NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THU HỒI NĂNG LƯỢNG TỪ CHẤT THẢI LÀNG NGHỀ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN SEN CHIỂU, HUYỆN PHÚC THỌ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI BẰNG CÔNG NGHỆ KHÍ SINH HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------

Nguyễn Mạnh Tuấn

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THU HỒI NĂNG LƯỢNG
TỪ CHẤT THẢI LÀNG NGHỀ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN
SEN CHIỂU, HUYỆN PHÚC THỌ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI
BẰNG CÔNG NGHỆ KHÍ SINH HỌC

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------

Nguyễn Mạnh Tuấn

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THU HỒI NĂNG LƯỢNG
TỪ CHẤT THẢI LÀNG NGHỀ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN
SEN CHIỂU, HUYỆN PHÚC THỌ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI
BẰNG CÔNG NGHỆ KHÍ SINH HỌC

Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 60440301

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. Đặng Đình Thống

Hà Nội – Năm 2015


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể các thầy cô giáo khoa
Môi trường, trường Đại học khoa học tự nhiên đã truyền đạt cho tôi những
kiến thức cơ bản và tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành chương trình học cao
học trong suốt hai năm qua.
Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS. Đặng Đình
Thống đã dành nhiều thời gian trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình cho tôi
hoàn thành đề tài nghiên cứu này.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới phòng Tài nguyên & Môi trường huyện
Phúc Thọ, UBND xã Sen Chiểu, thành phố Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận
lợi cho tôi tiếp cận và thu thập những thông tin, lấy mẫu phân tích cần thiết
trong quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp là những người
đã động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2015

Học viên

Nguyễn Mạnh Tuấn

MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU ........................................................................................................1
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................3
1.1. Hiện trạng sản xuất làng nghề Sen Chiểu.............................................................. 3
1.1.1. Quy trình sản xuất bún ........................................................................................... 4
1.1.2. Quy trình sản xuất đậu phụ .................................................................................... 6
1.2. Hiện trạng môi trường làng nghề .......................................................................... 8
1.2.1. Hiện trạng môi trường nước .................................................................................. 8
1.2.1.1. Hiện trạng chất lượng môi trường nước mặt..................................................8
1.2.1.2. Hiện trạng chất lượng môi trường nước ngầm .............................................11
1.2.1.3. Hiện trạng chất lượng môi trường nước thải................................................12
1.2.2. Hiện trạng môi trường không khí ........................................................................ 14
1.2.3. Hiện trạng thu gom chất thải rắn ........................................................................ 15
1.3. Công nghệ khí sinh học ....................................................................................... 17
1.3.1. Tổng quan về công nghệ khí sinh học ................................................................. 17
1.3.2. Đặc trưng của công nghệ khí sinh học ............................................................... 22
1.3.3. Hiện trạng ứng dụng công nghệ khí sinh học của làng nghề Sen Chiểu......... 32
1.3.4. Công nghệ khí sinh học phù hợp với đặc điểm của chất thải làng nghề Sen
Chiểu ................................................................................................................................. 36
CHƯƠNG 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................38
2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ........................................................................... 38
2.2. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 38
2.2.1. Phương pháp thống kê .......................................................................................... 38
2.2.2. Phương pháp điều tra khảo sát hiện trường và lấy mẫu................................... 39


2.2.3. Phương pháp đánh giá, phân tích ....................................................................... 42
CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.............................47
3.1. Đặc điểm của nguồn chất thải làng nghề và hiện trạng sử dụng công nghệ khí

sinh học của làng nghề ............................................................................................... 47
3.1.1. Đặc điểm của nguồn chất thải làng nghề ........................................................... 47
3.1.2. Hiện trạng sử dụng công nghệ khí sinh học của làng nghề .............................. 49
3.2. Tính toán đánh giá tiềm năng của khí sinh học từ nguồn chất thải làng nghề Sen
Chiểu........................................................................................................................... 52
3.2.1. Tiềm năng khí sinh học thu được từ các dạng chất thải làng nghề Sen Chiểu52
3.2.2. Năng lượng sử dụng trong một ngày của một hộ gia đình sản xuất bún điển
hình làng nghề Sen Chiểu ............................................................................................... 53
3.3. Đánh giá hiệu quả về kinh tế, xã hội và môi trường của công nghệ khí sinh học
trong việc xử lý chất thải làng nghề ........................................................................... 54
3.3.1. Hiệu quả về kinh tế................................................................................................ 54
3.3.2. Hiệu quả về xã hội và môi trường ....................................................................... 55
3.4. Đề xuất, kiến nghị về mô hình khí sinh học và giải pháp triển khai thực hiện
trong quá trình xử lý nước thải làng nghề .................................................................. 57
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................70
1.1. Đặc điểm nguồn chất thải và hiện trạng sử dụng công nghệ khí sinh học .......... 74
1.2. Đánh giá tiềm năng của khí sinh học từ nguồn chất thải làng nghề .................... 75
1.3. Hiệu quả về kinh tế, xã hội và môi trường của công nghệ khí sinh học ............. 75
1.4. Đề xuất, kiến nghị về mô hình khí sinh học và giải pháp triển khai thực hiện
trong quá trình xử lý nước thải làng nghề .................................................................. 75
2.1. Đối với công tác nghiên cứu tiếp theo................................................................. 76
2.2. Đối với công tác quy hoạch vùng sản xuất tập trung .......................................... 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................78


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Số lượng hộ dân tham gia sản xuất chế biến NSTP tại làng nghề Sen
Chiểu…………………………………………………………………….......................3
Bảng 1.2 : Lượng nước thải trong sản xuất bún trên 1 tấn sản phẩm…........................5
Bảng 1.3: Nhu cầu sử dụng nguyên, nhiên liệu trong sản xuất bún (trên 1 tấn sản

phẩm)………………………………………………………………..............................5
Bảng 1.4: Lượng nước thải trong sản xuất đậu phụ (trên 1 tấn sản
phẩm)………………………………………………………………………….............7
Bảng 1.5: Nhu cầu sử dụng nguyên, nhiên liệu trong sản xuất đậu phụ (trên 1 tấn sản
phẩm)………………………………………………………………..............................7
Bảng 1.6: Chất lượng nước mặt………………………………………….....................9
Bảng 1.7: Chất lượng nước ngầm…………………………………………….............11
Bảng 1.8: Chất lượng nước thải…………………………………………....................13
Bảng 1.9: Kết quả phân tích các chỉ tiêu Không khí xung quanh…………...............15
Bảng 1.10: So sánh hai dạng công nghệ khí sinh học ứng dụng tại làng
nghề…………………………………………………………………………..............35
Bảng 2.1: Các thông số nước mặt và phương pháp xác định.........................................41
Bảng 2.1: Sản lượng khí metan lý thuyết từ 1 gam gluxit, protit và lipit (theo khối
lượng khô) ……………………………………………………....................................43
Bảng 2.2. Các thông số không khí xung quanh và phương pháp xác định.....................44
Bảng 2.3: Sản lượng khí metan lý thuyết từ 1 gam gluxit, protit và lipit (theo khối
lượng khô).........................................................................................................................45
Bảng 2.4: Sản lượng khí metan lý thuyết từ chất thải của lợn……………...................45
Bảng 3.1: Thống kê lượng nước thải sản xuất chế biến nông sản thực phẩm của làng
nghề Sen Chiểu theo ngày………………………………………………….................48


Bảng 3.2: Thống kê lượng chất thải từ chăn nuôi lợn trong làng nghề Sen Chiểu theo
ngày……………………………………………………………………......................48
Bảng 3.3: Nhiên liệu than sử dụng trong sản xuất chế biến NSTP làng nghề Sen
Chiểu…………………………………………………..……………….......................50
Bảng 3.4: So sánh năng lượng từ hai dạng nhiên liệu sử dụng chủ yếu trong làng nghề
Sen Chiểu…………………………………………………………..............................51
Bảng 3.5: Tiềm năng KSH từ chất thải làng nghề Sen Chiểu………...……................52
Bảng 3.6: So sánh mức năng lượng KSH thu được với nhu cầu năng lượng theo ngày

của hộ gia đình chế biến NSTP………………………………….................................53
Bảng 3.7: So sánh các dạng nhiên liệu thông dụng được sử dụng đối với một hộ sản
xuất iển hình…………………………………….…………………............................55
Bảng 3.8: Các thông số đầu vào của nước thải …..…...................................................61
Bảng 3.9: Các thông số cơ bản của nước thải trước và sau khi xử lý của bể điều
hòa.............................................................................................................................62
Bảng 3.10: Các thông số cơ bản của nước thải trước và sau khi xử lý của bể
UASB........................................................................................................................63
Bảng 3.11: Các thông số cơ bản của nước thải trước và sau khi xử lý của bể
Aeroten......................................................................................................................65
Bảng 3.12: Diện tích mặt bằng các công trình xử lý nước thải …..…...........................68


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Quy trình sản xuất bún trong làng nghề.........................................................4
Hình 1.2: Quy trình sản xuất đậu phụ trong làng nghề..................................................6
Hình

1.3:

Ba

giai

đoạn

chuyển

hoá

chất

hữu

cơ

tạo

khí

sinh

học………….................................................................................................................23
Hình 1.2: Nguyên lý hoạt động của bể phân hủy kị khí ………………………........29
Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý bể ANALIFT………………………...............................29
Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý bể ANAFIZ………………………...............................31
Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lý bể ANAFLUX……………………….............................31
Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý của bể biogas composite ứng dụng cho hộ gia
đình……………………………………………..........................................................34
Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý của bể UASB.....................................................................37
Hình 2.1: Vị trí địa điểm lấy mẫu phân tích chất lượng môi trường tại làng nghề Sen
Chiểu…………………………………………............................................................42
Hình 3.1: Đề xuất quy trình xử lý nước thải chế biến NSTP quy mô tập
trung…………………………………………………………………………............61
Hình 3.2: Mạng lưới cấp khí metan trong khu sản xuất tập trung…………...............73


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BOD

Nhu cầu oxy sinh hoá (Biochemical oxygen Demand)

COD

Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)

KSH

Khí sinh học

NSTP

Nông sản thực phẩm

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

TSS
UASB

Tổng lượng chất rắn lơ lửng trong nước
Phương pháp xử lý bùn kỵ khí có dòng hướng lên trên (Upflow
Anaerobic Sludge Blanket)

UBND

Ủy ban nhân dân

XLNT

Xử lý nước thải


PHẦN MỞ ĐẦU
I. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, sự phát triển của các làng nghề đang đóng góp phần lớn về tốc độ
phát triển kinh tế đối với các làng nghề nói riêng và địa phương nơi có làng nghề
nói chung. Hoạt động sản xuất của làng nghề đã tạo ra một số lượng lớn các sản
phẩm hàng hóa, trực tiếp tạo công ăn việc làm tại chỗ cho người địa phương. Tuy
nhiên, hiện nay, sự phát triển của làng nghề cũng mang lại những hệ quả xấu đối với
môi trường của các làng nghề. Tính đến thời điểm cuối năm 2013, theo thống kê
của Hiệp hội làng nghề Việt Nam có khoảng trên 1400 làng nghề trên quy mô cả
nước, trong đó có trên 300 làng nghề truyền thống có lịch sử phát triển trên nửa thế
kỷ, và 70% tổng số các làng nghề tập trung tại các tỉnh phía Bắc[3]. Nhìn chung quy
mô sản xuất của làng nghề vẫn mang tính chất sản xuất nhỏ lẻ, phân tán, quy mô
sản xuất theo hộ gia đình, với công nghệ sản xuất lạc hậu đã gây nhiều khó khăn
trong quá trình quy hoạch xử lý và kiểm soát ô nhiễm môi trường làng nghề. Theo
các đánh giá hiện trạng môi trường tại các làng nghề thì hầu hết đều không đạt các
tiêu chuẩn về chất lượng môi trường, trong đó nhiều làng nghề có mức độ ô nhiễm
rất nghiêm trọng. Nếu chúng ta không có biện pháp để cải thiện vấn đề này thì hệ
quả của ô nhiễm môi trường sẽ tác động ngược trở lại sự phát triển về kinh tế của
địa phương và gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe của người dân làng nghề và dân cư
các vùng lân cận.
Làng nghề Sen Chiểu, huyện Phúc Thọ, thành phố Hà Nội có truyền thống
trên 40 năm với nghề làm bún và đậu phụ. Nghề truyền thống này đã tạo ra nhiều
công ăn việc làm, tăng thêm thu nhập của người dân so với sản xuất nông nghiệp
đơn thuần. Tuy nhiên, hiện nay cùng với sự phát triển về quy mô sản xuất, gia tăng
về số lượng hộ gia đình tham gia sản xuất trong làng nghề kéo theo sự ô nhiễm môi
trường trở nên nghiêm trọng hơn, đặc biệt là ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi

trường nước trong khu vực làng nghề.

1


Từ thực tiễn đó đòi hỏi phải có các biện pháp thích hợp để cải thiện ô
nhiễm làng nghề với chi phí chấp nhận được với đa số người dân làng nghề, và
phù hợp với tập quán sản xuất của làng nghề. Một trong các giải pháp góp phần
giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tăng thêm thu nhập (thông qua việc thu thêm năng
lượng) đó là việc ứng dụng công nghệ khí sinh học để xử lý nước thải và sản xuất
nhiên liệu. Từ thực tiễn ứng dụng công nghệ khí sinh học tại làng nghề, cần thiết
phải có một giải pháp giải quyết triệt để hơn đối với tình trạng ô nhiễm như hiện
nay đó là giải pháp sản xuất tập trung trong đó áp dụng công nghệ kỵ khí trong xử
lý nước thải. Vì vậy, Đề tài “Nghiên cứu giải pháp thu hồi năng lượng từ chất
thải làng nghề sản xuất chế biến nông sản Sen Chiểu, huyện Phúc Thọ, thành
phố Hà Nội bằng công nghệ khí sinh học” được xây dựng và thực hiện.
II. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý ô nhiễm môi trường làng nghề chế biến
NSTP Sen Chiểu, tận dụng chất thải để sản xuất năng lượng phục vụ nhu cầu năng
lượng của làng nghề bằng công nghệ KSH tập trung. Đề xuất mô hình XLNT bằng
phương pháp kỵ khí thu hồi năng lượng với quy mô sản xuất tập trung của làng
nghề.
III. Nội dung nghiên cứu
Nội dung số 1: Điều tra, thống kê số hộ, quy mô sản xuất sản xuất bún và
đậu phụ trong làng nghề Sen Chiểu.
Nội dung số 2: Tìm hiểu mức độ áp dụng và mục đích sử dụng công nghệ
KSH trong làng nghề .
Nội dung số 3: Đánh giá tiềm năng KSH từ chất thải của làng nghề và so
sánh với mức năng lượng từ các nguồn nhiên liệu đang được sử dụng trong làng
nghề.

Nội dung số 4: Đề xuất mô hình KSH tập trung.

2


CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Hiện trạng sản xuất làng nghề Sen Chiểu

1.1.

Hiện nay, làng nghề Sen Chiểu hiện có khoảng 200 hộ chế biến bún, đậu phụ
và các sản phẩm khác từ gạo. Trong đó các hộ sản xuất đã đầu tư máy móc thay thế
các công đoạn làm bằng thủ công trước kia nhưng hầu hết trong số đó đều là máy
móc cũ đã cũ kỹ và lạc hậu. Các sản phẩm từ chế biến nông sản thực phẩm (NSTP)
đã mang lại cho các hộ gia đình nguồn thu nhập không nhỏ, theo thống kê của
UBND xã Sen Chiểu tổng sản phẩm hàng năm đạt khoảng 30 nghìn tấn, tổng giá trị
đạt khoảng 90 tỷ đồng, đóng góp vào ngân sách địa phương hơn 20 tỷ đồng (hơn
50%) trong cơ cấu ngân sách của xã, giải quyết việc làm cho khoảng 2000 lao động
của địa phương và cả các vùng lân cận[11]. Trong quá trình sản xuất, để tận dụng
bã thải từ chế biến nông sản, mỗi hộ gia đình thường nuôi kết hợp thêm từ 8-10 con
lợn. Vì thế, các nguồn chất thải từ chế biến NSTP kết hợp với chăn nuôi là rất lớn
và gây ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường của làng nghề đặc biệt là đối với môi
trường nước.
Bảng 1.1: Số lượng hộ dân tham gia sản xuất chế biến NSTP tại làng nghề Sen
Chiểu
Loại hình sản xuất

Số hộ

Tỷ lệ

Bún

179

48,2%

Đậu phụ

18

4,9%

Khác

174

46,9%

Tổng số

371

100%
(Nguồn: UBND xã Sen Chiểu, 2014)

Trong tổng số 371 hộ tham gia làm nghề có thể thấy số hộ dân sản xuất bún
chiếm tỷ lệ cao nhất khoảng gần một nửa số hộ dân, ngoài ra các hộ sản xuất đậu
phụ chiếm tỷ lệ nhỏ, các hộ khác tham gia vào mạng lưới phân phối sản phẩm, hoặc
làm công cho các hộ sản xuất khác.

3


Nghề sản xuất chế biến các sản phẩm từ gạo này đã đem lại nguồn thu nhập
ổn định và cao hơn nhiều so với sản xuất nông nghiệp thuần tuý. Vì vậy, điều cấp
thiết hiện nay đó là phải có các biện pháp để làm giảm ảnh hưởng tiêu cực từ quá
trình sản xuất chế biến NSTP của làng nghề đến môi trường và cân bằng với nhu
cầu phát triển kinh tế, sản xuất chế biến NSTP, tạo công ăn việc làm, thúc đẩy sự
phát triển của kinh tế địa phương.
1.1.1. Quy trình sản xuất bún
Với nguyên liệu là 450kg gạo sẽ sản xuất được 1 tấn bún thành phẩm được
mô tả theo sơ đồ sau:
Gạo
Nước: 3m3
Điện: 750wh
Nước: 1m3
Điện: 250wh
Nước: 1m3
Điện bơm nước: 750wh
Điện chạy mô tơ: 85kwh

Vo gạo

Nước thải: 3m3

Ngâm

Nước thải: 1m3

Xay bột
Ủ chua, tách nước

Nước: 0,25m3

Nước thải: 2.5m3

Thấu bột

Nước: 0,5m3
Than: 120kg

Vắt bún, luộc chín

Nước thải: 0,5m3
Xỉ than: 12kg

Nước: 1,5m3
Điện: 375wh

Làm nguội

Nước thải: 1,5m3

Bún thành phẩm
(1 tấn)
(Nguồn: Đặng Kim Chi, 2005)
Hình 1.1: Quy trình sản xuất bún trong làng nghề

4

Gạo được vo sạch sau đó ngâm trong 6 giờ đồng hồ cho nở rồi đem xay
thành bột. Bôt được ngâm trong vòng 1-4 ngày tùy vào điều kiện thời tiết sau đó
được đem đi thấu để tạo độ dẻo cho bột. Các công đoạn xay, vắt, làm chín có thể
được thực hiện bằng thủ công hoặc sử dụng máy móc (sử dụng máy ép sợi: Bún
được làm chín bằng hơi được cung cấp từ hệ thống ống dẫn đến băng chuyền) sau
đó được làm lạnh để tạo thành bún thành phẩm[1].
Dòng nước thải từ quá trình sản xuất bún gồm nước vo gạo, nước ngâm gạo,
từ ủ chua, làm chín và làm nguội. Thực chất nước thải từ công đoạn vo gạo ban đầu
được tái sử dụng làm thức ăn cho gia súc. Vì thế, căn cứ vào bảng 1 cho thấy nước
thải từ quá trình sản xuất sẽ vào khoảng 8,5m3/tấn sản phẩm.
Bảng 1.2 : Lượng nước thải trong sản xuất bún trên 1 tấn sản phẩm:
STT

Công đoạn sản xuất

Mức nước thải (m3)

Tỷ lệ

Phương án đề xuất xử lý

1

Vo gạo

3

35,3%

Xử lý hầm biogas

2

Ngâm gạo

1

11,8%

Xử lý hầm biogas

3

Ủ chua

2,5

29,4%

Xử lý hầm biogas

4

Vắt bún

0,5

5,9%

Xử lý hầm biogas

5

Làm nguội

1,5

17,6%

Xử lý hầm biogas

6

Tổng

8,5

100%

Xử lý hầm biogas

Bảng 1.3: Nhu cầu sử dụng nguyên, nhiên liệu trong sản xuất bún
(trên 1 tấn sản phẩm):
STT

Nhu cầu

Khối lượng/1 tấn sản phẩm

1

Gạo tẻ (tấn)

4,5-5

2

Than (tấn)

0,12

3

Điện (kwh)

87

4

Nước (m3)

9,25
(Nguồn: Đặng Kim Chi, 2005)

5


Từ sơ đồ quy trình sản xuất bún ta có thể thấy rằng: Sản xuất bún không phát

sinh chất thải rắn, lượng khí thải phát sinh ít (sử dụng 120kg than/tấn sản phẩm);
Nước thải từ sản xuất bún thải ra lượng nước lớn (hơn 8,5m3/tấn sản phẩm), có
nồng độ chất ô nhiễm cao (COD lên đến hơn 5000mg/l nước thải) do đó dễ bị phân
huỷ sinh học. Nếu lượng nước thải này không được xử lý mà thải trực tiếp ra môi
trường, vượt quá khả năng phân huỷ, đồng hoá của các vi sinh vật từ đó sẽ gây ra
tình trạng ô nhiễm. Trong quá trình phân huỷ các chất hữu cơ trong nước sẽ sản
sinh ra mùi hôi thối nồng nặc rất khó chịu.
1.1.2. Quy trình sản xuất đậu phụ
Với 1 tấn nguyên liệu sẽ sản xuất được 3,2 tấn đậu thành phẩm theo sơ đồ mô
tả như sau:

Đỗ tương
Nước: 2m3
Điện: 500Wh

Nước: 7m3
Điện chạy môtơ: 37,5kWh
Điện bơm nước: 1750Wh

Ngâm

Vỏ đỗ: 150kg

Xay

Điện: 375kWh

Lọc, tách bã

Than: 80kg

Đun sôi

Nước chua: 0,3m3

Nước thải: 1,85m3

Bã đậu: 2 tấn
(nước chiếm 89%)
Xỉ than: 8kg

Đánh giấm
Lắng đậu, tách nước

Nước thải: 2m3

Đóng khuôn, ép

Nước thải: 1m3

Cắt
Đậu thành phẩm

(Nguồn: Đặng Kim Chi, 2005)

Hình 1.2: Quy trình sản xuất đậu phụ trong làng nghề

6

Trong thực tế, công nghệ sản xuất đậu phụ khá đơn giản, dễ thực hiện vì thế
sản xuất đậu phụ rất phổ biến ở quy mô hộ gia đình và có mặt hầu khắp các địa
phương trong nước. Sản phẩm làm ra tại mỗi địa phương hay mỗi hộ gia đình có
chất lượng sản phẩm khá khác biệt.
Hầu hết các công đoạn sản xuất đậu phụ đều được cơ giới hóa: Đỗ tương sau
khi đãi sạch, ngâm cho trương lên rồi được đưa sang công đoạn xay ướt, bột lỏng
sau đó xay ướt và lọc bằng túi vải để tách phần bã đậu. Nước đậu sau khi lọc được
nấu chín, sản phẩm là sữa đậu nành được đưa sang công đoạn đánh giấm chua, tách
phần óc đậu đưa vào ép khuôn tạo thành đậu phụ thành phẩm[1].
Bảng 1.4: Lượng nước thải trong sản xuất đậu phụ (trên 1 tấn sản phẩm)
STT

Công đoạn sản xuất

Mức nước thải (m3)

1

Ngâm đỗ

0,58

38,2% Xử lý hầm biogas

2

Lắng đậu

0,63

41,4% Xử lý hầm biogas

3

Đóng khuôn

0,31

20,4% Xử lý hầm biogas

4

Tổng

1,52

100% Xử lý hầm biogas

Tỷ lệ

Phương án đề xuất xử lý

Bảng 1.5: Nhu cầu sử dụng nguyên, nhiên liệu trong sản xuất đậu phụ
(trên 1 tấn sản phẩm)
STT

Nhu cầu

Khối lượng/1 tấn sản phẩm

1

Đỗ tương (tấn)

0,312

2

Than (tấn)

0,078

3

Điện (kwh)

24

4

Nước (m3)

2,91
(Nguồn: Đặng Kim Chi, 2005)

Từ sơ đồ quy trình sản xuất đậu phụ cho thấy, quá trình sản xuất đậu phụ thải
ra lượng chất thải rắn lớn (khoảng 2 tấn bã thải/3,2 tấn sản phẩm), lượng bã thải từ
sản xuất đậu phụ được các hộ gia đình tận dụng lại làm thức ăn cho chăn nuôi. Vì

7

vậy, trong thực tế không có phát sinh lượng chất thải rắn trong quá trình sản xuất
chế biến đậu phụ; Lượng nước thải từ quá trình sản xuất đậu không lớn (khoảng
1,52m3/tấn sản phẩm) và chứa hàm lượng chất hữu cơ lớn và gây ô nhiễm đối với
môi trường nếu không qua xử lý.
1.2. Hiện trạng môi trường làng nghề
Xã Sen Chiểu, huyện Phúc Thọ, thành phố Hà Nội là xã trọng điểm chế biến
bún, đậu phụ và các sản phẩm từ nông sản khác cung cấp cho vùng huyện và các
huyện, thị xung quanh. Năm 2004, Sen Chiểu được công nhận là làng nghề truyền
thống[11].
Làng nghề chế biến NSTP Sen Chiểu là một trong những loại hình sản xuất
thực phẩm lâu đời, sản xuất theo quy mô hộ gia đình và phân tán trong khu dân cư.
Sự phát triển của làng nghề chế biến NSTP theo cách tự phát, mở rộng tùy tiện,
không theo quy hoạch và trình độ kỹ thuật thấp. Việc sản xuất nhỏ lẻ dẫn đến khó
đổi mới về công nghệ, khó quản lý, hiệu quả kinh tế không cao và lượng chất thải
lớn gây ra các vấn đề ô nhiễm môi trường.
Hiện nay, theo kết quả báo cáo của UBND xã Sen Chiểu cho thấy một bộ
phận người dân có mắc các bệnh về tai - mũi - họng, hô hấp và tiêu hoá (chiếm
khoảng 20% số dân làng nghề đã mắc phải)[11]. Nguyên nhân của các bệnh này là
do vấn đề ô nhiễm nguồn nước và ô nhiễm không khí gây ảnh hưởng trực tiếp đến
sức khoẻ của người dân.
1.2.1. Hiện trạng môi trường nước
1.2.1.1. Hiện trạng chất lượng môi trường nước mặt
Xã Sen Chiểu đã có hệ thống đường cống rãnh dùng để tiêu thoát nước cho
cả nước thải sản xuất thực phẩm, sinh hoạt và chất thải chăn nuôi, lượng nước thải
sinh hoạt chưa được xử lý, một số hộ gia đình trong làng nghề có áp dụng biogas để
xử lý nước thải và chất thải chăn nuôi nhưng chưa phổ biến. Mặc dù đã được xây
dựng kết nối với hệ thống thoát nước vào các kênh dẫn tương đối hợp lý nhưng
không được tu bổ, nạo vét thường xuyên nên nhiều đoạn cống rãnh bị lấp bởi rác,

8


nhiều chỗ bị ứ tắc cục bộ, hệ thống cống rãnh không có nắp đậy, một số nơi bề rộng
cống rãnh nhỏ. Vì vậy vào ngày mưa có những đoạn gây úng ngập, ngày nắng thì
bốc mùi hôi thối khó chịu. Vào mùa sản xuất do nhu cầu nhiều nên công suất sản
xuất tăng lên có thể dẫn đến tình trạng quá tải và gây tràn nước ra lòng lề đường
giao thông.
Với các nguồn nước ao, hồ, sông trong xã được sử dụng làm nơi chứa các
loại nước thải sản xuất, sinh hoạt, chăn nuôi chưa qua xử lý, thải trực tiếp vào
nguồn tiếp nhận. Các ao hồ không có sự trao đổi nước với bên ngoài, khả năng tự
làm sạch kém, hàm lượng chất ô nhiễm cao (thể hiện trong bảng kết quả phân tích)
vượt ngưỡng chịu tải của ao hồ, các thông số COD, BOD, NH4+, TSS,
Coliform…vượt nhiều lần cho phép theo quy chuẩn QCVN 08/2008-BTNMT. Mặt
khác do hàm lượng chất ô nhiễm vượt nhiều lần đã làm nhiều loại động thực vật
trong các ao hồ bị chết và suy giảm đa dạng loài.
Ngoài ra, các hoạt động nông nghiệp cũng ảnh hưởng đến chất lượng nguồn
nước mặt, việc sử dụng phân bón hóa học trong nông nghiệp, thuốc bảo vệ thực vật
đã tạo nên một dư lượng lớn chất ô nhiễm thải vào môi trường nước mặt, khi hàm
lượng các chất tăng cao có thể gây chết các loài động vật, sinh vật sống ở các tầng
nước mặt, các loại rau, quả được trồng trọt và tưới tiêu bằng nước kênh mương, ao
hồ, bị ô nhiễm và có thể là nguồn gây nhiễm độc cho người dân.
Bảng 1.6: Chất lượng nước mặt
Kết quả phân tích
TT

Thông số TN

Đơn vị

QCVN

So sánh mức độ ô nhiễm

08:2008

với QCVN 08/2008 Cột B1

/BTNMT
NM1

NM2

NM3

NM1

NM2

NM3

Cột B1
1
2

pH
DO (Oxy hòa
tan)

-

6,14

6,46

7,02

5,5 – 9

-

-

-

mg/l

7,22

6,73

11,59

≥4

-

-

-

3

TSS

mg/l

85

76

86

50

170%

152%

172%

4

COD

mg/l

357

272

285

30

1119%

907%

950%

9


5

BOD5 (200C)

mg/l

187

148

158

15

1247%

987%

1053%

6

NH+4 theo N

mg/l

8

11

7

0,5

1600%

2200%

1400%

7

Cl-

mg/l

115

134

113

600

19,2%

22,3%

18,8%

8

NO2- theo N

mg/l

0,08

0,11

1,12

0,04

200%

275%

280%

9

NO3- theo N

mg/l

8

8,6

22

10

80%

86%

220%

10

PO43- theo P

mg/l

0,26

0,21

6

0,3

87%

70%

2000%

11

Fe

mg/l

1,13

0,85

0,79

1,5

75,3%

56,7%

52,7%

12

Coliform

MPN/100ml

24250

21733

10417

7500

323%

290%

139%

(Nguồn: Trung tâm tư vấn dịch vụ Tài nguyên Môi trường – Đại học TN&MT Hà Nội –
Tháng 8/2015)
TT

Ký hiệu

mẫu

Tọa độ

Vị trí lấy mẫu
Kênh Mương Đầm dẫn nước tưới

21o8’58,55’’ N , 105o31’35,32’’ E

1

NM1

2

NM2

Kênh Mương Nội đồng

21o8’52,95’’ N , 105o31’33,99’’ E

3

NM3

Nước trong hồ tại ngã 3 cụm 6

21o8’58,66’’ N, 105o31’21,12’’E

tiêu

Nhận xét : Từ các kết quả phân tích trên cho ta thấy chất lượng môi trường
nước mặt (ao, hồ, kênh dẫn) ở Sen Chiểu chứa hàm lượng các chất hữu cơ rất cao:
Hàm lượng chất hữu cơ trong mẫu cao hơn giới hạn cho phép nhiều lần như COD
cao hơn từ 9-10 lần, BOD cao hơn 10-12 lần, Coliform cao hơn 2-3 lần theo quy
định tại QCVN 08/2008/BTNMT cột B1. Tình trạng ô nhiễm nguồn nước mặt tại
làng nghề Sen Chiểu chủ yếu đến từ các hoạt động sản xuất chế biến NSTP thải ra
lượng nước thải chưa qua xử lý vào môi trường nước dẫn đến tình trạng ô nhiễm
nặng nguồn nước mặt. Nước mặt bị ô nhiễm cũng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của
nguồn nước ngầm tại khu vực này, làm ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt
của các hộ dân. Mà nguồn nước ngầm lại là nguồn nước sinh hoạt chủ yếu của các
hộ dân làng nghề sử dụng. Ta có thể dự báo nếu quy mô sản xuất tăng thì lưu lượng
nước xả thải trong khu vực làng nghề ngày càng nhiều dẫn đến chất lượng nước mặt

10


ngày càng bị ô nhiễm hơn, vì vậy cần có định hướng quy hoạch các hộ sản xuất,
chăn nuôi ra khu vực riêng biệt đồng thời có các biện pháp thích hợp để tiến hành
xử lý nước thải sản xuất CBTP trước khi xả thải ra môi trường để giảm mức độ ô
nhiễm đến môi trường nước mặt như hiện nay.
1.2.1.2. Hiện trạng chất lượng môi trường nước ngầm
Bảng 1.7: Chất lượng nước ngầm
So sánh với
TT

1

Thông số TN

pH

Đơn vị

Kết quả phân tích

NN1

NN2

-

7,11

6,93

mg/l

68,3

mg/l

QCVN 09-

QCVN

2008/BTNMT

09/2008/BTNMT
NN1

NN2

5,5 – 8,5

-

-

62,2

500

13,7%

12,4%

48 - 52

61 - 63

1500

3,5%

4,2%

mg/l

0,6

0,96

0,1

600%

960%

mg/l

16

21

250

6,4%

8,4%

mg/l

0,07

0,08

1,0

7%

8%

mg/l

0,11

0,17

15

0,73%

1,13%

5

54%

42%

-

-

Độ cứng
2
(theo CaCO3)
3

Chất rắn tổng
số
NH4+

4
(tính theo N)
5

ClNO2-

6
(tính theo N)
NO3
7
(tính theo N)
8

Fe

mg/l

2,7

2,1

9

E - Coli

MPN/100ml

0

0

Không phát
hiện

(Nguồn: Trung tâm tư vấn dịch vụ Tài nguyên Môi trường – Đại học TN&MT Hà Nội,
Tháng 8/2015)

11


Ký hiệu

1 NN1

2 NN2

Tọa độ

Vị trí lấy mẫu ttTT

mẫu

Hộ dân Phùng Văn Sinh,
Cụm 11
Hộ dân Bùi Đình Huy, Cụm
11

21o9’00,6’’ N, 105o31’31,9’’ E

21o9’01,5’’ N, 105o31’27,3’’ E

Nhận xét: Kết quả phân tích cho thấy đa số các chỉ tiêu trong nước ngầm
chưa vượt quá giới hạn, riêng chỉ tiêu NH4+ đã vượt tiêu chuẩn 6 lần theo QCVN
09:2008/BTNMT. Nguyên nhân khiến nguồn nước ngầm bị nhiễm amoni là do các
hợp chất chứa nitơ có trong chất thải trong sinh hoạt và hoạt động sản xuất, chăn
nuôi thải ra môi trường. Dưới tác động của các vi sinh vật, chúng chuyển hóa thành
amoni (NH4-). Amoni nhờ nước mưa dần thẩm thấu qua đất, ngấm vào các mạch
nước ngầm và tồn tại ở dưới cho đến khi được khai thác.
Thực tế, các hộ dân trong làng nghề sử dụng nước sinh hoạt theo cách truyền
thống bằng phương pháp bơm nước ngầm sau đó cho chảy qua bể lọc 3 lớp: Cát,
sỏi, đá(hoặc than hoạt tính). Cuối cùng nước thành phẩm mới đưa vào sử dụng và
sản xuất, tuy nhiên chất lượng nước sinh hoạt cũng chưa đạt tiêu chuẩn đối với
nước cấp.
1.2.1.3. Hiện trạng chất lượng môi trường nước thải
Làng nghề với tính chất ngành chế biến NSTP là ngành có nhu cầu dùng tới
lượng nước lớn, sử dụng nguyên liệu chủ yếu là gạo và đậu tương làm để chế biến
thành các sản phẩm: Bún, đậu phụ,… Vì vậy, nước thải chủ yếu từ công đoạn chế
biến NSTP sau đó được thải trực tiếp ra môi trường hoặc được một số hộ xử lý qua
hệ thống biogas hộ gia đình. Ngoài ra, các hộ dân thường nuôi lợn kết hợp chế biến
thực phẩm để tận dụng nguồn chất thải từ sản xuất chế biến NSTP.

12


Bảng 1.8: Chất lượng nước thải

TT

Thông số TN

Kết

Đơn vị

QCVN

So sánh với

40:2011/BTNMT

QCVN 08/2008

Loại B1

Loại B1

quả PT

1

pH

-

5,4

5,5 – 9

-

2

DO (Oxy hòa tan)

mg/l

6,73

≥4

-

3

TSS

mg/l

301

100

301%

4

COD

mg/l

5230

150

3487%

5

BOD5 (200C)

mg/l

2371

50

4742%

6

NH+4 theo N

mg/l

35

10

350%

7

Cl-

mg/l

527

1000

52,7%

mg/l

49

6

816,7%

PO438
(tính theo P)
9

Fe

mg/l

3,2

5

64%

10

Coliform

MPN/100ml

35733

5000

714,7%

(Nguồn: Trung tâm tư vấn dịch vụ Tài nguyên Môi trường - Đại học TN&MT Tháng 8/2015)
TT

1

Ký hiệu
mẫu
NT1

Vị trí lấy mẫu

Nước thải sản xuất của hộ ông
Phùng Văn Sinh, Cụm 11

Tọa độ

21o9’00,6’’ N, 105o31’31,9’’ E

Nhận xét: Nước thải sản xuất sau khi phân tích đã vượt quy chuẩn QCVN
08:2008/BTNMT rất nhiều lần như: COD gấp khoảng 35 lần, BOD5 gấp 47 lần,
Coliform gấp khoảng 7 lần, nồng độ pH thấp hơn tiêu chuẩn cho phép. Như vậy,
nước thải sản xuất chế biến NSTP của làng nghề rất giàu các chất hữu cơ và dễ phân
huỷ bởi các vi sinh vật. Vì vậy, nếu nước thải không được xử lý mà thải thẳng ra
môi trường sẽ gây ra tình trạng ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng trong làng nghề.

13


Hiện nay, để xử lý nước thải chế biến NSTP, có một số hộ dân trong làng
nghề đã xây dựng thiết bị biogas để xử lý nước thải và kết hợp với xử lý chất thải
trong chăn nuôi.
1.2.2. Hiện trạng môi trường không khí
Với làng nghề sản xuất chế biến thực phẩm nói chung và làng nghề CBTP
Sen Chiểu nói riêng, nguồn gây ô nhiễm điển hình nhất là từ các chất hữu cơ dạng
rắn và chất hữu cơ tồn đọng trong nước thải bị phân hủy yếm khí tạo ra các mùi hôi
thối nồng nặc khó chịu. Các mùi hôi gây ra chủ yếu gồm các khí như: H2S, CH4,
NH3… được tạo ra trong quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Ngoài ra trong khi sản
xuất chế biến NSTP cần cung cấp một lượng nhiệt lớn để đun nấu và sản xuất, do
vậy các hộ sản xuất đã sử dụng một lượng lớn nhiên liệu chất đốt chủ yếu là than,
củi cho các công đoạn sản xuất và thải vào không khí các khí như: CO, CO2, SO2,
NO2… Do vậy đối với những hộ sản xuất chế biến NSTP có sử dụng nhiên liệu than

để sản xuất sẽ bị ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ của người lao động.
Việc sử dụng chất đốt trong nông nghiệp và giao thông cũng ảnh hưởng đến
môi trường không khí và tiếng ồn, tuy nhiên theo ghi nhận thì ô nhiễm tiếng ồn ở xã
Sen Chiểu chưa vượt quá giới hạn cho phép trong quy chuẩn 26:2010/BTNMT.
Việc phát sinh khói bụi trong sản xuất nông nghiệp (do tình trạng đốt rơm rạ làm
phân bón trong nông nghiệp) có xảy ra, nhưng mang tính tức thời vào các thời điểm
thu hoạch theo mùa vụ, theo ghi nhận tại thời điểm lấy mẫu thì hàm lượng bụi trong
không khí không vượt quá quy chuẩn QCVN 05:2009/BTNMT.
Các nguồn gây ô nhiễm không khí hiện tại ở làng nghề là những nguồn phát
sinh nhỏ lẻ và phân tán (các bếp lò sản xuất của các hộ dân) vì thế khu vực chịu ảnh
hưởng trực tiếp đối với người dân là tại các bếp đun này. Theo thông số quan trắc
không khí tại các điểm tại ngã tư và khu vực trung tâm làng nghề thì chất lượng
không khí đo được tại bảng 1.9 đều chưa vượt quá giới hạn trong quy chuẩn QCVN
05:2009/BTNMT.

14


Bảng 1.9: Kết quả phân tích các chỉ tiêu Không khí xung quanh

TT

Thông số

Kết quả phân

QCVN

So sánh với

tích

05:2009/BTNM

QCVN 05/2009

Đơn vị
KK1

KK2

T

C

21,9

22,1

-

-

KK1

KK2

1

Nhiệt độ

2

Độ ẩm

%

59

62,2

-

-

3

Tốc độ gió

m/s

0,9

1,1

-

-

4

Hướng gió

ĐN

TB

-

-

5

Độ ồn

dBA

48 - 52

61 - 63

70

Phù hợp

6

Bụi tổng

mg/m3

0,21

0,22

0,3

70%

73,3%

7

NO2

mg/m3

0,11

0,09

0,2

55%

45%

8

CO

mg/m3

24

18

30

80%

60%

9

SO2

mg/m3

0,21

0,19

0,35

60%

54,3%

o

(Nguồn: Trung tâm tư vấn dịch vụ Tài nguyên Môi trường - Đại học TN&MT, tháng
8/2015)
TT

1

2

Ký hiệu
mẫu
KK1

KK2

Tọa độ

Vị trí lấy mẫu

KV cạnh hồ Linh Chiểu

21o8’54,01’’ N, 105o31’29,9’’
E
21o8’57,76’’ N, 105o31’25,3’’

KV dân cư cụm 11

E

Nhận xét: Hiện nay mức độ ô nhiễm không khí trong khu vực làng nghề theo

các thông số quan trắc vẫn dưới mức giới hạn cho phép. Mức độ ảnh hưởng từ việc
đốt than để chế biến NSTP ảnh hưởng trực tiếp đến người sản xuất. Do vậy, hạn chế
sử dụng than trong sản xuất bằng dạng nhiên liệu khác ít gây ô nhiễm hơn là góp

15


phần giảm thải khí độc ô nhiễm khu vực sản xuất và giảm lượng chất thải rắn(xỉ
than) sau xử dụng.
1.2.3. Hiện trạng thu gom chất thải rắn
Hiện nay với tổng lượng rác thải trung bình năm khoảng 2.570 tấn, trong đó
có khoảng hơn 200 tấn là bã thải từ quá trình sản xuất đậu phụ, bã đậu được tận thu
để làm thức ăn gia súc, một lượng nhỏ do chất lượng kém được chất đống ven đường
đi, đổ ra các bãi rác công cộng, thậm chí có thể chảy theo dòng nước thải đổ ra các
kênh mương chung của xã gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng hơn, dễ gây tắc
nghẽn các cống rãnh, kênh mương vào thời gian sản xuất cao điểm.
Khối lượng rác thải sinh hoạt và từ các hoạt động khác (thương mại, sinh hoạt,
dịch vụ,…) với gần 800 tấn mỗi năm (trung bình khoảng 2,2 tấn/ngày). Lượng rác thải
sinh hoạt được chuyển phần lớn ra bãi rác chung. Song, việc thu gom rác do tổ vệ sinh
của xã tiến hành chỉ với tần suất 2 - 3 ngày 1 lần, thậm chí còn lâu hơn, cũng có thể do
việc thu gom chưa triệt để nên một lượng rác không nhỏ vận được thải bừa bãi ven đường
đi, khu tập kết rác thải… gây ùn ứ, ô nhiễm môi trường.
Chất thải chăn nuôi, một phần được gia đình thu gom làm phân bón, hoặc xử
lý biogas, số còn lại được xả trực tiếp ra hệ thống cống rãnh chung.
* Hiện trạng xử lý rác thải
- Xử lý bã thải từ chế biến nông sản: Bã thải từ quá trình sản xuất được tận
dụng làm thức ăn chăn nuôi.
- Xử lý rác thải: Hiện nay, rác thải được thu gom bởi Công ty Môi trường đô thị
Sơn Tây, song mỗi lần vận chuyển chỉ có một xe rác đi gom ở nhiều địa phương khác
nên với khối lượng rác lớn cũng không xử lý được triệt để. Bãi rác hiện nay hầu hết đã

quá tải, đồng thời việc xử lý chậm, chưa kịp thời là nguyên nhân tồn đọng rác thải gây
ô nhiễm cho môi trường làng nghề.

16