nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn của một số làng nghề thuộc huyện hoài đức, hà nội


TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN



Nguyễn Thị Tƣờng Chi


NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM VÀ CÔNG NGHỆ LÊN MEN
MÊTAN NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN CỦA MỘT SỐ
LÀNG NGHỀ THUỘC HUYỆN HOÀI ĐỨC, HÀ NỘI









  2013


TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN



Nguyễn Thị Tƣờng Chi

NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM VÀ CÔNG NGHỆ LÊN MEN
MÊTAN NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN CỦA MỘT SỐ
LÀNG NGHỀ THUỘC HUYỆN HOÀI ĐỨC, HÀ NỘI

Chuyên ngành: 
 60440301



 PGS.TS. NGÔ KIM CHI


  2013
LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Ngô Kim Chi – phòng Khai thác
chế biến Tài nguyên thiên nhiên– Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên đã luôn
quan tâm giúp đỡ và hướng dẫn tôi tận tình, chu đáo trong suốt quá trình làm luận
văn tốt nghiệp.
Đồng thời tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Môi
trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, đã trang bị cho tôi những
kiến thức khoa học quý báu trong suốt khóa học để tôi thêm vững tin trong quá
trình thực hiện khóa luận và công tác sau này.
Tôi xin cảm ơn Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, cùng tập thể cán bộ
nghiên cứu của phòng Khai thác chế biến Tài nguyên thiên nhiên đã tạo điều kiện
cho tôi làm việc trong thời gian thực hiện đề tài.
Tôi cũng xin cảm ơn công ty cổ phần thực phẩm Minh Dương, chính quyền
địa phương và người dân cụm làng nghề Minh Khai, Dương Liễu, Cát Quế – huyện
Hoài Đức, Hà Nội đã nhiệt tình cộng tác và giúp đỡ tôi trong quá trình xây dựng và
thực hiện nghiên cứu tại địa phương.

Cuối cùng, tôi xin tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bè bạn đã quan tâm, ủng hộ
tôi trong suốt quá trình học và thực hiện đề tài nghiên cứu này.



Hà Nội, tháng 12 năm 2013
Học viên
Nguyễn Thị Tường Chi

MỤC LỤC
 1
1   3
1.1 Kh 3
1.1.1  3
1.1.2  3
1.1.3  4
1.2  6
1.3  7
1.4  12
1.4.1  12
1.4.2  13
1.4.3  19
1.5 
 23
1.5.1 
 23
1.5.2 
Nam: 28
2 -  30
2.1  30

2.1.1  30
2.1.2  31
2.1.3 - 32
2.1.4  34
2.2  35
2.2.1 ng  35
2.2.2 ng  35
2.2.3  36
2.2.4  36
3   37
3.1 
- -  37
3.1.1  37
3.1.2  39
3.2 
 41
3.2.1  41
3.2.2  42
3.2.3  45
3.2.4  50
3.3  
 52
4  55
 55
 56
5  57
6  63

Danh mục bảng
 10

 20
 
 26
 
Thái Lan 28

 37
 45

 49
 51
Danh mục đồ thị
 43
 44
 44
 46
 47
 48

4
50
 50

Danh mục hình vẽ
 8
 13
 14
 18
 19


 24
Hình 2.1 30

41















Danh mục từ viết tắt
AF
Lọc sinh học kị khí
BOD

Nhu cầu oxy sinh hóa
CBNSTP
Chế biến nông sản thực phẩm
COD
Nhu cầu oxy hóa học
CSTR

Hệ khuấy trộn liên tục
EGSB
Bể phân hủy kị khí dạng bùn hạt tăng
cƣờng
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
SS
Chất rắn lơ lửng trong nƣớc
TCCP
Tiêu chuẩn cho phép
UBND
Ủy ban nhân dân
VSV
Vi sinh vật
VFA
Axit béo dễ bay hơi
Đề tài: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan xử lý nước thải chế biến tinh
bột sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
1
M U





 


 


- .


 







 
   ba             


N
 
               
Đề tài: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan xử lý nước thải chế biến tinh
bột sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
2
           
. 
 





-
               






tan  

-  

-              
mêtan, 
- mêtan 
.



Luận văn: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột
sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
3
1 Chƣơng 1 – TỔNG QUAN
1.1 Khái quát về làng nghề và hiện trạng môi trƣờng làng nghề
1.1.1 Khái niệm làng nghề






 

           



cô
6].
1.1.2 Phân loại làng nghề
 







môi 
            


Luận văn: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột
sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
4

 








1.1.3 Hiện trạng môi trường làng nghề


              
Nam", h 
u không 
thêu, may ). C
 


27% [5].

- 


    

 

Luận văn: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột
sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
5



-

- 




Trong    

,
 c
    

            












2].
Luận văn: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột
sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT

6
  
            




 


 

 
tiêu hóa (8  - - 
 15%).  
19].






1.2 Vai trò của làng nghề đối với kinh tế nông thôn

 


- 



Luận văn: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột
sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
7


-           
 


 
  
nhanh quá trình   nông thôn.
- 


- 
 


g.
1.3 Làng nghề chế biến tinh bột sắn
               

- 
n quy 



3



35 - - 
 0,939
MJ và 1,141 - 7].
Luận văn: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột
sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
8

Hình 1.1. Sơ đồ quy trình sản xuất tinh bột sắn
+ Rửa - bóc vỏ: 




 

v1,5,16].


Luận văn: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột
sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
9
+ Nghiền: 

1,5,16].
+ Lọc thô: 


- 


- 



 
 [1,5,16].
+ Lắng :    
        
            


r



1,5,16].
Nƣớc thải ngành chế biến tinh bột sắn

trung bình 10 -13 m
3

y 
- 
Luận văn: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột
sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
10

 
2,5m
3

  


- 
4,5 - 5m
3



 
                
[1,16,44].



(BOD
5
1, 5,12,15
1.1
Bảng 1.1. Chất lƣợng nƣớc thải từ sản xuất tinh bột sắn
TT
Thông số
Đơn vị
Giá trị
QCVN 40:2011,
mức B

1
pH
-
3,5 -5,0
5,5-9
2
COD
mg/l
7000  40000
150
3
BOD
5

mg/l
6000  23000
50
4
TSS
mg/l
4000  8000
100
5

mg/l
42 - 262
40
6

mg/l

11 - 46
6
7
CN
-

mg/l
10 - 40
0,1
Luận văn: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột
sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
11

 

40:2011/BTNMT.



3


-

5].


4 l



3
1,6,15].







               



là C
10
H
17
NO
6


             
 

Luận văn: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột
sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
12






1.4 Công nghệ xử lý nƣớc thải ô nhiễm hữu cơ cao

              
 vi sinh

              

1.4.1 Cơ chế của quá trình phân hủy hiếu khí
+ 
 [13,22]


C
x
H
y
O
z
+ O
2

2
+ H
2



C
x
H
1y
O
z
+ CO
2
+ NH
3

2
+ H
2
O + C
5
H
7
NO
2
- 

C
5
H
7
NO
2
+ 5 O
2


2
+ 2H
2
O + NH
3
(+/-


Hình 1.2).

- Hồ làm thoáng tự nhiên
 
  12 ngày.
Luận văn: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột
sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
13
- Hồ làm thoáng nhân tạo
                
400kg/ha. 3 ngày.

Hình 1.2 Mối quan hệ cộng sinh giữa tảo và vi sinh vật trong hồ hiếu khí
1.4.2 Cơ chế của quá trình phân hủy kỵ khí

Hình 1.3 [23].
Luận văn: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột
sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
14

Hình 1.3 Quy trình phân hủy kỵ khí các hợp chất hữu cơ
Cơ chế phân hủy kỵ khí có thể biểu diễn theo phương trình tổng quát sau đây [22]:



 Giai đoạn 1: Giai đoạn thuỷ phân[22,43]
Luận văn: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột
sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
15

          

axít amin, axít 

 Giai đoạn 2: Giai đoạn lên men axít hữu cơ [22,43]

axít 
    axít propionic, axít butyric, axít    ndehyt,
 xít   
5
  

 

 tanol:

 Giai đoạn 3: Lên men tạo axit axetic



Luận văn: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột
sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
16

 Giai đoạn 4: Giai đoạn mêtan hoá [22]


mêtan, các axit
mêtanmêtan 

2
và decacboxyl hoá.
- Decacboxyl hoá:


4
 
trung tính.
- 
2



4

2
.
+ Các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp kỵ khí thông dụng:

Thiết bị phân hủy kị khí khuấy trộn liên tục
 
 bùn -40
Luận văn: Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột
sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội
Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT
17
 
.
 p
 [54] 
 có
 8000 
 loãng [49]g COD trên 

 (OLR) cho   
-5 kg COD/m
3
.ngày [54]
Bể UASB (Upward – flow Anaerobic Sludge Blanket)

 35

48].



0
  15
kg/m

3

 0,
35].

--
