao bọc bởi màng sáp mỏng bên ngoài cản trở
sự hòa tan của lớp này ngay cả khi ở trong môi trường acid đặc ở nhiệt độ thường. Một số
nghiên cứu cho thấy màng này nhanh chóng bị hóa đỏ bởi Fucxin, có điểm đẳng điện pH=
5,1. Lớp này thường có màu vàng nhạt.
Lớp màu: tạo nên bởi sự hiện diện của những hình hạt của các phần tử chất mang
màu giống hạt melamin. Chúng gồm những túi khí hoặc không bào.
Lớp calci hóa: lớp này chiếm phần lớn lớp vỏ thường có màu xanh trải đều khắp.

Lớp không bị calci hóa: là lớp trong cùng, có bề dày tương đối nhỏ so với tổng
chiều dài của cả vỏ, bao gồm các phức chitin-protein bền vững không có calci
I.1.4. Hướng tận dụng phế liệu vỏ tôm.
Trong những năm gần đây việc tận dụng phế liệu vỏ tôm dông lạnh để sản xuất các
mặt hàng có giá trị kinh tế cao đang được nhiều người quan tâm như sản xuất chitin-
chitozan.
Chitin là polysaccaharide có đạm, có thành phần cần thiết của vỏ giáp xác.Trong vỏ
tôm cua hàm lượng chitin rất cao ( 10-20 % trọng lượng vỏ khô ). Việc sản xuất chitin,
chitozan nhìn chung qua các bước sau:
- Tách khoáng
- Khử protein
- Deacetyl bằng sút đặc .


5

I.2. TỔNG QUAN VỀ CHITIN-CHITOZAN
I.2.1. Sự tồn tại của chitin-Chitosan trong tự nhiên.
Chitin-chitosan là polymer hữu cơ phổ biến trong tự nhiên sau celulose và chúng
được tạo ra trung bình 20g trong một năm/m
2
bề mặt trái đất. Trong tự nhiên chitin tồn tại
ở trong cả thực vật và động vật.
Trong giới động vật, chitin là một thành phần cấu trúc quan trọng của các vỏ một
số động vật không xương sống. Ở thực vật chitin có ở thành tế bào của nấm và một số tảo
chlorophiceoe. Chitosan chính là sản phẩm biến tính của chitin khi xử lý chitin với kiềm
đặc nóng.
Chitin-chitosan là polysaccharide có đạm không độc hại, có khối lượng phân tử lớn.
Cấu trúc của chitin là một tập hợp các phân tử liên kết với nhau bởi các cầu nối glucozit và
hình thành một mạng các sợi có tổ chức.

Trong động vật thuỷ sản, đặc biệt trong vỏ tôm, cua, ghẹ hàm lượng chitin-chitosan
khá cao từ 14÷35% so với trọng lượng khô. Vì vậy, vỏ tôm, cua, ghẹ là nguồn nguyên liệu
chính để sản xuất chitin-chitosan phục vụ cho sản xuất xã hội.
I.2.2. Cấu trúc và tính chất của chitin.
Từ những nghiên cứu về sự thuỷ phân chitin bằng enzim hay HCl đậm đặc, người
ta thấy rằng chitin có cấu trúc là một polymer được tạo thành từ các đơn vị N- Acetyl--D-
Glucosamin liên kết với nhau bởi liên kết -1-4glucozit
Công thức cấu tạo:









Công thức phân tử:
[C
8
H
13
O
5
]
n

n : thay đổi tuỳ thuộc vào từng loại nguyên liệu
n
H

H
H
HN-COOCH
3

H
OH
H
CH
2

OH
H
H
OH
HN-COOCH
3

H
CH
2

OH


6

Ví dụ:
n= 400 ÷500 ở tôm thẻ n= 700 ÷800 ở tôm hùm
n= 500 ÷ 600 ở cua M

chitin
= (203,09)
n
phân tử luợng
- Các tính chất của chitin:
Chitin có màu trắng, không tan trong nước, trong môi trường kiềm, axít loãng và
các dung môi hữu cơ ete, rượu… Nhưng nó lại hoà tan trong dung dịch đặc nóng của muối
thioxianatliti(LiSCN) và thioxianat can xi [Ca(SCN)
2
] tạo thành dung dịch keo.
Chitin ổn định với các chất oxy hoá khử như thuốc tím KMnO
4
; oxy già H
2
O
2
;
nước Jave NaClO hay clorua vôi [CaClO]…Chitin khó hoà tan trong thuốc thử Schweizei
Sapranora. Điều này có thể do nhóm axêtamin (-NHCOCH
3
) ngăn cản sự tạo thành các
phức hợp cần thiết.
Khi đun nóng trong axít HCl đậm đặc thì chitin bị thuỷ phân hoàn toàn thành
85,5% D-Glucosamin và 12,5% axít axetic. Quá trình thuỷ phân bắt đầu xảy ra ở mối nối
glucozit, tiếp theo là là sự loại bỏ nhóm acetyl.
Khi đun nóng chitin trong dung dịch NaOH đậm đặc chitin sẽ bị mất gốc acetyl tạo
thành chitosan.
Chitin có khả năng hấp thụ tia hồng ngoại có bước sóng 884÷890 (m.
I.2.3. Cấu trúc và tính chất của chitosan.
Chitosan có cấu trúc tuyến tính như đơn vị -D-Glucosamin liên kết với nhau bằng

liên kết -1-4Glucozit.











Công thức phân tử:
[C
6
H
11
O
4
N]
n

Phân tử lượng M
Chitosan
= (161,07)
n

NH

2

NH

2

n

H

H

H

H

OH

H

CH

2
OH

H

H

OH

H

CH

2

OH



7

Các tính chất của chitosan:
Chitosan ở dạng bột có màu trắng ngà, còn ở dạng vẩy có màu trắng hay hơi vàng.
Chitosan có tính kiềm nhẹ, không hoà tan trong nước và trong kiềm nhưng hoà tan
trong axít acetic loãng tạo thành một một dung dịch keo dương nhờ đó mà keo nó không bị
kết tủa khi có mặt của một số ion kim loại nặng như Pb, Hg…
Chitosan kết hợp với anđehyde trong điều kiện thích hợp tạo thành gel.
Chitosan phản ứng với axít đậm đặc tạo muối khó tan, Chitosan tác dụng với iốt
trong môi trường H
2
SO
4
cho phản ứng lên màu tím.
I.2.4. Ứng dụng của chitin và chitosan.
- Chitin và chitozan có những ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên,
do khả năng hòa tan được trong acid acetic loãng tạo ra keo dương, chitozan được ứng
dụng nhiều hơn chitin.
a, Ứng dụng trong nông nghiệp:
- Chitozan vi lượng: theo Lê Thị Thu Hiền và Lê Thị Lan Oanh khi sử dụng

chitozan vi lượng làm tăng hàm lượng diệp lục tổng số, hàm lượng Nitơ tăng, amylase
catalase, preoxydase tăng đáng kể trên lúa giống CR-205, CR-230. Cây mạ được xử lý
chitozan vi lượng sinh trưởng tốt khả năng chịu rét và năng suất tăng từ 21-24 % so với
giống lúa không được không được sử lý.
- Bọc nang hạt giống: Năm 1987 Bectech đã được cấp bằng sáng chế nghiên cứu
ứng dụng của chitozan trong việc bọc nang hạt giống để ngăn ngừa sự tấn công của nấm
trong đất. Trong những vùng bị nấm mốc tấn công vào hệ rễ, nếu hạt giống được bọc bằng
chitozan sẽ nâng cao hiệu suất thu hoạch lên 80% so với dùng chitozan. Ngoài ra chitozan
còn có tác dụng cố định phân bón, thuốc trừ sâu và kích thích sự nảy mần của hạt .
- Chất bảo quản cho rau quả: chitozan làm hạn chế cho quá trình bị thâm của hoa
quả, rau sau khi thu hoạch sẽ giảm. Rau quả bị thâm là do quá trình lên men tạo thành sản
phẩm polyme hóa của oquinon. Nhờ bao gói bằng màng chitozan mà ức chế hoạt tính oxy
hóa của các polyphenol, làm thành phần của athocyamin, flavonoid và tổng hợp các chất
phenol ít biến đổi, giữ cho rau quả được tươi hơn.
- Việc sử dụng chitozan làm kích thích tăng trưởng trong thức ăn gia cầm đã được
chứng minh là không độc hại và không gây tác dụng phụ .


8

-Olygoglucozamin ảnh hưởng đến rau cải, đậu cô ve và một số rau khác làm tăng
năng suất và khả năng kháng bệnh, hạn chế việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật góp phần
bảo vệ môi trường và thực hiện chương trình rau sạch và an toàn.
b, Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm.
- Vì tinh thể chitin là chất tạo gel hay làm chất đặc để liên kết ổn định và tăng
cường kết cấu thực phẩm, dung làm màng mỏng để thay thế polyetylen để sản xuất giấy
bọc thực phẩm cao cấp. Là chất màng đối với các thành phần trong thực phẩm được cô đặc
cao như chất tạo màu, priin chitin liên kết với mùi vị khi quay nướng. Làm chất bọc để khử
acid trong cà phê loại bỏ tannin, làm trong đồ uống. Dung dịch keo chitozan dùng làm
chất bảo quản thành phẩn để chống mất nước trong quá trình đông lạnh thực phẩm.

c, Ứng dụng trong y học và công nghệ thực phẩm.
Làm chỉ khâu tư liệu: Học viện nghiên cứu thục trường đại học Dalaware đã nghiên
cứu thành công việc sử dụng chitin làm chỉ khâu phẫu thuật nhờ phát hiện ra một số dung
môi đặc biệt, chất này có thể hòa tan ra một tỷ lệ phần trăm lớn chitin ở điều kiện nhiệt độ
thường mà không phá hủy chất polyme. Công ty sản xuất sợi của nhật đã sử dụng kết quả
nghiên cứu này đã sản xuất ra các loại chỉ khâu tự nhiên dùng trong phẫu thuật.
+ Dùng làm màng mỏng polyme sinh học trong chữa bỏng: các loại thuốc bỏng
hiện nay hầu hết chỉ có tác dụng tốt đối với các vết bỏng hiện dẹp, còn đối với các vết
thương và vết bỏng sâu, rộng thì phải che phủ và điều trị còn gặp nhiều khó khăn. Phòng
polyme dược phẩn viện hóa đã nghiên cứu ra một loại polyme sinh học để chữa lành vết
thương vết bỏng, ngoài ra còn dùng trong phẫu thuật vá da.
+ Dùng làm thuốc chữa bệnh viêm loét dạ dầy: Khoa dược –Trường đại học y dược
thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu như sau: từ chitin – chitozan để điều chế ra các loại
gel: gel chitozan + Al(OH)3, gel chitozan. Qua các nghiên cứu đối với các bệnh viêm loét
dạ dầy, tá tràng của các loại gel trên chỉ thấy loại chitozan + Al(OH)3
Có tác dụng tốt nhất, nó cũng có tác dụng bảo vệ tế bào. Tuy nhiên đối với gel
chitozan cũng có tác dụng tốt và khuyến cáo sử dụng gel chitozan tự nhiên vì không có
Al(OH)3
Nên tránh được tác dụng phụ
+ Dùng bào chế dược phẩm: trong công nghệ tế bào dược phẩm, chitozan có thể
làm các chất phụ gia như làm tá dược đột, tá dược dính, chế tạo màng viên nang, chất


9

mang sinh học dẫn thuốc … Viện hóa thực phẩm TW2 đã tiến hành nghiên cứu thực
nghiệm ứng dụng chitozan làm tá dược dính trong một số công thức thuốc viên có dược
chất dễ bị tác động bởi các ion kim loại nặng.
Chitozan có khả năng tạo màng phim, nó thích hợp để tạo các viên có thành phần
trung tính và acid nhẹ. Với các loại viên hơi kiềm, chitozan làm giảm tốc độ hòa tan của

dược chất. Chitozan taọ kết tủa với phần lớn chất màu tổng hợp, chitozan có khả năng tạo
màng mền.
+ Đặc tính làm giảm cholesterol: Năm 1980, Sugano cùng cộng sự đã chứng minh
đặc tính làm giảm cholesterol của chitozan trên chuột bạch và nó không gây tác dụng phụ .
Khoa dược đại học y thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu sử dụng chitozan và olygomer
chitin để sản xuất một số sản phẩm hạ cholesterol trong máu ,có thể dùng riêng biệt hoặc kết hợp
với một số chất khác dưới dạng chế phẩm như thuốc, thực phẩm, nước giả khát …
d, Ứng dụng trong một số nghành công nghiệp khác :
*> Trong sử lý nước thải ;
Chitozan dùng để tẩy sạch nguồn nước thải công nghiệp từ các nhà máy hóa chất,
thực phẩm. Nhờ đặc tính keo tụ các thể rắn lơ lửng giàu protein trong nước thải của keo
dương chitozan
*> Trong công nghiệp dệt
Chitozan dùng để hồ vải , cố định hình in hoa , có thể thay thế hồ tinh bột
Bằng chitozan làm cho vải sợi mền, chịu được cọ sát, bề mặt đẹp bền tron kiềm.
Làm vải chịu nước không bắt lưả: hòa tan chitozan trong dug dịch acid acetic loãng cùng
với acetate nhôm và steric thu hỗn hợp, đem sơn lên vải, khi vải khô tạo thành màng mỏng,
chắc chịu được nước và không bắt lửa. Vải này dùng để sản xuất đồ bảo hộ lao động.
*> trong công nghiệp giấy.
Chitozan làm tăng độ bền của giấy, chỉ cần tăng trọng lượng thêm 1% trọng
lượng giấy thì sẽ làm tăng gấp đôi độ bền của giấy, và độ nét khi in
*> Trong nghành phim ảnh .
Phim có sử dụng chế phẩm chitozan có độ nét cao , không tan trong nước và acid. Độ
cứng được cải thiện bằng cách tổng hợp đúc chitozan rồi sử phim bằng dung dịch acid.


10

*> Trong lĩnh vực mỹ phẩm .
Chitozan được dùng trong sản xuất kem chống khô gia, do bản chất chitozan để

cố định trên biểu bì da bởi nhóm NH4
+
thường được các nhà khoa học gắn với những chất
có khả năng giữ nước hoặc những chất chống tia UV. Vì vậy chitozan là cầu nối giữa hoạt
chất của kem và da .
*> Trong công nghệ sinh học.
Chitozan được ứng dụng rộng rãi làm vật liệu cố định tế bào thông qua cầu nối
hoặc được nhốt trong gel. Tuy nhiên vật liệu chitozan còn biểu hiện nhiều nhược điểm về
tính chất cơ lý, độ bền hóa học và hoạt tính enzim cố định còn thấp. Để khắc phục nhược
điểm này còn nhiều công trình đã nghiên cứu cho phép bức xạ styrene tạo nên những vật
liệu có độ bề cao.
I.2.5.Tình hình nghiên cứu và sản xuất chitin và chitosan.
a.Tình hình nghiên cứu và sản xuất chitin và chitozan trên thế giới
Chitin lần đầu tiên được tìm thấy trong nấm và nó cũng được tách ra từ biểu bì sâu bọ
và được đặt tên là chitin, có nghĩa là bao bọc, bởi nhà khoa học người pháp Odier vào năm
1823, và chất khử acetyl từ chitin được khám phá bởi Rounget vào năm 1859, và nó được đặt
tên là chitozan bởi nhà khoa học người đức HoppeSteler vào năm 1894.
Sản lượng chitin- chitozan năm 1990 trên thế giới là 1200 tấn, nước sản xuất nhiều
nhất là Nhật ( 600 tấn / năm ) và thứ hai là Mỹ ( 400 tấn / năm ). Ngoài ra Trung Quốc, Ấn
Độ, Pháp cũng đang triển khai thêm một số cơ sở sản xuất với quy mô nhỏ với giá bán ra là
200-300 Fr/ Kg.
 Ở Mỹ, tổng giá trị chế biến và chế phẩm chitin- chitozan sử dụng là 335 triệu
USD trong đó 190 triệu USD thuộc nghành y tế, 54 triệu USD là nghành nông nghiệp và
50 triệu USD là nghành mỹ phẩm.
 Ở Nhật Bản, viện nghiên cứu vật lý và hóa học cùng công ty Shin-Etsu đã thành
công trong việc tìm kiếm phương pháp mới để xảnt xuất đại trà chitozan bằng việc nuôi
trồng nấm có nhiều chitozan có tên khoa học là Absidisi cobrulea. thành công của phương
pháp đại trà chitozan từ nấm hy vọng sẽ thỏa mãn nhu cầu chitozan trên thế giới trong
những năm tới.

11

 Theo đánh giá của FAO, nhu cầu chitin-chitozan của thế giới có thể lên tới 36700 tấn
/ năm trong thập niên tới. Người ta dự báo lượng chitin sản xuất trên toàn thế giới có thể đạt
tới 118000 tấn / năm từ phế liệu các loài như: thủy sản có vỏ, hầu và mực.
b.Tình hình nghiên cứu và sản xuất chitin và chitozan trong nước.
Ở nước ta các sản phẩm tôm đông lạnh chiếm sản lượng lớn nhất trong các sản
phẩm đông lạnh. Chính vì vậy, vỏ tôm phế liệu là nguồn nguyên liệu tự nhiên rất dồi dào
và dẻ tiền có sẵn quanh năm, nên rất thuận tiện cho việc sản xuất chitin –chitozan. Tuy
nhiên trong công nghệ sản xuất chitin- chitozan ở nước ta hiện nay còn tương đối mới mẻ,
các công trình nghiên cứu về sản xuất và ứng dụng chitin-chitozan chỉ mới tiến hành trong
những năm gần đây.
 Trường Đại Học Nha Trang là một trong những trường đi tiên phong trong
nghiên cứu và ứng dụng chitin và chitozan ở nước ta. Tháng 6 năm 2002, dự án sản xuất
thử chitozan được bắt đầu thực hiện tại trường. Quy trình sản xuất khá đơn giản. Từ vỏ
tôm,cua, ghẹ được đưa vào bể để xử lý chúng – chúng là nguyên liệu để sản xuất chitin
Từ chitin qua sử lý thu được chitozan rất có giá trị.
Sau gần 3 năm nghiên cứu và thử nghiệm, trung tâm chế biến thủy sản trường đại
học Nha Trang đã sản xuất gần 25 tấn chitin và trên 100 kg chitozan để tiêu thụ trong
nước. Trung tâm còn chuyển giao công nghệ sản xuất cho công ty cổ phần chitozan Cà
Mau, Cơ sở thủy sản Phước Long ( Nha Trang ), công ty TNHH Kim Anh và chitozan ( Bà
Rịa – Vũng Tàu ), để mở rộng thị trường sang Thái Lan và Pháp.
Trước yêu cầu cấp bách về việc tận dụng phế liệu và khả năng ứng dụng lớn của
chitin và chitozan trong đời sống nên cùng trường đại học Nha Trang và một số trường ĐH
lớn trong nước cũng đang tiếp xúc và nghiên cứu rất mạnh mẽ như: Đại Học Tổng Hợp,
Đại Học Dược Phân viện khoa học Việt Nam, Viện khoa học nông nghiệp Việt Nam
…cùng nhiều cơ sở nghiên cứu ở Sài Gòn, Cà mau.

12

I.2.6. Giới thiệu về quy trình và thiết bị sản xuất chitin.
Các vấn đề chủ yếu cần xử lý khi sản xuất chitin từ vỏ tôm là:
1 Xử lý acid Khử khoáng ( chủ yếu là CaCO3) và ít Ca3(PO4) .
2 Xử lý kiềm Khử protein và lipid
3 Tẩy màu Khử sắc tố ( chủ yếu là astaxanthin).
I.2.6. 1.Giới thiệu về quy trình sản xuất chitin.

Vỏ tôm tươi


HCl 4 % ,2h,tỷ lệ 1/1.5 (W/v)


Tách khoáng


Rửa sạch


NaOH 4 % ,2 h tỷ lệ 1/1.5 ( W/v)


Khử protein


Rửa sạch

Phơi sấy


Chitin

* Nhận xét :
Quy trình thử nghiệm của máy sản xuất chitin – chitozan cho chất lượng sản phẩm
chitin tốt, thời gian cho một mẻ sản xuất là khá ngắn có thể giảm thời gian so với phương
pháp làm bằng thủ công rất nhiều và có thể tiết kiệm được hóa chất sử dụng vì vậy mà
protein sau khi thu hồi cho chất lượng tốt. Tuy nhiên, thiết bị máy móc phức tạp tiêu tốn
năng lượng có thể dẫn đến giá thành sản xuất cao.
I.2.6.2.Giới thiệu về thiết bị sản xuất chitin.
a, Giới thiệu về thiết bị.
Để đáp ứng yêu cầu cấp thiết và giải quyết những nhược điểm của phương pháp sản
xuất chitin bằng thủ công. Khoa cơ khí trường Đại Học Nha Trang đã chế tạo thành công
thiết bị sản xuất chitin. Thiết bị này được thiết kế bởi PGS-TS Phạm Hùng Thắng.


13

Hình 2.6. Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của thiết bị
Thiết bị sản xuất chitin đã cho chạy thử thành công thời gian sản xuất có thể giảm
đi từ 10 đến 12 lần so với sản xuất bằng thủ công
* Ưu điểm:
- Hóa chất sử dụng ít.
- Thời gian sản xuất được rút gắn.
- Chất lượng sản phẩm chitin được ổn định, đồng thời sản phẩm thu hồi protein có
giá gia tăng.
- Hạn chế công nhân tiếp xúc với hóa chất.
-Phù hợp với các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ.

* Nhược điển:
- Tốn nhiều năng lượng điện.
b, Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị:





















1- Bộ truyền động 5- Thùng quay đảo rửa
2- Bộ cấp hóa chất 6- Thùng đựng dung dịch gia công
3- Bộ gia nhiêt và sấy 7- Bộ xả sản phẩm
4- Bộ điều chỉnh nhiệt độ 8- Giá máy
9- Hệ thống xả dung dịch sau gia công

14

Nguyên lý làm việc của hệ thống thiết bị:
Các bình chứa (axít, nước, kiềm) cần cung cấp đủ lượng dung dịch cần thiết cho
thiết bị, trước khi vận hành phải được kiểm tra lượng hóa chất cần thiết trong các bình.
Bước tiếp theo là công việc cấp nguyên liệu (với một khối lượng đã được định
trước từ máy ép - 100kg vỏ tươi) vào thùng quay.
Tiếp tục đưa hỗn hợp nước và axít vào thùng quay, hỗn hợp này được điều chỉnh
theo một tỷ lệ nhất định, nhờ việc điều khiển các van. Khi nguyên liệu và dung dịch được
cấp đầy đủ vào thùng quay thì hệ thống cửa và van được đóng lại để bắt đầu cho quá trình
ngâm đảo. Lúc này rôto sẽ quay với một tốc độ xác định được truyền từ động cơ thông qua
hệ thống truyền động.
Tuỳ theo từng yêu cầu của quy trình sản xuất chitin- Chitosan mà điều chỉnh nhiệt
độ dung dịch ở nhiệt độ nào đó. Quá trình ngâm đảo được thực hiện trong một thời gian
nhất định, khi kết thúc công đoạn này, hệ thống van sẽ được mở ra đưa dung dịch từ thiết
bị ra một bể bên ngoài để tái tạo lại và sau đó máy sẽ thực hiện chức năng ly tâm với tốc
độ quay xác định của rôto được tính toán trước, trong một khoảng thời gian nhất định.
Khi kết thúc quá trình, tiếp tục đưa nước từ bình chứa vào thực hiện quá trình rửa,
trong lúc này rôto vẫn quay. Sau một thời gian rửa kết thúc máy sẽ chuyển sang công đoạn
ngâm đảo kiềm, việc điều khiển hỗn hợp dung dịch đưa vào thùng cũng thông qua hệ
thống các van và cũng quay với một tốc độ nhất định.
Khi các công đoạn ngâm đảo, rửa kết thúc máy chuyển sang công đoạn ly tâm ( lúc
này dung dịch ở trong thùng đã được tháo hết ra). Máy sẽ quay với tốc độ cao hơn nhiều so
với quá trình ngâm đảo để tách nước từ nguyên liệu ra, công việc ly tâm được thực hiện
trong một thời gian thì sẽ đưa dòng không khí nóng vào thùng quay để thực hiện quá trình
sấy rồi đưa ra sản phẩm cuối cùng.
Việc tháo liệu nhờ vào hệ thống cánh bên trong thùng quay. Các cánh này bố trí sao
cho khi động cơ quay ngược chiều với các công đoạn trước thì sản phẩm tự động tháo ra

ngoài và quá trình sản xuất kết thúc.
Nguyên liệu được cấp vào thiết bị cắt ép, thông qua thiết bị này nguyên liệu sẽ bị
cắt thành những miếng có kích đều nhau. Sau đó, tiếp tục được ép để tách bớt nước khỏi
thành phần nguyên liệu ra ngoài. Loại thiết bị này được thiết kế theo dạng trục vít, thông
qua bộ truyền động đai từ động cơ làm trục vít quay và thực hiện cắt và ép (có lưỡi cắt
riêng).


15

I.3. TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH XỬ LÝ CHẤT THẢI CỦA
QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT CHITIN - CHITOSAN
I.3.1. Tổng quan về nước thải trong quá trình sản xuất chitin – chitosan.
I.3.1. 1.Gới thiệu về nước thải.
Trong quá trình phát triển công nghiệp, công nghiệp hiện đại cũng như tốc độ đô
thị hóa mạnh như vũ bão hiện nay dẫn đến việc xử dụng nước ngày càng nhiều và lượng
nước thải thải ra ngày càng lớn. Trong đó có chứa nhiều chất hữu cơ, vô cơ và thành phần
vi sinh vật. Nếu không được kiểm soát và xử lý kịp thời nước thải cũng ảnh hưởng xấu đến
môi trường. Vì vậy ô nhiễm môi trường nước hiện nay trên thế giới là do hoạt động của
con người, trong đó chủ yếu là từ nước thải.
Cùng với một số nghành côngnghiệp khác thì nghành công nghiệp chế biến thủy
sản là một trong những nghành sử dụng nước vô cùng lớn và đồng thời cũng thải ra ngoài
môi trường với lượng nước thải lớn nhất. Trong đó sản xuất chitin-chitosan cũng không
nằm ngoại lệ nó cũng làm ô nhiễm môi trường thêm trầm trọng.
I.3.1.2 Quy trình sản xuất chitin và nguồn nước thải.
* Sơ đồ quy trình:

Vỏ ,đầu tôm

HCl Khử protein Dịch thải



Rửa trung tính



NaOH Khử khoáng Dịch thải



Chitin


16

Như vậy theo quy trình sản xuất chitin thì nước thải thải ra chủ yếu là do hai quá
trình xử lý xử lý bằng acid và xử lý bằng xút. Đây cũng là nguồn nước thải gây ô nhiễm
nhất của quá trình sản xuất chitin.

I.3.1. 3.Thành phần và tính chất nước thải chế biến chitin.

Nước thải của các nhà máy chế biến chitin thường có nồng độ các chất ô nhiễm cao
(BOD, COD, SS …), chủ yếu các chất hữu cơ có nguồn gốc động vật. Thành phần và nồng
độ các chất ô nhiễm trong nước thải của nhà máy có thể tham khảo số liệu của các nhà máy
chế biến chitin tương tự đang hoạt động trong nước. Số liệu các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng
của nước thải từ các nhà máy chế biến chitin được tổng hợp trong bảng sau:

STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TCVN5945-1995 TCVN 6981-2001
1 pH - 8,5 - 10.3 5,5 – 9 -
2 COD mg/L 6000 - 8300 100 60
3
BOD
5

mg/L 2000 – 3000 50 30
4 TSS mg/L 7800 - 1200 100 70

So sánh với các tiêu chuẩn TCVN cho phép xả nước thải vào nguồn loại B thì
hầu hết các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải chế biến chitin đều có giá trị vượt gấp nhiều lần
so với tiêu chuẩn cho phép xả và nguồn tiếp nhận. Nếu nước thải này thải trực tiếp và môi
trường mà không qua xử lý sẽ ảnh hưởng rất lớn đến môi trường và sức khỏe con người,
đặc biệt nó gây ô nhiễm nguồn nước. Do đó việc thiết kế và xây dựng hệ thống xử lý nước
thải cho nhà máy là cấp thiết và cấp bách.
Trong nước thải có một số tác nhân vật lý, hóa học, sinh học lạ không đặc trưng
cho nguồn nước sạch. Trong nước thải sau quá trình sản xuất chitin có chứa nhiều hàm
lượng các chất hữu cơ và vô cơ trong đó hàm lượng các chất hữu cơ, trong đó hàm lượng
các chất hữu cơ là chiếm chủ yếu.
- Protein: Như chúng ta đã biết, trong phế liệu vỏ tôm, đầu tôm có chứa hàm lượng
protein rất cao ( khoảng 47%). Khi được tách ra khỏi chitin thì protein tồn tại dưới dạng
hòa tan, nên việc tách protein ra khỏi nước thải là rất khó khăn. Với hàm lượng protein cao
làm suy giảm oxy hòa tan. Nhưng protein lại dễ bị phân hủy tạo ra các chất có mùi khó
chịu như: H
2
S, NH
3
, các hợp chất gây mùi khác …

17

- Khoáng: Sau hàm lượng protein thì hàm lượng khoáng ở đây cũng rất lớn. Hàm lượng
khoáng chứ trong đầu và vỏ tôm (Khoảng 20-25%). Khi được tách ra đầu, vỏ tôm khoáng chủ yếu
tồn tại dưới dạng muối như: CaCl
2
, Ca
3
(PO
4
)
2
. Nếu để nước thải sau một khoảng thời gian nhất
định thì các muối này lắng xuống, nên việc tắch ra khỏi dễ ràng.
- Chất màu: chất màu của nước thải sản xuất chitin chủ yếu là Astaxathin tuy hàm
lượng không cao ( Khoảng 16mg/kg) trong vỏ, đầu tôm nhưng lại có giá trị kinh tế lớn.
Với hàm lượng tuy nhỏ nhưng lại tạo cho nước thải có màu đỏ đậm.
- Lipid: Trong đầu tôm cũng chứa một hàm lượng lipid nhỏ trong đó có chứa đầy
đủ các acid béo quan trọng như: acid paletic, acid oleic, acid linoleic …
Như vậy với thành phần có trong nước thải, nếu thải ra ngoài môi trường thì sẽ
gay ô nhiễm môi trường rất nặng, vì vậy chúng ta cần phải nghiên cứu thu hồi các chất có
giá trị và đồng thời cũng cần thiết kế xây dựng hệ thống xử lý nước thải.
I.3.1. 4.Những thông số đánh giá chất lượng nước thải.
Đánh giá chất lượng nước thải cũng như mức độ ô nhiễm cần dựa vào một số các
thông số cơ bản so sánh với chỉ tiêu cho phép về thành phần hóa học đối với từng loại mục
đích khác nhau.
Để quản lý môi trường được tốt, cũng như thiết kế, lựa chọn công nghệ và thiết bị
xử lý phù hợp thì cần phải hiểu rõ bản chất của nước thải thông qua các chỉ tiêu sau: *
Chỉ số pH :

Đây là thong số quan trọng cho biết mức độ ô nhiễm bẩn và mức độ cần phải điều
chỉnh trước khi đưa vào hệ thống xử lý vì pH có ảnh hưởng đến tất cả các hoạt động sống
xảy ra trong nước.
Độ pH có ảnh hưởng đến các phản ứng sinh học, hoạt động sống của các loại vi
sinh vật. Đa só các loài vi sinh vật có miền pH tối ưu để hoạt động là từ 6,5-8,8.
pH có ảnh hưởng tới quá trình vật lý xảy ra trong môi trường như: quá trình chuyển
màu, chuyển trạng thái, quá trình hòa tan các chất có trong nước thải …Sự thay đổi pH làm
thay đổi quá trình hòa tan hoặc keo tụ, làm tăng hoặc giảm tốc độ phản ứng hóa sinh xảy ra
trong nước.
* Hàm lượng chất lơ lửng.
Hàm lượng chất lơ lửng là thành phần vật lý đặc trưng của nước thải. Đây là chỉ
tiêu đánh giá hiện tượng ô nhiễm, vì độ đục sẽ làm giảm khả năng hoạt động của vi sinh


18

vật. Hạt lơ lửng có bề mặt hấp phụ các kim loại độc, vi sinh vật gây bệnh cản trở quá trình
khử trùng, vì các vi sinh vật gây bệnh được bao bọc bởi các hạt lơ lửng nên thoát khỏi tác
dụng của các chất khử trùng.
Các chất rắn có trong nứơc là:
- Các chất vô cơ dưới dạng muối hòa tan hoặc không tan như đất, đá ở dạng huyền
phù lơ lửng.
- Các chất hữu cơ như xác của vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh, động vật phù du.
+Chất thải rắn trong nước được phân thành hai loại:
- Chất rắn qua lọc có d <1

m, trong nước chất rắn ở dưới dạng keo có kích thước
từ 10
9
- 10

6
m và chất rắn hòa tan.
-Chất rắn không lọc có đường kính trên 10
6
m ở dạng lơ lửng.
* Nồng độ oxy hòa tan (DO).
Bình thường oxy hòa tan trong nước khỏang 8-10mg/l, chiếm 70-80% oxy hòa tan.
DO là yếu tố quyết định các quá trình thủy sinh học, các hợp chất hữu cơ có trong nứơc
thải diễn ra trong điều kiện kỵ khí hay hiếu khí. DO dung để xác định lượng chất bẩn có
trong nước thải trước và sau khi xử lý, xác định quá trình làm việc của hệ thống xử lý nước
thải bằng phương pháp hiếu khí, và đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý.
* Nhu cầu oxy sinh học (BOD).
BOD là lượng oxy cần thiết cung cấp cho vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ
có trong nước thải trong điều kiện tiêu chuẩn nhiệt độ và thời gian.
Ở nhiệt độ t
o
= 20
o
C , thời gian 20 ngày thì chất hữu cơ ohân hủy 99%.
Chất hữu cơ + O
2
CO
2
+ H
2
O
VSV Tế bào mới ( Tăng sinh khối )
Xác định BOD làm cơ sở tính toán kích thước công trình xử lý, đồng thời đánh giá
được chất lượng nước sau khi sử lý được phép thải vào các nguồn nước được không, chỉ số
BOD càng lớn thì mức độ ô nhiễm càng cao.

*Nhu cầu sinh học ( COD ).
Chỉ số COD là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa tất cả các hơp chất hữu cơ
có trong nước thải bằng phương pháp hóa học .
Nhận xét : COD và BOD đều là các chỉ số định lượng các chất hữu cơ có trong
nước thải mà có khả năng bị oxy hóa, nhưng hai chỉ số này khác nhau về ý nghĩa. COD