Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tinh bột mỳ

Bộ Giáo dục và Đào tạo
Đại học Quốc gia TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH
KHOA

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
CHÚ Ý : Sinh viên phải dán tờ này vào bản thuyết minh
HỌ VÀ TÊN: .............................................................MSSV:.......................................
NGÀNH:.....................................................................LỚP:..........................................
KHOA:........................................................................BỘ MÔN:..................................
1. Đầu đề luận án:..........................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
2. Nhiệm vụ ( yêu cầu nội dung và số liệu ban đầu ).....................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
3. Ngày giao luận án......................................................................................................
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:.......................................................................................
5. Họ và tên người hướng dẫn:.......................................................................................
.........................................................................................................................................
6.
Phần hướng dẫn:

a. :.................................................................................................................................
b. :.................................................................................................................................
c. :.................................................................................................................................
d. :.................................................................................................................................
Nội dung và yêu cầu LATN đã được thông qua bộ môn
Ngày
tháng
năm 200……
Chủ nhiệm bộ môn
Người hướng dẫn chính
( Ký và ghi rõ họ tên)
( Ký và ghi rõ họ tên)

Phần dành cho Khoa, Bộ môn:
Người duyệt:
Ngày bảo vệ:


Điểm tổng kết:
Nơi lưu trữ luận án:


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
............................................................................................................................

TP HỒ CHÍ MINH, ngày ………tháng……..năm 200…
Giáo viên hướng dẫn

i


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
............................................................................................................................

TP HỒ CHÍ MINH, ngày ………tháng……..năm 200…
Giáo viên phản biện

ii



Để hoàn thành tốt luận văn này tôi đã được sự giúp đỡ của mọi người.
Trước tiên con xin cảm ơn bố mẹ, người luôn luôn giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt
nhất để con hoàn thành tốt việc học tập trên giảng đường đại học. Người luôn động
viên, an ủi, luôn bên con khi con cần lời khuyên hay khi con vấp ngã.
Em xin cảm ơn tất cả các Thầy Cô trong khoa Môi Trường - Trường Đại Học Bách
Khoa đã tận tình chỉ dạy, cho em những kiến thức bổ ích trong suốt thời gian học tập.
Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn PGS – TS. Nguyễn Văn Phước và Th.S Nguyễn
Thò Thanh Phượng đã hướng dẫn em tận tình trong suốt quá trình thực hiện luận văn
này.
Em xin cảm ơn quý Thầy Cô phản biện đã dành thời gian quan tâm đến luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn các cô chú, các anh chò tại cơ sở sản xuất tinh bột mì Thủ
Đức đã tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt luận văn này .
Xin cảm ơn tập thể lớp Kỹ thuật Môi trường khóa 2001 đã cho tôi những ngày khó
quên. Đặc biệt, các bạn sinh viên cùng làm việc trong Phòng thí nghiệm Khoa Môi
trường đã giúp đỡ tôi rất nhiều .

iii


MỤC LỤC
MỤC LỤC

iv

DANH SÁCH BẢNG vii

DANH SÁCH HÌNH viii
KÝ HIỆU VIẾT TẮT..................................................................................................ix
TÓM TẮT LUẬN VĂN................................................................................................x
Chương. MỞ ĐẦU
1.
2.
3.
4.
5.

1

Sự cần thiết của đề tài............................................................................................................1
Mục đích của đề tài................................................................................................................1
Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................................1
Nội dung nghiên cứu..............................................................................................................1
Ý nghóa khoa học và thực tiễn của đề tài..............................................................................2

Chương 1 . TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ.....3
1.1. TỔNG QUAN VỀ KHOAI MÌ............................................................................................4
1.1.1. Cấu trúc củ khoai mì......................................................................................................5
1.1.2. Thành phần hoá học......................................................................................................6
1.2. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ.........................................................7
1.3 THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI........................................................................9
1.4 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT KHOAI ĐÃ ĐƯC ÁP
DỤNG TẠI CÁC NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT TẠI VIỆT NAM...............................9

Chương 2 .

12

TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ.................................................................12
2.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ......................................................................13
2.1.1. Phương pháp cơ học.....................................................................................................13
2.1.2. Phương pháp hoá lý......................................................................................................14
iv


2.1.3. Phương pháp hoá học...................................................................................................15
2.1.4. Phương pháp sinh học..................................................................................................15
2.2. TỔNG QUAN VỀ MÀNG VI SINH VẬT........................................................................31
2.2.1 Cấu tạo và hoạt động của màng vi sinh vật.................................................................31
2.2.2 Những đặc tính sinh học của màng vi sinh vật.............................................................33
2.2.3 Những ưu điểm của màng vi sinh vật...........................................................................34
2.2.4 Những nhược điểm của màng vi sinh vật.....................................................................35
2.3. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ................................................................................36
2.3.1. Cơ sở lựa chọn công nghệ............................................................................................36
2.3.2Đề xuất công nghệ xử lý nước thải tinh bột .................................................................37

Chương 3. MÔ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............................38
3.1. MÔ HÌNH KẾT HP LỌC SINH HỌC KỴ KHÍ VÀ LỌC SINH HỌC HIẾU KHÍ....39
3.1.1 Mục tiêu nghiên cứu......................................................................................................39
3.1.2. Mô hình nghiên cứu.....................................................................................................39
3.1.3. Nguyên tắc hoạt động..................................................................................................40
3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................................................................................41
3.2.1. Đối tượng nghiên cứu....................................................................................................41
3.2.2. Tiến trình thí nghiệm....................................................................................................41

Chương 4:

KẾT QỦA VÀ BÀN LUẬN........................................................42

4.1 NGHIÊN CỨU Ở NỒNG ĐỘ COD VÀO: 500 mg/L.......................................................43
4.1.1 Kết quả khảo sát theo thời gian....................................................................................43
4.1.2 Kết quả khảo sát theo chiều cao mô hình...................................................................45
4.2 NGHIÊN CỨU Ở NỒNG ĐỘ COD Vào : 1000 mg/l.......................................................46
4.2.1 Kết quả khảo sát theo thời gian....................................................................................47
4.2.2 Kết quả khảo sát theo chiều cao mô hình....................................................................49
4.3 NGHIÊN CỨU Ở NỒNG ĐỘ COD Vào: 2000 mg/l........................................................50
4.3.1 Kết quả khảo sát theo thời gian....................................................................................50

v


4.3.2 Kết quả khảo sát theo chiều cao mô hình....................................................................53
4.4: 4000 mg/l.............................................................................................................................54
4.4.1 Kết quả khảo sát theo thời gian......................................................................................54
4.4.2 Kết quả khảo sát theo chiều cao mô hình....................................................................56
4.5 Kết quả vận hành ở nồng độ COD vào : 6000 mg/l.........................................................59
4.5.1 Kết quả khảo sát theo thời gian...................................................................................59
4.5.2 Kết quả khảo sát theo chiều cao mô hình...................................................................60
4.6 Bàn luận ..............................................................................................................................62

Chương 5 .

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................64

5.1. Kết luận..............................................................................................................................65
5.2 Kiến nghò..............................................................................................................................65

PHỤ LỤC

66

PHỤ LỤC 1...............................................................................................................................67
PHỤ LỤC 2................................................................................................................................73
PHỤ LỤC 3................................................................................................................................77

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................80

vi


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần hoá học trong khoai mì.........................................................6
Do đặc tính của nước thải có nồng độ ô nhiễm cao nhưng việc quản lý và xử lý
chưa được quan tâm đúng mức đã gây ra các tình trạng như :...............................9
Bảng 2 .3 Các hợp chất gây độc và ức chế quá trình kỵ khí.................................27
Bảng 2.2 Mô hình động học sử dụng quá trình xử lý kỵ khí.................................29
Bảng p.1 Sự biến thiên pH, COD và N-NH3 trong mô hình ở nồng độ COD = 500
mg/l

67

Bảng p.2 Theo dõi sự biến đổi các thông số theo chiều cao mô hình ở nồng độ
COD = 500 mg/l

67

Bảng p.3 Sự biến thiên pH, COD và N-NH3 trong mô hình ở nồng độ COD = 1000

mg/l

68

Bảng p.4 Theo dõi sự biến đổi các thông số theo chiều cao mô hình ở COD = 1000
mg/l

68

Bảng p.5 Sự biến thiên pH, COD và N-NH3 trong mô hình ở nồng độ COD =2000
mg/l

68

Bảng p.6 Theo dõi sự biến đổi các thông số theo chiều cao mô hình ở nồng độ
COD =2000 mg/l

69

Bảng p.7 Sự biến thiên pH, COD và N-NH3 trong mô hình ở nồng độ COD = 4000
69
mg/l

69

Bảng p.8 Theo dõi sự biến đổi các thông số theo chiều cao mô hình ở nồng độ
COD = 4000 mg/l

70

Bảng p.9 Sự biến thiên pH, COD và N-NH3 trong mô hình ở nồng độ COD = 6000
mg/l

70

vii


Bảng p.10 Theo dõi sự biến đổi các thông số theo chiều cao mô hình ở nồng độ
COD =6000 mg/l

71

Bảng p 11: Bảng giá trò giới hạn các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm trong
nước thải công nghiệp................................................................................................79

DANH SÁCH HÌNH
Hình 1.4 Công nghệ xử lý nước thải nhà máy sản xuất tinh bột mì Tây Ninh.....11
Hình 2.3 Cấu tạo màng vi sinh vật.........................................................................31
Hình 2.4 Công nghệ xử lý nước tinh bột bằng công nghệ kết hợp. .....................37

viii


KÝ HIỆU VIẾT TẮT
BOD

Biological Oxyzen Demand : Nhu cầu oxy sinh hóa.

COD

Chemical Oxyzen Demand : Nhu cầu oxy hóa học.

SS

Suspended Solid : Chất rắn lơ lửng.

VS

Volatile Solid : Chất rắn bay hơi.

VSS

Volatile Suspended Solid : Chất rắn lơ lửng bay hơi.

SBR

Sequencing Batch Reactor : Bể xử lý theo mẻ.

MBR

Membrain Bio Reactor : Xử lý bằng phương pháp lọc màng sinh học.

UASB

Upflow Anaerobic Sludge Blanket : Bể bùn kỵ khí lơ lửng dòng chảy ngược.

ix

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Bên cạnh việc mang lại nhiều lợi ích kinh tế, sản xuất tinh bột khoai mì là một
trong những ngành gây ra các tác động lớn đối với môi trường. Các chất thải phát sinh
trong quá trình sản xuất bao gồm nước thải, khí thải và chất thải rắn. Đặc biệt, nước
thải tinh bột khoai mì vơiù lưu lượng lớn và hàm lượng chất hữu cơ cao đã gây nên tình
trạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Ngoài ra, các công nghệ xử lý áp dụng đối
với nước thải tinh bột mì hiện nay vẫn chưa đạt hiệu quả cao. Do đó việc nghiên cứu
xử lý nước thải của ngành chế biến tinh bột khoai mì rất cần thiết và có ý nghóa môi
trường rất lớn.
Qua quá trình nghiên cứu xử lý nước thải bằng công nghệ mới _ kết hợp lọc sinh học
kỵ khí và lọc sinh học hiếu khí trong cùng một mô hình, luận văn đã đạt được một số
kết quả sau:
 COD sau khi xử lý đạt chuẩn xả thải loại B ( TCVN 5945-1995), COD < 100
mg/l khi vận hành ở tất cả các nồng độ COD đầu vào trong giai đoạn ổn đònh.
Hiệu quả khử COD đạt khoảng 98%.
 Hiệu quả xử lý N-NH3 có thể lên đến 95%.
 Đề xuất công nghệ đơn giản, khả năng chòu biến động tải lượng ô nhiễm cao,
chi phí thấp và không đòi hỏi việc xử lý bùn phát sinh trong quá trình vận hành.

x


xi


Chương mở đầu

Chương. MỞ ĐẦU
1. Sự cần thiết của đề tài
Ô nhiễm bởi nước thải tinh bột mì đang là hiện trạng bức xúc cần phải giải quyết

cấp thiết tại các làng nghề sản xuất tinh bột mì. Loại nước thải này đã gây tác hại trực
tiếp đến môi trường sống, ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Nước thải tinh bột mì
vơiù lưu lượng lớn ( trung bình khoảng 45 triệu m 3/ năm ở nước ta) và có nồng độ chất
hữu cơ cao đang là một vấn đề đáng được quan tâm.
Hiện nay, nhiều công nghệ xử lý nước thải tinh bột khoai mì đã được áp dụng ở
nước ta như: áp dụng phương pháp sinh học kò khí (UASB), phương pháp hoá lý (keo
tụ)ï kết hợp phương pháp sinh học hiếu khí (bùn hoạt tính), hồ sinh học (kò khí, tùy
nghi, hiếu khí). Tuy nhiên, thực tế cho thấy các hệ thống hoạt động không hiệu quả và
khá phức tạp. Vấn đề đặt ra là phải nghiên cứu một công nghệ xử lý vừa có hiệu quả
về mặt kinh tế cũng như về mặt kỹ thuật. Từ đó luận văn đề xuất một công nghệ mới :
kết hợp lọc sinh học kỵ khí và lọc sinh học hiếu khí trên cùng một công trình .

2. Mục đích của đề tài
Xác đònh hiệu quả xử lý COD, N-NH 3 trên mô hình sinh học kết hợp: Lọc sinh học kỵ
khí kết hợp lọc sinh học hiếu khí cho xử lý nước thải tinh bột khoai mì.

3. Phương pháp nghiên cứu
• Điều tra nghiên cứu, sưu tầm và tổng hợp tài liệu.
• Phương pháp lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu.
-

Lấy mẫu theo thời gian và theo chiều cao mô hình.

-

Phân tích các chỉ tiêu pH, COD, N- NH3, N- tổng…. theo standard method for the
examination of water and wastewater, 1994.

• Phương pháp thống kê và xử lý số liệu thực nghiệm.

4. Nội dung nghiên cứu
• Tổng quan về công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì và một số công nghệ xử lý
đang được áp dụng ở nước ta.
• Xác đònh thành phần, tính chất nước thải tinh bột khoai mì.
1


Chương mở đầu

• Thiết lập và nghiên cứu mô hình kết hợp :Lọc sinh học kỵ khí và Lọc hiếu khí.
• Phân tích hiệu quả xử lý của mô hình động.

5. Ý nghóa khoa học và thực tiễn của đề tài
• Xác đònh các thông số vận hành cho mô hình lọc sinh học kết hợp
• Đánh giá hiệu quả xử lý và khả năng áp dụng thực tiễn.
• Đề xuất phương án xử lý hữu hiệu cho nước thải sản xuất tinh bột với nhiều ưu
điểm như đơn giản, chi phí thấp, tiết kiệm diện tích đất….

2


Chương 1 :Tổng quan về ngành chế biến tinh bột khoai mì

Chương 1 .

TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ
BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ

3

Chương 1 :Tổng quan về ngành chế biến tinh bột khoai mì

1.1. TỔNG QUAN VỀ KHOAI MÌ
Khoai mì (Casava) hay còn gọi là củ sắn có tên khoa học là Manihotesculenta
Crantz; là cây lương thực vùng nhiệt đới, được trồng nhiều ở các nước có khí hậu
nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới. Nguồn gốc cây khoai mì từ khu lưu vực sông Amazone_
Châu Mỹ rồi sau đó phát triển đến các nước Châu Phi và khu vực Đông Nam Á. Ở
một số nước, khoai mì được dùng làm thực phẩm chính. Khoai mì có thể được chế
biến và sử dụng dưới dạng tươi hoặc chế biến dưới dạng lát khô, dạng bột hoặc tinh
bột.
Ở nước ta, từ thế kỉ 16, khoai mì đã là một trong những cây hoa màu được trồng
và khai thác làm lương thực phổ biến và cho đến nay khoai mì đã trở thành một phần
không thể thiếu trong đời sống hàng ngày của người dân Việt Nam. Củ khoai mì được
sử dụng làm một trong những nguồn cung cấp glucide trong thành phần thức ăn.
Nhưng khi dùng khoai mì làm lương thực phải bổ sung thêm protein và chất béo mới
đáp ứng đủ nhu cầu dinh dưỡng cho con người và gia súc.
Khoai mì có hàm lượng tinh bột lớn và cho năng suất thu hoạch cao. Từ năm 80
đến nay, sản lượng khoai mì của nước ta đạt 3 triệu tấn một năm. Trong những năm
gần đây, do nhu cầu phát triển của ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, chăn nuôi,
nền công nghiệp trong cả nước phát triển mạnh trong đó có cây khoai mì với các
giống mới có năng suất cao, hàm lượng tinh bột nhiều nên được nông dân ưa chuộng
và trồng trên quy mô đại trà.
Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp nói chung, công nghiệp chế
biến thực phẩm cũng đang trên đà phát triển mạnh và có nhu cầu lớn về tinh bột
nhằm chế biến các sản phẩm như bánh kẹo, mạch nha, đường Glucoza, bột ngọt hay
thực phẩm dưới dạng tinh bột qua chế biến như miến, mì tôm ….Chính vì thế ngày nay,
công nghệ tách tinh bột cũng ngày càng phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội.
Hiện nay ở phía nam, những vùng có diện tích trồng và thu hoạch khoai mì có
sản lượng cao như Quy Nhơn, Đồng Nai, Bình Phước, Tây Ninh đã và đang xây dựng

nhà máy tinh bột khoai mì với năng suất và chất lượng cao.

4


Chương 1 :Tổng quan về ngành chế biến tinh bột khoai mì
1.1.1. Cấu trúc củ khoai mì
Củ khoai mì thường có dạng hình trụ, vót hai đầu, kích thước thì tuỳ thuộc vào điều
kiện mà dao động trong khoảng 2 – 10 cm đường kính. Cấu trúc gồm 4 phần chính
như hình 1.1

Lớp vỏ gỗ
Lớp vỏ cùi

Phần thòt củ
Phần lõi
Hình 1.1 Cấu trúc củ khoai mì theo lát cắt ngang
Vỏ gỗ gồm nhiều tế bào xếp sít, thành phần chủ yếu là cenlulose và hemi_cenlulose,
không có tinh bột. Vỏ gỗ thường chiếm 0.5 – 5% trọng lượng củ, khi chế biến vỏ gỗ
thường kết dính với đất đá và các chất hữu cơ khác.
Lớp vỏ cùi dày hơn vỏ gỗ, chiếm khoảng 5 – 20 % trọng lượng củ. Cấu tạo gồm các
tế bào thành dày, thành tế bào chủ yếu là cenlulose,bên trong tế bào là các hạt tinh
bột, các chất chứa Nitrogen và dòch bào. Trong dòch bào có Tanin,sắc tố, độc
tố,enzyme ….

Vỏ cùi có nhiều tinh bột nên khí chế biến nếu tách bỏ thì sẽ tổn thất

một phần tinh bột đáng kể còn nếu giữ lại thì nhiều chất trong dòch bào làm ảnh
hưởng đến chất lượng sản phẩm.
Thòt củ khoai mì là thành phần chủ yếu trong củ, bao gồm các tế bào nhu mô thành

mỏng là chính, thành phần chủ yếu là cenlulose, pentosan. Bên trong tế bào là các hạt
tinh bột, nguyên sinh chất, glucose hoà tan và các nguyên tố vi lượng khác. Những tế
bào xơ bên ngoài thòt củ chứa nhiều tinh bột, càng vào sâu bên trong lượng tinh bột
càng giảm dần. Ngoài tế bào nhu mô còn có các tế bào thành cứng không chứa tinh
bột, cấu tạo từ cenlulose nên cứng như gỗ gọi là xơ.

5


Chương 1 :Tổng quan về ngành chế biến tinh bột khoai mì
Lõi củ khoai mì nằm ở trung tâm dọc suốt theo thân củ, chiếm khoảng 0.3 – 1 %
trọng lượng củ. Thành phần chứa trong củ hầu như toàn bộ đều là cenlulose và hemicenlulose.
1.1.2. Thành phần hoá học
Thành phần hoá học trong củ khoai mì thay đổi tuỳ thuộc vào giống khoai, loại đất,
cách trồng. Thành phần thông thường được trình bày trong bảng 1.1
Bảng 1.1 Thành phần hoá học trong khoai mì

Thành phần

Tỷ lệ
( % trọng lượng củ )

Nước ( H2 O )

70.25

Tinh bột ( C6H10 O5 )n

21.45

Protein

1.12

Lipid

0.4

Cenlulose(C6H10O5)n

1.11

Đường C6H12O6

4.13

Tro

0.54

(Nguồn Đoàn Dụ và các cộng sự)
Đường trong củ khoai mì chủ yếu là glucese, mantose, saccarose. Khoai mì càng già
thì hàm lượng đường càng giảm, trong chế biến, đường hoà tan vào nước thải ra ngoài
theo nước dòch.
Ngoài các thành phần có giá trò dinh dưỡng, trong củ khoai mì còn có tanin, sắc tố và
các hệ enzyme phức tạp. Trong số các enzyme thì polyphenoloxydaza xúc tác quá
trình oxy hoá polyphenol thành orthoquinol sau trùng hợp với các chất không có gốc
phenol như acid_amine tạo thành các chất màu. Những chất này gây khó khăn trong
việc chế biến và chất lượng của sản phẩm.
Phaseolutanin tập trung ở vỏ cùi,dễ tách trong quá trình chế biến, hoà tan trong nước

vì vậy khi chế biến, độc tố hoà tan theo nước thải ra ngoài. Trong chế biến nếu không

6


Chương 1 :Tổng quan về ngành chế biến tinh bột khoai mì
tách dòch bào nhanh thì acid cyanhydric sẽ tác dụng với sắt trong củ hoặc trong nước
tạo thành ferroxy cyanate có màu xám làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
Trong thành phần khoai mì có chứa độc tố chính là Cyanide ( CN - ). Cyanide là
nguyên tố chính gây độc tính cao đối với sức khoẻ con người. Hàm lượng CN - trong
nước thải tinh bột khoai mì trung bình khoảng 5 – 25 mg/l. Trong điều kiện thông
thường, CN- thường tồn tại ở dạng linamarin và có khả năng tự phân huỷ ở pH thấp.

1.2. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ
Khoai mì là một trong những loại hoa màu có hàm lượng tinh bột tương đối cao (từ 62
đến 65% lượng chất khô). Mục đích chủ yếu của công nghệ là lấy tinh bột đến mức
tối đa có thể bằng cách phá vỡ cấu trúc thực vật, giải phóng tinh bột. Do tinh bột
không hoà tan trong nước, kích thước hạt nhỏ, tỷ trọng hạt tinh bột chênh lệch nhiều
so với nước, nên phương pháp chủ yếu trong sản xuất là nghiền, rây, rửa và lắng hoặc
ly tâm. Do đó, công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì cụ thể như sau:
Quy trình sản xuất tinh bột khoai mì gồm các khâu như sau:
Chuẩn bò nguyên liệu: Công đoạn này bao gồm thao tác rửa, cắt khúc, loại bỏ phần
rễ, lớp vỏ gỗ và đất cát bám trước khi đưa vào nghiền. Nguyên liệu được đưa vào
thùng rửa bằng tay hay băng chuyền. Tại thùng rửa củ, đất cát và phần vỏ gỗ được
chà xát bằng lô cuốn có gắn các sợi kim loại trên bề mặt kết hợp với nước rửa được
bơm vào liên tục. Kết thúc công đoạn này, củ được tách ra khỏi lớp vỏ gỗ. Các tạp
chất theo nước thải ra ngoài và được thu gom ở lưới chắn rác.
Nghiền nguyên liệu và tách bã : Nguyên liệu sau khi rửa và cắt khúc qua máy mài
chuyền thành dạng bột nhão, sau đó vào máy rây tách bã. Ở máy rây, nước sạch cũng
được bơm vào liên tục với mục đích rửa sạch lớp bột bám trên bã. Nước dòch sữa bột

sau khi qua máy rây được đưa về thùng chứa và trộn với dung dòch H 2SO3 để tẩy trắng
bột.
Tách tinh bột: Từ thùng chứa sữa bột được bơm vào máy bơm ly tâm sau đó lại được
trộn với dung dòch tẩy H2SO3 hoặc được bơm vào máy ly tâm tách dòch lần 2. Máy ly
tâm hoạt động liên tục, tinh bột được tháo ra liên tục. Nước sau khi qua ly tâm tách
dòch ra ngoài. Lượng nước sạch được phun vào trong khi ly tâm dưới dạng tia nước áp
lực cao để rửa bột. Bể lắng cũng được dùng để lắng bột nhưng hiệu suất kém hơn chỉ

7


Chương 1 :Tổng quan về ngành chế biến tinh bột khoai mì
phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ. Qua giai đoạn ly tâm tách dòch đồng thời rửa sạch
tinh bột, sản phẩm sau khi qua ly tâm có độ trắng đạt yêu cầu. Hiệu suất thu hồi bột
đạt xấp xỉ 90%. Tinh bột ướt có độ ẩm khoảng 40% sau đó được ly tâm một lần nữa
để tách bớt nước và được sấy khô, làm nguội, đóng bao.
Các cơ sở sản xuất tinh bột khoai mì thủ công ở Thủ Đức công suất trung bình, nhỏ,
sản xuất theo công nghệ cổ điển được trình bày trong hình 1.2
Củ mì tươi

Nước

Sàng, tách vỏ

Nước, vỏ gỗ, cắt

Nước

Rửa, cắt khúc

Nước thải, vụn mì

Nghiền, tách
bã

Bã, nước thải

Tinh bột ướt

Nước

Lắng 1

Nước, dòch thải

Nước

Lắng 2

Nước, dòch thải

Vô bao

Hoàn thiện tại công ty
khác

Hình 1.2 Công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì thủ công

8

Chương 1 :Tổng quan về ngành chế biến tinh bột khoai mì

1.3 THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI
Quá trình sản xuất khoai mì cần sử dụng một lượng nước rất lớn ( 15 ÷ 20 m 3/tấn sản
phẩm ). Nước thải thông thường không được xử lý hoặc chỉ được xử lý qua loa rồi thải
ra môi trường. Các chất hữu cơ trong nước phân huỷ kỵ khí gây mùi khó chòu, ô nhiễm
nguồn nước, tắc nghẽn đường ống ….
Bảng 2.1 Tính chất nước thải tinh bột mì
Chỉ tiêu

Đơn vò

Kết quả
3,8 – 4,5

pH
COD

mg/l

2.500 - 10.000

BOD5

mg/l

1.540 - 8.750

N-NH3

mg/l

136 – 300

P tổng

mg/l

4 – 70

CN-

mg/l

2 – 75

SS

mg/l

120 - 3.000

N tổng

mg/l

250 – 450

Do đặc tính của nước thải có nồng độ ô nhiễm cao nhưng việc quản lý và xử lý chưa được

quan tâm đúng mức đã gây ra các tình trạng như :

• Nước thải ngấm xuống đất làm giảm chất lượng nước ngầm.
• Nước thải chảy tràn gây ô nhiễm đất và làm thay đổi đặc tính của đất từ đó làm
giảm năng suất cây trồng.
• Nước tràn vào ao, hồ, sông rạch bốc mùi hôi thối làm ô nhiễm nước mặt, ảnh
hưởng đến đời sống thuỷ sinh.
• Nước ứ đọng trong cống rãnh và quá trình lắng tụ của phần tinh bột sót lại trong
nước phân huỷ kỵ khí tạo mùi hôi và tắc nghẽn đường ống.

1.4 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT KHOAI ĐÃ ĐƯC
ÁP DỤNG TẠI CÁC NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT TẠI VIỆT NAM

9


Chương 1 :Tổng quan về ngành chế biến tinh bột khoai mì

Song chắn rác
Nướ
c
thải
vào

Bể lắng

Bể điều hoà

Bể UASB

Nguồn xả

Bể lắng 2

Bể Aerotank

Máy ép bùn

Hình 1.3 Công nghệ xử lý nước thải tại nhà máy sản xuất tinh bột Phước Long.
Quy trình công nghệ như sau : nước thải sau sản xuất đi qua song chắn rác để loại bỏ
các chất thải rắn của khâu gọt vỏ, băm nghiền, cắt khúc. Sau đó được đưa vào bể lắng
sơ bộ. Do nước thải có pH thấp và lưu lượng không đều nên được cho vào bể trung
hoà và bể điều hoà. COD của nước thải cao nên phải xử lý bằng bể kỵ khí UASB và
tiếp tục đi qua bể Aerotank , bể lắng 2 trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.

Nước thải tinh
bột mì đầu vào

Bể kỵ khí 2

Song chắn rác

Bể kỵ khí 3

Bể lắng sơ bộ

Bể kỵ khí 4

Bể trung hoà

Hồ tuỳ tiện

Nguồn xả

Bể kỵ khí 1

10

Nguồn xả


Chương 1 :Tổng quan về ngành chế biến tinh bột khoai mì

Hình 1.4 Công nghệ xử lý nước thải nhà máy sản xuất tinh bột mì Tây Ninh.
Nước thải sau khi đi qua các công trình xử lý sơ bộ , được đưa vào hệ thống gồm 4 bể
lọc kỵ khí nhằm loại bỏ COD và hồ tuỳ tiện trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.

11


Chương 2 : Tổng quan về công nghệ xử lý

Chương 2 .

TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ
XỬ LÝ

12