Đánh giá hiện trạng xử lý nước thải ngành khoai mì tại các doanh nghiệp vừa và nhỏ trên địa bàn huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai và đề xuất các biện pháp nâng cao hiệu quả

i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

NGUYỄN TIẾN HƯNG
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
NGÀNH KHOAI MÌ TẠI CÁC DOANH NGHIỆP
VỪA VÀ NHỎ TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN XUÂN
LỘC, TỈNH ĐỒNG NAI VÀ ĐỀ XUẤT CÁC
BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỂU QUẢ
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
Mã số ngành: 60520320
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2014
i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

NGUYỄN TIẾN HƯNG
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
NGÀNH KHOAI MÌ TẠI CÁC DOANH NGHIỆP
VỪA VÀ NHỎ TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN XUÂN
LỘC, TỈNH ĐỒNG NAI VÀ ĐỀ XUẤT CÁC
BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỂU QUẢ
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
Mã số ngành: 6052032
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: Tiến sĩ ĐẶNG VIẾT HÙNG
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2014
i
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này
đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn
gốc.
Học viên thực hiện Luận văn
ii
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến tất cả thầy cô, gia
đình và bạn bè đã ủng hộ và giúp đỡ em hoàn thành tốt luận văn này; xin gửi lời
cảm ơn đến tất cả thầy cô khoa Kỹ thuật môi trường – Trường Đại học công nghệ
thành phố Hố Chí Minh – những người đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý
báu trong suốt thời gian qua. Đặc biệt, em xin gửi đến T.S Đặng Viết Hùng lời trân
trọng cảm ơn thầy đã tận tình hướng dẫn em trong quá trình thực hiện luận văn tốt
nghiệp.
Xin cảm ơn quý thầy cô phản biện đã dành thời gian quan tâm đến luận văn và
đóng góp những ý kiến quý báu để luận văn được hòan thiện.
Cảm ơn cô chú, anh chị tại Doanh nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì của
huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt luận
văn, cũng như sự giúp đỡ, chỉ bảo của anh chị làm việc trong phòng Thí nghiệm của
Trung tâm quan trắc và kỹ thuật môi trường Đồng Nai đã hỗ trợ phân tích các kết
quả nước thải.
Cảm ơn đến lãnh đạo Sở Tài nguyên và Môi trường, lãnh đạo Thanh tra Sở
Tài nguyên và Môi trường; Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Đồng Nai đã tạo điều kiện
để tôi được tham dự lớp cao học môi trường, giúp đỡ tôi về thời gian trong suốt
khóa học, cũng như cấp kinh phí giúp tôi hoàn thành khóa học một cách tốt nhất.
Tp.HCM, ngày tháng năm 2014
Học viên thực hiện

Nguyễn Tiến Hưng
iii
TÓM TẮT
Dựa vào những tài liệu thu thập và quá trình khảo sát, thu mẫu, phân tích nước
thải thực tế tại 03 Doanh nghiệp có quy mô lớn nhất tại huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng
Nai, cũng là lớn nhất tỉnh Đồng Nai và tài liệu kỹ thuật hướng dẫn đánh giá sự phù
hợp của công nghệ xử lý nước thải do Tổng cục môi trường đưa ra vào năm 2011 để
đánh giá thực trạng xử lý nước thải của 03 Doanh nghiệp trên các khía cạnh kinh tế,
kỹ thuật, môi trường và xã hội. Từ đó sẽ khuyến cáo các Doanh nghiệp ngành công
nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì nên hay không nên áp dụng các công nghệ xử lý
hiện có.
Dựa vào kết quả đánh giá sẽ đưa ra ưu và nhược điểm của từng hệ thống hiện
hữu, cũng như đề xuất các giải pháp cải tiến, nâng cao hiệu quả xử lý nước thải sản
xuất tinh bột khoai mì. Ngoài ra, sẽ thiết lập một hệ thống xử lý nước thải điển hình
cho ngành công nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì để làm tài liệu cho các Doanh
nghiệp tham khảo.
iv
ABSTRACT
According to reffrence document and surveying, taking sample, analyzing
waste water of three biggest companies at Xuan Loc district as well as Dong Nai
province and technical guidance for conformance assessemnt document that
MONRE issued in 2011 to evaluate real situation of three companies on economic
site, environment site as well as social site. Thence, proposing recommendationsto
all company which be produced manioc starch to apply technology treatment.
Base on evaluation result, advantage and essential points of each WWTP will
be given, as well as proposing to enhance efficiency of WWTP. Besides, best
WWTP will be set up for all factories which produce manioc starch to reference.
v
MZC LZC
L}I CAM ĐOAN i

L}I C~M ƠN ii
TÓM TẮT iii
ABSTRACT iv
MỤC LỤC v
DANH MỤC H‚NH ~NH x
DANH MỤC B~NG BIƒU xi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xii
Nguyễn Tiến Hưng ii
TÓM TẮT iii
ABSTRACT iv
MỤC LỤC v
DANH MỤC B~NG BIƒU vi
PHỤ LỤC 73
vi
DANH MZC HÌNH ẢNH
Nguyễn Tiến Hưng ii
TÓM TẮT iii
ABSTRACT iv
MỤC LỤC v
DANH MỤC B~NG BIƒU vi
PHỤ LỤC 73
DANH MZC BẢNG BIỂU
Nguyễn Tiến Hưng ii
TÓM TẮT iii
ABSTRACT iv
MỤC LỤC v
DANH MỤC B~NG BIƒU vi
PHỤ LỤC 73
Bảng 2.6: Các công trình đơn vị Hệ thống xử lý nước thải DNTN Phong Phú
33

Bảng 2.7: Kết quả phân tích nước thải tại các công trình đơn vị 34
Bảng 2.8: Công trình đơn vị Hệ thống XLNT của Công ty Toàn Xuân Hưng 38
Bảng 2.9: Kết quả phân tích nước thải của Công ty Toàn Xuân Hưng 39
Bảng 2.10: Công trình Hệ thống xử lý nước thải của Cơ sở Phan Thành Tâm 42
vii
Bảng 2.11: Kết quả phân tích nước thải của Cơ sở Phan Thành Tâm 43
Bảng 2.12: Giá thành xử lý và chi phí vận hành của hệ thống xử lý nước thải 44
Bảng 2.13: Thang điểm đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý nước thải của các
doanh nghiệp nghiên cứu 44
Bảng 3.1: Giá trị K và k tiêu biểu cho một số loại nước thải 50
Bảng 3.2: Phản ứng dị hóa các acid béo bởi vi khuẩn Syntrophomonas wolfei 54
Bảng 3.3: Năng lượng giải phóng từ phản ứng phân hủy kỵ khí có sự tiêu thụ H
2
bởi
vi khuẩn Methanogens hay Desulfovibrio 54
Bảng 3.4: Năng lượng giai đoạn tạo methane 55
Bảng 3.5: Nguồn cung cấp carbon trong quá trình khử nitrate 59
Bảng 3.6: Thông số động học quá trình khử nitrate 59
Bảng 3.7: Thông số thiết kế hệ thống khử P bằng phương pháp sinh học 63
Bảng 3.8: Chất lượng nước thải đầu vào và yêu cầu thiết kế 63
Bảng 3.9: Các hạng mục công trình Hệ thống xử lý nước thải 500m
3
/ngày.đêm 68
Bảng 3.10: Thống kê chi phí vận hành hệ thống xử lý nước thải 69
DANH MZC CÁC TỪ VIẾT TẮT
HCN: Axit xianhiđric
Fe: Sắt
H
2
SO

4
: Axit_sunphuric
Al
2
(SO
4
)
3
: Phèn nhôm
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
DNTN: Doanh nghiệp tư nhân
TSS: Chất rắn lơ lửng.
CN
-
: Cianua
QCVN40-2011: Quy chuẩn Việt Nam số 40, được ban hành năm 2011
HTXLNT: Hệ thống xử lý nước thải
PP: Phong Phú
TM&SX: Thương mại và sản xuất
UBND: Ủy ban nhân dân
viii
QĐ: Quyết định.
BTNMT: Bộ Tài nguyên và môi trường.
AEROTANK: Bể xục khí
HDPE: High Density Poly Ethylen
TXH: Tòan Xuân Hưng
PTT: Phan Thành Tâm
VNĐ: Việt Nam đồng
BOD (Biochemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy sinh hoá
COD (Chemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy hóa học

MỞ ĐẦU
SỰ CẦN THIẾT THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
 Cây khoai mì được trồng ở Đồng Nai khá sớm, năm 1901 diện tích trồng
khoai mì khoảng 1.000 ha. Năm 2010 diện tích đạt đến 17.000 ha, chủ yếu tập trung
tại các huyện Vĩnh Cửu, Xuân Lộc, Long Thành và Trảng Bom. Các Doanh nghiệp
tham gia sản xuất các sản phẩm từ nguyên liệu khoai mì trên địa bàn tỉnh Đồng Nai
khoảng trên dưới 20 Doanh nghiệp, chủ yếu tập trung ở huyện Xuân Lộc.
 Ngành công nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì phát sinh lượng nước thải
rất lớn, với hàm lượng chất ô nhiễm cao. Hiện tại, trên địa bàn tỉnh Đồng Nai các
Doanh nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì hầu hết đều đã đầu tư hệ thống xử lý nước
thải. Tuy nhiên, theo thống kê có rất ít Doanh nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì xử
lý nước thải đạt quy chuẩn, tiêu chuẩn Quốc gia về môi trường.
 Nhằm góp phần bảo vệ môi trường, Luận văn được thực hiện nhằm đánh
giá công nghệ xử lý nước thải sản xuất tinh bột khoai mì của một số Doanh nghiệp
sản xuất tinh bột khoai mì trên địa bàn huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai dựa trên 03
khía cạnh: Kỹ thuật, kinh tế và môi trường. Từ đó đưa ra các giải pháp nhằm nâng
cao hiệu quả xử lý nước thải của ngành công nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì
nhằm giúp cho các Doanh nghiệp trong Ngành có một phương pháp cụ thể để đánh
giá và lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp với thực tế nhưng vẫn đáp ứng
các tiêu chí về kỹ thuật, kinh tế và môi trường.
MZC TIÊU NGHIÊN CỨU
 Đánh giá hiện trạng xử lý nước thải sản xuất tinh bột khoai mì tại 3 Doanh
nghiệp hoạt động trên địa bàn huyện Xuân Lộc dựa trên các khía cạnh: Kỹ thuật,
kinh tế và môi trường.
 Đề xuất các giải pháp nhằm cải tiến, nâng cao hiệu quả của hệ thống xử lý
nước thải sản xuất tinh bột khoai mì.
1
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
 Nội dung 1: Tổng quan về ngành công nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì:
Công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì; Thành phần tính chất nước thải sản xuất tinh

bột khoai mì; thực trạng môi trường tại huyện Xuân Lộc liên quan đến ngành sản
xuất tinh bột khoai mì.
 Nội dung 2: Tìm hiểu thực tế về hoạt động và hệ thống xử lý nước thải của
03 Doanh nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì tại Xuân Lộc - Đồng Nai: Thông tin
chung của Doanh nghiệp, quy trình xử lý nước thải, cấu tạo của hệ thống xử lý,
cách vận hành.
 Nội dung 3: Đánh giá về hiện trạng xử lý nước thải: Đưa ra tiêu chí để
đánh giá sự phù hợp công nghệ xử lý nước thải sản xuất tinh bột khoai mì; căn cứ
kết quả thu thập, đo kiểm, phân tích để đánh giá.
 Nội dung 4: Đề xuất các giải pháp cải tiến, nâng cao hiệu quả xử lý nước
thải sản xuất tinh bột khoai mì cho từng doanh nghiệp, đồng thời đưa ra một hệ
thống xử lý điển hình cho ngành công nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì.
PHẠM VI NGHIÊN CỨU
 Về không gian: Trên địa bàn huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai.
 Về thời gian: Luận văn thực hiện với số liệu, kết quả thu thập từ cuối năm
2013 và đầu năm 2014.
 Về đối tượng: Luận văn nghiên cứu trên 03 đối tượng là Doanh nghiệp tư
nhân Phong Phú; Công ty TNHH TM&SX Toàn Xuân Hưng và Cơ sở chế biến tinh
bột mì Phan Thành Tâm.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
 Phương pháp tổng quan tài liệu
 Phương pháp thu thập thông tin
 Phương pháp điều tra thực địa
 Phương pháp lấy mẫu phân tích
2
 Phương pháp so sánh, đối chiếu
 Phương Pháp lấy ý kiến của chuyên gia
Ý NGHĨA KHOA HỌC
 Tạo thêm cơ sở dữ liệu trong việc đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử
lý nước thải ngành sản xuất tinh bột khoai mì.

Ý NGHĨA THỰC TIỄN
 Đối với Doanh nghiệp: Luân văn là tài liệu cung cấp cho các Doanh nghiệp
sản xuất tinh bột khoai mì phương pháp đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý
nước thải từ đó đưa ra quyết định đầu tư công nghệ xử lý hoặc có những cải tiến
công nghệ xử lý nước thải phù hợp với thực tế của từng Doanh nghiệp để đảm bảo
nước thải sau hệ thống xử lý luôn đạt quy chuẩn, tiêu chuẩn Quốc gia về bảo vệ môi
trường.
 Đối với cơ quan quản lý nhà nước: Luận văn sẽ cung cấp cho các nhà
quản lý nhà nước có một cái nhìn toàn diện về công nghệ xử lý nước thải ngành
công nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì, để từ đó có những giải pháp, định hướng cụ
thể nhằm khuyến khích các Doanh nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì xây dựng hoặc
cải tiến công nghệ xử lý nước thải phù hợp nhằm đạt hiệu quả xử lý về môi trường
cao nhất.
GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
 Luận văn chỉ nghiên cứu đối với 03 Doanh nghiệp tại địa bàn huyện Xuân
Lộc, tỉnh Đồng Nai trong thời gian từ cuối năm 2013 và đầu năm 2014.
3
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
TINH BỘT KHOAI MÌ
1.1. Thông tin chung về huyện Xuân Lộc:
Huyện Xuân Lộc nằm ở phía Đông Nam tỉnh Đồng Nai. Phía Bắc giáp huyện
Định Quán; Phía Nam giáp huyện Cẩm Mỹ và tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu; Phía Đông
giáp tỉnh Bình Thuận; Phía Tây giáp huyện Long Khánh.
Toàn Huyện có 15 đơn vị hành chính cấp xã, trong đó có 1 thị trấn và 14 xã.
Diện tích tự nhiên toàn Huyện 72.719 ha, dân số: 228.353 người, chiếm 12,3% về
diện tích và 9,0% về dân số toàn tỉnh Đồng Nai, mật độ dân số 314 người/km
2
.
Xuân Lộc có lợi thế về phát triển kinh tế hướng ngoại với các thế mạnh về nông

nghiệp, dịch vụ, công nghiệp, đóng vai trò quan trọng trong phát triển nông nghiệp
tỉnh Đồng Nai và mở rộng mối giao lưu giữa Đồng Nai với các tỉnh Duyên Hải
Nam Trung Bộ và Bà Rịa-Vũng Tàu.
Huyện Xuân Lộc nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới cận xích đạo. Năng lượng
bức xạ dồi dào (trung bình 154-158 Kcal/cm
2
-năm). Nắng nhiều (trung bình từ 5,7-
6 giờ/ngày). Nhiệt độ cao và cao đều quanh năm, (trung bình 25,4
o
C. Hầu như
không có những thiên tai như : bão, lụt, rất thuận lợi cho phát triển kinh tế. Lượng
mưa lớn (trung bình từ 1.956-2.139 mm/năm), có xu thế giảm dần theo hướng từ
Đông Bắc xuống Tây Nam. Mùa mưa thường bắt đầu vào tháng 5 kết thúc vào cuối
tháng 11.
Phần lớn sông suối trong địa phận Xuân Lộc thường ngắn và dốc nên khả
năng giữ nước rất kém, nghèo kiệt vào mùa khô. Việc xây dựng các hồ chứa kết
hợp với chuyển tải nước từ ngoài vùng vào là rất cần thiết cho phát triển kinh tế-xã
hội mà đặc biệt là cho phát triển sản xuất nông-công nghiệp của Huyện.
So với các khu vực khác ở Đông Nam bộ thì Đồng Nai nói chung và Xuân
Lộc nói riêng có hạn chế lớn về thiếu nguồn nước ngọt để tưới cho cây trồng vào
mùa khô, đòi hỏi phải bố trí cơ cấu cây trồng vật nuôi phù hợp với điều kiện của
từng tiểu vùng, kết hợp với ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước để tăng cường
4
thâm canh, nâng cao hiệu quả sản xuất, phát huy lợi thế về vị trí địa lý, địa hình, đất
đai và nguồn lực.
Về mức độ Tăng trưởng kinh tế: Thời kỳ 2006 – 2010, tốc độ tăng trưởng kinh
tế trong thời kỳ đạt 16,6%, cao gấp 1,26 lần so với tăng trưởng bình quân toàn Tỉnh
(13,2%) và gấp 2,31 lần so với bình quân toàn quốc (7,2%). Đạt được thành quả
trên là nhờ công nghiệp tăng trưởng nhanh, đạt 37,9%; dịch vụ đạt 18,5% trong khi
nông nghiệp vẫn giữ được mức tăng trưởng khá ổn định 5,4%.

Trong nông nghiệp, cả trồng trọt và chăn nuôi đều có tốc độ tăng trưởng cao,
trình độ sản xuất luôn được nâng cao theo hướng công nghiệp hoá và tập trung đầu
tư theo chiều sâu. Để tạo điều kiện cho chăn nuôi phát triển bền vững và dần trở
thành ngành sản xuất chính trong lĩnh vực nông nghiệp, Huyện đã tiến hành xây
dựng quy hoạch phát triển chăn nuôi và xây dựng các vùng khuyến khích phát triển
chăn nuôi, các cơ sở giết mổ tập trung đã được tiến hành và được UBND tỉnh Đồng
Nai phê duyệt tại Quyết định số 3082/QĐ-UBND ngày 22/10/2009.
Hiện trên địa bàn Xuân Lộc có 01 khu công nghiệp đã được Chính phủ chấp
thuận thành lập tại xã Xuân Tâm – Xuân Hiệp vào đầu năm 2006 với diện tích
109ha. Ngoài ra, trên địa bàn huyện đã quy hoạch 02 cụm công nghiệp, với tổng
diện tích 40ha, đã được UBND Tỉnh phê duyệt quy hoạch chi tiết, đó là cụm công
nhgiệp Xuân Hưng 19ha, cụm công nghiệp Suối Cát 20ha.
Về định hướng phát triển của huyện Xuân Lộc: Giữ vững mức phát triển nông
nghiệp ổn định từ 5 - 6%; tăng trưởng công nghiệp từ 35 – 40%, tăng trưởng dịch
vụ từ 18 – 20 %, trong đó tạo điều kiện để phát triển chăn nuôi và giết mổ tập trung
một cách bền vững, vì đây là lợi thế của Huyện và dần trở thành ngành sản xuất
chính trong lĩnh vực nông nghiệp; tập trung phát triển ngành công nghiệp khoai mì
nhằm chế biến nguồn lương thực do người dân trong Huyện trồng được và tận dụng
nguồn lương thực dồi dào của tỉnh Bình Thuận chuyển sang; thu hút các dự án ít
gây ô nhiễm môi trường và tiêu tốn nhiều nhân công nhằm giải quyết vấn đề công
ăn việc làm cho người dân địa phương. Ngoài ra, thu hút và tạo điều kiện cho phát
triển du lịch tại núi Gia Lào và các địa điểm khác cò tiềm năng.
5
1.2. Công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì:
1.2.1. Thông tin chung về cây khoai mì:
Cây khoai mì (Cassava) hay còn gọi là củ khoai mì có tên khoa học là
Manihot esculenta Crantz, là loại cây lâu năm có củ ăn được, được trồng chủ yếu ở
các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Nó có nguồn gốc từ lưu vực sông Amazone,
Nam Mỹ. Đến thế kỉ XVI, khoai mì mới được trồng ở Châu Á và Châu Phi. Ở nước
ta, khoai mì được trồng khắp nơi từ Bắc tới Nam.

Hình 1.1: Cấu tạo của cây khoai mì
Khoai mì bao gồm nhiều loại khác nhau. Căn cứ vào kích thước, màu sắc củ,
thân, gân lá, vị ngọt hay đắng (quyết định bởi hàm lượng acid HCN cao hay thấp)
mà người ta tiến hành phân loại khoai mì. Tuy nhiên, trong công nghệ sản xuất tinh
bột người ta phân thành hai loại:
6
 Khoai mì ngọt: hàm lượng HCN nhỏ hơn 50 mg/kg củ. và ta có thể ăn được
ngay mà không bị ngộ độc. Loại khoai mì này có hàm lượng tinh bột thấp, cho năng
suất thấp, thân khoai mì yếu dễ gãy, có ít nhựa mủ, lá cây màu xanh tươi, củ nhỏ.
 Khoai mì đắng: có chứa hàm lượng HCN cao trên 50mg/kg củ và khi ăn
tươi sẽ bị ngộ độc, trong thành phần khoai mì đắng chứa rất nhiều tinh bột (trên
20%). Loại khoai mì này cho năng suất cao, thân có nhiều nhựa mủ, củ lớn, lá cây
có màu xanh thẫm.
Cây khoai mì có thể trồng ở các bờ đất nghèo chất dinh dưỡng mà tại đó các
loại cây ngũ cốc và các loại cây hoa màu khác không thể phát triển tốt được, nó có
khả năng chịu được hạn hán tốt hơn các cây lương thực khác.
1.2.2. Công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì:
Tinh bột khoai mì đã được sản xuất từ rất lâu trên thế giới cũng như ở nước ta.
Phương pháp sản xuất tinh bột ở trong nước cũng như một số doanh nghiệp tại
huyện Xuân Lộc chủ yếu là phương pháp cơ học. Dựa theo tính chất của tinh bột là
không hòa tan trong nước, kích thước hạt nhỏ, tỉ trọng của hạt tinh bột chênh lệch
nhiều với nước mà dùng các biện pháp nghiền, rây, rửa, lắng hoặc ly tâm để tách
lấy tinh bột.
7
Hình 1.2: Quy trình Công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì
8
Nguyên liệu đầu vào
(Khoai mì tươi)
Băng tải

Máy sàng
Máy rửa
Máy nghiền
Hệ thống lọc ly tâm
Khu vực máng lắng bột
Tinh bột ướt
Đóng bao
Nhập kho
Nước
Nước
Khí thải, bụi, ồn
Bụi, ồn
Nước thải, chất thải
rắn
Bụi, ồn
Khí thải, bụi, chất
thải rắn
Nước thải
Máy ép bã
chất thải rắn
Bụi
Thuyết minh quy trình công nghệ:
 Lựa chọn nguyên liệu.
Lựa chọn nguyên liệu để đưa vào sản xuất tinh bột là khâu đầu tiên rất quan
trọng, góp phần quyết định chất lượng của tinh bột thành phẩm sau này.
Phương pháp lựa chọn nguyên liệu hiện nay chủ yếu là phương pháp cảm
quan. Hiện nay chưa có quy định chung về chất lượng khoai mì đưa vào sản xuất
tinh bột nhưng ở từng nhà máy đều có quy định riêng về chỉ số chất lượng. Ví dụ
như:
+ Hàm lượng tinh bột trong củ sắn phải từ 14-15% trở lên.

+ Lượng củ nhỏ và ngắn (chiều dài nhỏ hơn 10cm, đường kính củ chỗ lớn nhất
nhỏ hơn 1,5cm) không quá 4%.
+ Củ dập nát và gẫy vụn không quá 3%.
+ Lượng đất và tạp chất chiếm tối đa 1,5-2%.
+ Không có củ thối.
Khoai mì sau khi thu mua về có thể chưa đưa vào sản xuất ngay thì phải bảo
quản khoai mì tươi trong một khoảng thời gian nhất định. Tuy nhiên, để chất lượng
tinh bột thành phẩm là tốt nhất, khoai mì sau khi thu mua về nên chế biến ngay
trong vòng 48h.
 Sàng loại bỏ tạp chất:
Quá trình sàng giúp loại bỏ đất đá, tạp chất rắn khỏi nguyên liệu khoai mì
trước khi đưa vào quá trình rửa.
Thiết bị sàng sử dụng cho quá trình sàng loại bỏ tâp chất thường sử dụng là
sàng rung và sàng dạng trống quay.
Hình 1.3: Thiết bị sàng dạng trống quay
9
 Rửa và bóc vỏ:
Mục đích của quá trình rửa và bóc vỏ là làm sạch nguyên liệu và tách bỏ phần
vỏ lụa của củ vì nếu rửa không sạch thì đất cát sẽ làm tạp chất lẫn vào tinh bột sẽ
làm tăng độ tro, độ màu thành phẩm, tinh bột sẽ không có chất lượng cao.
Thiết bị rửa củ thường dùng trong sản xuất tinh bột khoai mì là thiết bị thùng
hình trụ có đục lỗ, để ngập trong nước. Tại thiết bị rửa củ củ, củ khoai mì được rửa
sạch dưới áp lực của nước, ma sát giữa các củ cũng như ma sát giữa củ với thành
thiết bị, với cánh quay
Hình 1.4: Thiết bị rửa củ khoai mì
Một thiết bị rửa có hiệu quả cao khác là thiết bị rửa dạng thùng quay với ống
bên trong để xịt nước rửa củ.
Tuỳ thuộc mức độ và đặc tính tạp chất của nguyên liệu mà thới gian rửa có thể
từ 8-15 phút, chi phí nước rửa từ 2-4 m
3

/1 tấn nguyên liệu.
 Quá trình nghiền:
Mục đích của quá trình nghiền là giải phóng tinh bột khỏi tế bào bằng cách
phá vỡ màng tế bào khoai mì. Đây là khâu quan trọng nhất trong việc quyết định
hiệu suất thu hồi tinh bột. Sự phá vỡ màng tế bào càng triệt để thì hiệu suất tách tinh
bột càng cao.
Thiết bị nghiền thường dùng nhất hiện nay là máy nghiền Jahn: Máy nghiền
này có một rotor làm bằng gỗ cứng hay ống thép, có đường kính khoảng 50 cm, trên
đó có rạch những rãnh theo chiều dọc để gắn những lưỡi dao hay lưỡi cưa. Tuỳ theo
nhu cầu mà có thể có từ 10 đến 12 răng cưa trên lưỡi dao. Các lưỡi dao được đặt
cách nhau khoảng 6-7mm.
10
Hình 1.5: Máy nghiền bột
Nguyên tắc hoạt động: nguyên liệu sau khi nhập vào máy nghiền được máy
nghiền thành khối bột mịn nhờ sự cọ xát của bộ phận nghiền quay xung quanh một
trục. Trong quá trình nghiền ta có xối nước để nước đưa bột nghiền ra ngoài thông
qua lỗ lưới.
 Tách bã thô.
Hỗn hợp thu được sau khi nghiền không chỉ chứa tinh bột mà còn lẫn các tạp
chất khác như vỏ tế bào, dịch bào thoát ra do quá trình nghiền, tế bào còn nguyên,
nước… Do đó, quá trình tách bã thô nhằm mục đích tách phần lớn lượng bã thô ra
khỏi hỗn hợp.
Nguyên liệu sau khi ra khỏi thiết bị nghiền được pha loãng đến nồng độ 27
o
Bx
bằng nước sạch hoặc nước thu được sau quá trình tách tinh bột. Hỗn hợp sau khi
pha loãng được đưa đến thiết bị rây để tách tinh bột tự do ra khỏi các tạp chất lớn.
Sau khi qua rây nguyên liệu được chia làm 2 phần:
+ Phần không lọt qua rây gồm các xơ lớn, các mảnh vụn và những hạt tinh bột
tự do chưa tách hết được đưa xuống máy nghiền lần thứ hai.

+ Phần lọt qua rây được đưa qua máy ly tâm để tách dịch bào.
Bã sau khi tách vẫn còn một lượng tinh bột tự do bám lại. Vì vậy, để tăng hiệu
quả của quá trình tách, người ta thu hồi lượng bã cho trở lại máy nghiền. Sau khi
nghiền xong, bã tiếp tục được tách lượng tinh bột sót. Tuy nhiên, trong bã vẫn còn
lại một lượng nào đó không thể tách hết được. Ngoài tinh bột ra còn một lượng
dextrin, đường, chất pectin, chất khô của bã. Vì vậy, bã thô sẽ được đưa ra bể chứa
11
bã để tận dụng làm thức ăn gia súc.
Để tách bã thô, người ta có thể sử dụng nhiều thiết bị khác nhau.
+ Thiết bị rây quay (The rotating screen): Dạng đơn giản của một thiết bị rây
quay bao gồm một khung hình nón làm bằng gỗ cứng, cố định vào một góc, đặt hơi
nghiêng, có trục nằm ngang dài ít nhất 3m, được phủ bằng một lớp vải thông
thường hoặc gắn một lưới mỏng, khi sử dụng lưới, ta phải thường xuyên chải để
làm sạch tạp chất gây bít lỗ rây. Hiện nay các loại thiết bị rây quay thường chỉ được
sử dụng cho các nhà máy có quy mô vừa do hiệu suất thu hồi tinh bột không cao,
tốn nước.
+ Thiết bị rây rung (The shaking screen): trong những nhà máy lớn, kiểu rây
quay được thay thế bằng kiểu rây rung. Thiết bị bao gồm một khung hơi nghiêng
theo phương ngang, dài khoảng 4m và được lót bởi một lưới kim loại mỏng. Khung
của rây được truyền chuyển động rung dọc theo chiều dài nhờ một thanh truyền
lệch tâm. Hiệu quả của quá trình rây có thể được cải thiện bằng cách thêm một hoặc
nhiều rãnh cạn nằm ngang trên bề mặt sàng. Nhờ vào chuyển động rung của sàng,
những rãnh này tạo ra chuyển động xoáy mạnh làm việc tách những hạt tinh bột ra
khỏi hỗn hợp diễn ra tốt hơn.
+ Thiết bị ly tâm: Để tăng hiệu quả của quá trình tách có thể sử dụng máy ly
tâm. Dưới tác dụng của lực ly tâm, do chênh lệch khối lượng nên phần bã và nước
dịch có chứa các hạt tinh bột sẽ được tách riêng.
 Tách dịch bào.
Phần dung dịch lọt qua rây sau khi tách bã thô được đưa vào thiết bị ly tâm để
tách dịch bào. Quá trình tách dịch bào nhằm mục đích loại phần dịch bào có chứa

polyphenol và enzyem polyphenoloxydase và các hợp chất hòa tan khác để hạn chế
quá trình oxy hóa làm chuyển màu tinh bột và các phản ứng hóa học, hóa sinh khác
ảnh hưởng đến chất lượng của tinh bột thành phẩm.
Để tách triệt để được dịch bào phải tiến hành ly tâm ít nhất 2 lần. Sau mỗi lần
ly tâm, dịch tinh bột được pha loãng tới nồng độ 27
o
Bx rồi đưa qua rây để tách bã
mịn. Sữa tinh bột lọt qua rây được đưa vào máy ly tâm tách dịch một lần nữa. Nồng
độ sữa tinh bột vào máy ly tâm khoảng 3
o
Bx. Nước dịch ra khỏi máy ly tâm được
12
đưa đi lắng tiếp tục để thu tinh bột loại hai.
Trong thành phần dịch bào có chứa nhiều chất khác nhau nhưng trong sản xuất
tinh bột đặc biệt chú ý tới các hợp chất polyphenol và hệ enzyme
polyphenoloxydase. Khi tế bào của củ bị phá vỡ, các polyphenol tiếp xúc với oxy
và dưới tác dụng của enzyme polyphelnoloxydase sẽ oxy hóa tạo thành chất màu
làm cho tinh bột mất màu trắng. Lớp tinh bột phía trên bề mặt sẽ bị oxy hóa nhanh
hơn lớp dưới. Khi tinh bột chuyển màu thì không thể tẩy rửa hoàn toàn chất màu
khỏi tinh bột bằng nước sạch được. Quá trình oxy hóa bắt đầu từ khi mài xát đặc
biệt xảy ra nhanh khi các máy đảo trộn sữa tinh bột thô. Tinh bột chuyển màu sẽ
làm giảm giá trị của sản phẩm. Để khắc phục quá trình oxy hóa yêu cầu quy trình
sản xuất phải ngắn, tách dịch bào càng nhanh càng tốt. Và trong toàn bộ quy trình
tinh bột đều phải ngập trong nước. Tách dịch bào sớm tinh bột sẽ trắng đồng thời ít
tạo bọt sẽ dễ dàng cho những khâu gia công tiếp theo, mặt khác tinh bột thành phẩm
giữ nguyên được tính chất hóa lý tự nhiên của nó.
Hóa chất sử dụng:
+ H
2
SO

4
được thêm vào ở nông độ thấp giúp giữ màu trắng của tinh bột.
+ Al
2
(SO
4
)
3
làm giảm độ nhớt, tăng hiệu quả quá trình lắng (Ví dụ nếu thêm
vào 0,1g/l sữa tinh bột 2
o
Bx giảm được 50% độ dính).
+ SO
2
(H
2
SO
3
) ức chế hoạt động của vi khuẩn và enzyme. Ngoài ra, nó cũng là
một tác nhân để làm trắng tinh bột. SO
2
được sục vào nước tinh khiết rồi mới cho
vào.
+ Clorine và các hợp chất của nó cũng có tác dụng tẩy trắng và giảm độ nhớt
rất tốt.
Để tách dịch bào, thường người ta sử dụng các máng lắng làm việc theo
nguyên tắc trọng lượng hoặc máy ly tâm làm việc theo nguyên tắc lực ly tâm. Ở quy
mô nhỏ người ta còn sử dụng cả bể lắng nhưng chất lượng tinh bột thu được không
tốt.
+ Thiết bị lắng: Trước đây ở các nhà máy nhỏ thì người ta thường sử dụng các

thùng lắng đặt liên tiếp nhau. Trong các nhà máy lớn, người ta sử dụng máng lắng
với kích thước, chiều dài lớn hơn thùng lắng nhiều lần.
13
1.3. Nước thải nghành chế biến tinh bột khoai mì:
1.3.1. Thành phần tính chất nước thải:
Tuỳ theo công nghệ sản xuất mà lượng nước thải sinh ra nhiều ít khác nhau.
Ở huyện Xuân Lộc quy trình sản xuất sử dụng 10-20m
3
nước/tấn sản phẩm. Trung
bình để sản xuất 1 tấn tinh bột cần 3.8÷4 tấn củ tươi tiêu hao 16 ÷20 m
3
nước.
Nước được sử dụng trong quá trinh sản xuất chủ yếu ở các công đoạn rửa củ,
ly tâm, sàng loại sơ, khử nước. Lượng nước thải phát sinh nhà máy dự kiến có 10%
bắt nguồn từ nước rửa củ và 90% xả ra từ công đoạn ly tâm, sàng lọc, khử nước.
Bảng 1.1: Thành phần tính chất nước thải tinh bột khoai mì sau khi đã được
lắng, lọc sơ bộ
Chỉ tiêu DNTN Phong Phú Công ty Toàn Xuân Hưng
pH 6,33 6,17
BOD
5
(mg/l) 2.802 5.130
COD (mg/l) 7.373 11.530
TSS (mg/l) 1.438 2.526
CN
-
(mg/l) 0,42 3,43
NH
4
+

(mg/l) 9,26 17,0
Tổng Nitơ (mg/l) 115 192
Tổng Phốt Pho (mg/l) 6,00 13,4
Nước thải khoai mì được thải ra chủ yếu từ giai đoạn rửa củ và tách tinh bột
(ly tâm, sàng lọc). Thành phần của nước thải khoai mì chứa hàm lượng chất hữu cơ
rất cao, độ đục cao do ảnh hưởng của cặn lơ lửng nên có khả năng gây ô nhiễm môi
trường rất lớn. Trong nước thải khoai mì còn chứa CN
-
có tính độc hại cao gây ảnh
hưởng đáng kể đến hoạt động của các vi sinh vật trong hệ thống xử lý nước thải.
Ngoài ra, trong quá trình hoạt động có sục khí SO
2
vào ở công đoạn trích ly, SO
2
khi gặp nước sẽ chuyển hóa thành acid H
2
SO
3
làm cho pH trong nước giảm xuống
khá nhiều.
1.3.2. Ô nhiễm nước thải sản xuất tinh bột khoai mì:
Trong công nghiệp chế biến tinh bột, nước được sử dụng trong quá trình sản
xuất chủ yếu là ở công đoạn rửa củ, ly tâm, sàng loại xơ, khử nước.
14
Trong công đoạn rửa, nước được sử dụng cho việc rửa củ mì trước khi lột vỏ
để loại bỏ các chất bẩn bám trên bề mặt. Nếu rửa không đầy đủ, bùn bám trên củ sẽ
làm cho tinh bột có màu rất xấu.
Trong công đoạn ly tâm và sàng loại xơ, nước được sử dụng nhằm mục đích
rửa và tách tinh bột từ bột xơ củ mì.
Ngoài ra, nước còn được sử dụng trong quá trình nghiền củ mì nhưng với khối

lượng không đáng kể.
Nước thải ngành công nghiệp sản xuất tinh bột mì mang theo nồng độ ô nhiễm
rất lớn
 Độ pH thấp :
Độ pH của nước thải quá thấp sẽ làm mất khả năng tự làm sạch của nguồn
nước tiếp nhận do các loại vi sinh vật có tự nhiên trong nước bị kìm hãm phát triển.
Ngoài ra, khi nước thải có tính axít sẽ có tính ăn mòn, làm mất cân bằng trao đổi
chất tế bào, ức chế sự phát triển bình thường của quá trình sống.
 Hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học cao:
Nước thải chế biến tinh bột có hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học
cao, khi xả trực tiếp vào nguồn nước do hoạt động của hệ vi sinh vật phân hủy chất
hữu cơ trong nước sẽ gây suy giảm nghiêm trọng nồng độ oxy hòa tan trong nước.
Oxy hòa tan giảm không chỉ gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm giảm
khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh
hoạt và công nghiệp.
 Hàm lượng chất lơ lửng cao:
Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, không những làm mất vẻ
mỹ quan mà quan trọng nó hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống,
gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong rêu giảm quá trình trao đổi
oxy và truyền sáng, dẫn nước đến tình trạng kỵ khí. Mặt khác một phần cặn lắng
xuống đáy gây bồi lắng lòng sông, cản trở sự lưu thông nước và tàu bè đồng thời
thực hiện quá trình phân hủy kỵ khí giải phóng ra mùi hôi thối gây ô nhiễm cho khu
vực xung quanh.
 Hàm lượng chất dinh dưỡng cao:
15