Đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường do nước thải chế biến cao su đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm và thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho một cơ sở chế biến cao su tại tha

Mục lục
Mục lục ........................................................................................................................ 1
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt ......................................................................... 3
Danh mục các bảng ...................................................................................................... 4
Danh mục các hình vẽ đồ thị ........................................................................................ 5
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 6
1. Lý do chọn đề tài ...................................................................................................... 6
2. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu. ......................... 7
3. Đóng góp mới của đề tài ........................................................................................... 8
4. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................................... 8
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN MỦ CAO SU
VÀ CÁC CÔNGNGHỆ XỬ LÍ NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN MỦ CAO SU ................... 11
1.1. Tổng quan về công nghệ chế biến cao su ............................................................. 11
1.1.1. Thành phần cấu tạo và tính chất lý hóa của mủ cao su ...................................... 11
1.1.2. Tình hình sản xuất cao su ở Việt Nam............................................................... 18
1.1.3. Tình hình sản xuất cao su ở Thanh Hóa ............................................................ 20
1.2. Công nghệ chế biến mủ cao su và nguồn phát sinh dòng thải kèm theo ................ 21
1.3. Đặc trƣng và tính chất nƣớc thải chế biến cao su ................................................. 25
1.4. Tổng quan xử lý nƣớc thải cao su ........................................................................ 29
1.4.1. Công nghệ xử lý nƣớc thải chế biến cao su ....................................................... 29
1.4.2. Tình hình xử lý nƣớc thải cao su trên thế giới ................................................... 40
1.4.3. Tình hình xử lý nƣớc thải cao su trong nƣớc ..................................................... 42
CHƢƠNG II: HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG DO NƢỚC THẢI CHẾ
BIẾN MỦ CAO SU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THANH HÓA ...................................... 48
2.1. Tình hình sản xuất cao su..................................................................................... 48
2.2. Hiện trạng sử dụng nƣớc và lƣu lƣợng nƣớc thải ................................................. 50
2.3. Hiện trạng các công trình xử lý nƣớc thải ............................................................ 50

1

2.4. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc thải ........................................................................... 53
CHƢƠNG III: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI
TRƢỜNG DO NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN MỦ CAO SU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH
THANH HÓA ............................................................................................................ 59
3.1. Các giải pháp về phòng ngừa, giảm thiểu ô nhiễm ............................................... 59
3.1.1. Các giải pháp quản lý nhà nƣớc ........................................................................ 59
3.1.2. Giải pháp về khoa học, kỹ thuật ........................................................................ 62
3.2. Phân tích lựa chọn và thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nƣớc thải cho cơ sở chế biến
mủ cao su thuộc Công ty TNHH MTV Thống Nhất Thanh Hóa ................................. 63
3.3.1. Lựa chọn hệ thống xử lý ................................................................................... 63
3.3.2. Tính toán công nghệ ......................................................................................... 71
3.3.3. Phƣơng án cải tạo hệ thống ............................................................................... 83
3.3.4. Hiệu quả xử lý của công nghệ lựa chọn ............................................................. 84
3.3.5. Tính toán hiệu quản kinh tế ............................................................................... 85
KẾT LUẬN ................................................................................................................ 87
KIẾN NGHỊ ............................................................................................................... 87
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 89
PHỤ LỤC................................................................................................................... 92

2


Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Ký hiệu

Tiếng Anh

Tiếng Việt
Chất thải rắn tổng số

TSS:
BOD:

Biochemical Oxygen Demand

Nhu cầu oxy hóa sinh hóa

COD:

Chemical Oxygen Demand

Nhu cầu oxy hóa hóa học

DO:

Dissolved Oxygen

Oxy hòa tan

F/M

Food / Microorganisms

Tỷ lệ thức ăn / vi sinh vật

SBR:

Sequencing Batch Reactor

Bể phản ứng hoạt động gián đoạn

SVI:

Sludge Volume Index

Chỉ số bùn – thể tích 1g bùn chiếm chỗ
ở trạng thái lắng

TKN

Tổng Nitơ jeldahl

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

TVTS

Thực vật thủy sinh

VFA

Axit béo dễ bay hơi

Volatile Faty acid

VLL

Vật liệu lọc

VSV

Vi sinh vật

UASB

Upflow

Anaerobic

Sludge Bể với lớp bùn kỵ khí dòng hƣớng lên

Blanket
XLNT

Xử lý nƣớc thải

TTLT

Thông tƣ liên tịch

BNN

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông
thôn

TCTK

Tổng cục Thống kê

QĐ

Quyết định

TTg:

Thủ tƣớng Chính phủ

3


Danh mục các bảng
Bảng 1.1. Thành phần cơ bản của mủ cao su .......................................................... 11
Bảng 1.2. Kết quả phân tích thành phần khoáng trong mủ cao su .......................... 13
Bảng 1.3. Bảng số liệu thống kê của các nƣớc tính đến cuối năm 2012 .................. 19
Bảng 1.4. Đặc trƣng chung của nƣớc thải chế biến mủ cao su................................. 27
Bảng 1.5: Đặc trƣng nƣớc thải chế biến mủ cao su ở một số nhà máy chế biến mủ
cao su tại khu vực Đông Nam - Việt Nam .............................................................. 28
Bảng 1.6. Hệ thống xử lý nƣớc thải của các nƣớc trong khu vực ............................ 41
Bảng 1.7: Công suất trung bình thải và quy trình công nghệ xử lý nƣớc thải ở một số
nhà máy chế biến mủ cao su ................................................................................... 43
Bảng 1.8. Hiệu suất xử lí của các công nghệ xử lí đang đƣợc ứng dụng .................. 44
Bảng 1.9: Hiệu quả của các công nghệ xử lí nƣớc thải tại các nhà máy chế biến cao
su ở Việt Nam ........................................................................................................ 45
Bảng 2.1. Các cơ sở chế biến mủ cao su hiện có trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa ....... 48
Bảng 2.2: Lƣu lƣợng nƣớc thải tại các cơ sở chế biến mủ cao su ............................ 50
Bảng 2.3: Thành phần ô nhiễm trong nƣớc thải nhà máy chế biến cao su thuộc Công
ty TNHH MTV Cao Su Thanh Hóa ........................................................................ 53
Bảng 2.4: Thành phần ô nhiễm trong nƣớc thải nhà máy chế biến cao su thuộc Công
ty TNHH MTV Thống Nhất Thanh Hóa ................................................................. 54

Bảng 2.5: Thành phần ô nhiễm trong nƣớc thải nhà máy chế biến cao su thuộc Nông
trƣờng Lam Sơn Thanh Hóa ................................................................................... 54
Bảng 2.6: Thành phần ô nhiễm trong nƣớc thải nhà máy chế biến cao su thuộc Nông
trƣờng Quốc Doanh Vân Du – Thạch Thành .......................................................... 55
Bảng 2.7: Thành phần ô nhiễm trong nƣớc thải nhà máy chế biến cao su thuộc Công
ty TNHH TM Nhật Minh ....................................................................................... 56
Bảng 3.1. Hiệu quả xử lý của hệ thống ................................................................... 70
Bảng 3.2. Khái toán kinh phí thực hiện cải tạo hệ thống ......................................... 86

4


Danh mục các hình vẽ đồ thị
Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ chế biến cao su RSS (Crep ) từ mủ nƣớc ...................... 22
Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ chế biến cao su RSS (Crep) từ mủ tận thu, mủ tạp........ 23
Hình 1.3. Sơ đồ công nghệ chế biến mủ kem (latex cô đặc) .................................... 24
Hình 2.1: Công đoạn chế biến mủ tạp tại các cơ sở sản xuất trên địa bàn tỉnh ......... 49
Hình 2.2. CN xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp kỵ khí kết hợp hồ tùy nghi .......... 51
Hình 2.3. Công nghệ xử lý bằng mƣơng oxi hóa kết hợp hồ sinh học ..................... 51
Hình 2.4. Công nghệ xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp kỵ khí kết hợp bãi lọc sinh
học và hồ tùy nghi .................................................................................................. 52
Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ xử lý nức thải đề xuất................................................... 69

5


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Tỉnh Thanh Hóa hiện có 05 cơ sở chế biến mủ cây cao su quy mô công nghiệp,
hàng năm thu mua trên 220.000 tấn mủ nƣớc, sản lƣợng mủ khô chế biến đƣợc khoảng

18.000 tấn; kim ngạch xuất khẩu hàng năm đạt trên 22 triệu USD; giải quyết cho hàng
ngàn lao động nông nhàn tại các vùng nông thôn trong tỉnh hiện nay. Tuy nhiên, bên
cạnh những lợi ích về mặt xã hội, kinh tế, hoạt động chế biến mủ cao su đang tạo nên
nguồn gây ô nhiễm đối với môi trƣờng.
Hiện nay các cơ sở chế biến mủ cao su trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa hầu hết nằm
gần khu dân cƣ tập trung; gần sông suối, đất canh tác và đất ở của ngƣời dân. Do đó,
chất thải từ quá trình chế biến mủ cao su, đặc biệt là nƣớc thải đã, đang và sẽ là nguồn
gây ô nhiễm lớn đến môi trƣờng xung quanh. Nƣớc thải chế biến mủ cao su có thành
phần rất phức tạp do chứa nhiều họ chất hữu cơ, vô cơ khác nhau nên dễ bị phân hủy
và gây nên mùi rất khó chịu. Nói chung ở trong khu vực có nhà máy chế biến mủ cao
su luôn có mùi đặc trƣng của cao su thối. Việc kiểm soát mùi hôi thối của nƣớc thải
cao su trong những năm gần đây cũng đã đƣợc các đơn vị sản xuất chú ý đến, các đơn
vị đã từng bƣớc đầu tƣ xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung; sử dụng chế phẩm
vi sinh tổng hợp đƣa vào các nơi phát sinh mùi hôi, nhƣ kho giữ mủ tạp, các bể rửa mủ
tạp, khu vực lò sấy và mƣơng nƣớc thải. Các giải pháp này tỏ ra có tác dụng và làm
giảm cục bộ mùi hôi trong khuôn viên nhà máy. Tuy nhiên việc sử dụng công nghệ chế
biến lạc hậu; việc áp dụng công nghệ xử lý chắp vá do thiếu cơ sở khoa học để lựa
chọn công nghệ xử lý phù hợp không những làm tăng thêm chi phí đầu tƣ, tăng giá
thành sản phẩm, giảm sức cạnh tranh mà hằng ngày vẫn tiếp tục ô nhiễm môi trƣờng,
gây bức xúc trong cộng đồng dân cƣ, làm mất an ninh trật tự trong khu vực.
Do đó việc đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng do nƣớc thải chế biến cao su
trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa là cần thiết, đây sẽ là cơ sở cho việc đề xuất giải pháp
giảm thiểu ô nhiễm, đặc biệt là vấn đề xây dựng, vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải.

6


Trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa, từ trƣớc đến nay chƣa có một công trình nào điều
tra khảo sát đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng do nƣớc thải chế biến mủ cao su
gây ra. Những năm gần đây việc đánh giá ô nhiễm dựa vào các báo cáo giám sát môi

trƣờng của các cơ sở. Tuy nhiên số liệu phản ánh chƣa đúng với thực trạng chung của
ngành chế biến mủ cao su.
Đối với các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nói chung và các công trình xử lý
nƣớc thải chế biến mủ cao su nói riêng, các cơ sở đều tham khảo từ các cơ sở phía
Nam, từ đó lựa chọn và áp dụng vào trong hoạt động sản xuất của mình mà không có
một nghiên cứu khoa học nào tính đến sự phù hợp với điều kiện thực tế tại địa phƣơng.
Vì vậy nƣớc thải sau xử lý của các cơ sở đều có các chỉ tiêu ô nhiễm vƣợt quy chuẩn
cho phép.
2. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu.
- Mục đích của luận văn:
+ Đề xuất đƣợc các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm do nƣớc thải chế biến mủ cao
su phù hợp với điều kiện thực tế của địa phƣơng.
+ Thiết kế và thử nghiệm hệ thống xử lý nƣớc thải cho cơ sở chế biến mủ cao su
thuộc Công ty TNHH MTV Thống Nhất Thanh Hóa; đánh giá hiệu quả và nhân rộng
mô hình.
- Đối tƣợng nghiên cứu: Nƣớc thải chế biến mủ cao su.
- Phạm vi và thời gian nghiên cứu: .
+ Phạm vi nghiên cứu: Các cơ sở chế biến mủ cao su quy mô công nghiệp trên
địa bàn tỉnh Thanh Hóa, gồm 05 cơ sở thuộc 04 huyện trong tỉnh là: Cẩm Thủy; Ngọc
Lặc; Thạch Thành và Yên Định.
+ Thời gian nghiên cứu: Kéo dài từ tháng 5/2013 đến 10/2014 và đƣợc chia
thành các giai đoạn sau:
* Giai đoạn 1: Trong thời gian từ tháng 5/2013 đến tháng 02/2014, tiến hành
điều tra cơ bản nhằm xác định quy mô sản xuất và các đặc thù của ngành chế biến mủ

7


cao su trên địa bàn; đồng thời thu thập thông tin từ các nghiên cứu có liên quan; báo
cáo, tài liệu có sẵn tại cơ sở và các đơn vị quản lý trên địa bàn.

* Giai đoạn 2: Trong thời gian từ tháng 3/2014 đến 6/2014, tiến hành điều tra
chi tiết, bao gồm việc lấy mẫu, đo đạc, phân tích, xử lý và tổng hợp số liệu, tính toán
và đánh giá ô nhiễm do nƣớc thải chế biến mủ cao su gây ra trên địa bàn; đồng thời
đánh giá hiện trạng công trình xử lý nƣớc thải hiện có tại Công ty TNHH MTV Thống
nhất Thanh Hóa, trên cơ sở đó đề xuất biện pháp cải tạo hệ thống.
* Giai đoạn 3: Từ tháng 6/2014 đến tháng 9/2014, tiến hành cải tạo công trình
xử lý nƣớc thải tại Công ty TNHH MTV Thống nhất Thanh Hóa; vận hành chạy thử,
lấy mẫu, đo đạc, phân tích, xử lý và đánh giá hiệu quả xử lý.
3. Đóng góp mới của đề tài
Nhƣ trên đã nêu, từ trƣớc tới nay chƣa có đề tài nào tƣơng tự đƣợc thực hiện ở
Thanh Hóa. Cho nên, các kết quả của đề tài là hoàn toàn mới mẻ và phù hợp với điều
kiện thực tế của địa phƣơng.
- Kết quả của đề tài sẽ là luận cứ khoa học làm cơ sở cho các cơ sở sản xuất có
đƣợc định hƣớng phù hợp trong việc sản xuất và bảo vệ môi trƣờng.
- Có đƣợc kết quả đánh giá cụ thể về hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng do nƣớc
thải chế biến mủ cao su hiện nay trên địa bàn.
- Các nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu và kết quả của đề tài cũng có thể làm
tài liệu tham khảo cho các nhà khoa học khác nghiên cứu đánh giá chuyên sâu về các
trạng thái ô nhiễm cũng nhƣ các đối tƣợng khoa học khác trên địa bàn Tỉnh Thanh Hóa
hoặc các tỉnh thành khác trên lãnh thổ Việt Nam.
- Góp phẩn đẩy mạnh các hoạt động khoa học trong lĩnh vực bảo vệ môi trƣờng
trên địa bàn cũng nhƣ một số lĩnh vực khác có liên quan.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
a. Phƣơng pháp điều tra
Áp dụng kết hợp 2 phƣơng pháp điều tra nguồn ô nhiễm:

8


- Phƣơng pháp phỏng vấn trực tiếp (lãnh đạo và ngƣời lao động ở các cơ sở sản

xuất kinh doanh), các nội dung cần thu thập gồm:
.
cơ sở
trong năm.
Lƣợng nƣớc tiêu thụ; lƣợng nƣớc
thải; p

tiếp

nguồn
.

- Phƣơng pháp khảo sát, quan trắc (dùng máy đo nhanh) tại hiện trƣờng.
b. Phƣơng pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu
- Lấy mẫu:
+ Căn cứ vào các kết quả điều tra cơ bản, đề tài đã tiến hành lấy mẫu nƣớc thải
của Công ty TNHH MTV Thống nhất Thanh Hóa nhằm đánh giá hiện trạng ô nhiễm;
hiệu xuất công trình xử lý hiện có làm cơ sở đề xuất biện pháp cải tạo.
+ Các mẫu nƣớc thải đƣợc lấy theo kiểu lấy mẫu tổ hợp và mẫu đơn. Quy trình
lấy mẫu nƣớc thải tuân thủ quy định trong Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN5992:1995 và
TCVN 5999:1995.
- Bảo quản mẫu: Các mẫu nƣớc thải đƣợc bảo quản theo tiêu chuẩn quốc gia
TCVN 6663-3:2008.
c. Phƣơng pháp phân tích và đánh giá chất lƣợng nƣớc thải
ác phƣơng

pháp tiêu chuẩn của quốc gia và/hoặc quốc tế.
STT Thông số (*)

Đơn vị

Phƣơng pháp phân tích/Thiết bị
Đo thế dùng điện cực màng thuỷ tinh/Máy
Sension 156 (HACH/Mỹ)

1

pH

đơn vị pH

2

TSS

mg/lít

Cân phân tích model ALJ 220-4 (Đức)

9


STT Thông số (*)
3

COD

4

BOD5

5

TP

6

7

TN

Đơn vị

Phƣơng pháp phân tích/Thiết bị

mg/lít

Trắc quang - phép đo bicromat/Máy quang
phổ
UV/VIS
model
UVD-3200
(LABOMED/Mỹ)

mg/lít

Phƣơng pháp cấy và pha loãng, ủ ở 20OC,
đo oxi hòa tan (DO) bằng máy đo DO/Máy
DO model Sension 6 (HACH/Mỹ)

mg/lít

Phân hủy mẫu - trắc quang: đo màu ở dạng
―xanh molypden‖/Máy quang phổ UV/VIS
model UVD-3200 (LABOMED/Mỹ)

mg/lít

Phân hủy mẫu - trắc quang: phƣơng pháp khử
cadimi/Máy quang phổ UV/VIS model UVD3200 (LABOMED/Mỹ)

MPN/100m Phƣơng pháp màng lọc/Bộ vi sinh MELL
MEF (HACH/Mỹ)
- Sử dụng các Quy chuẩn Việt Nam (QCVN) để đánh giá chất lƣợng nƣớc thải
Tổng coliform

cho từng loại hình công nghiệp[1]:
+ QCVN 01:2008/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc thải công
nghiệp chế biến cao su thiên nhiên;
+ QCVN 24:2009/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc thải công
nghiệp.
d. Phƣơng pháp tính toán và xử lý số liệu
Tính toán và xử lý các kết quả phân tích và các số liệu thu đƣợc đƣợc bằng phần
mềm Microsoft Excel.

10


CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN MỦ CAO SU

VÀ CÁC CÔNGNGHỆ XỬ LÍ NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN MỦ CAO SU
1.1. Tổng quan về công nghệ chế biến cao su
1.1.1. Thành phần cấu tạo và tính chất lý hóa của mủ cao su
a. Thành phần cấu tạo của mủ cao su [1]
Mủ cao su tự nhiên ở trạng thái phân tán nằm lơ lửng trong dung dịch chứa các
chất vô cơ và hữu cơ. Mủ cao su chủ yếu chứa cao su thiên nhiên là một hỗn hợp cao
phân tử của isoprene (C5H8)n. Những polimer này có mạch dài và có nhánh ngang làm
cầu nối, do đó chúng có khả năng đàn hồi rất lớn. Ngoài hydrocacbon cao su ra, mủ
cao su còn chứa nhiều chất cấu tạo trong tế bào sống, đó là protein, axit béo, các dẫn
xuất của axit béo, sterol, phenolic, alcaloid, tanin, glucid, heterosid, enzyme, tinh dầu,
muối khoáng và nƣớc.
Thành phần mủ cao su thay đổi tùy theo điều kiện khí hậu, thời tiết, chu kỳ sinh
lý, hiện trạng sống của cây. Các kết quả phân tích thống kê cho thấy thành phần cơ bản
của mủ cao su nhƣ sau:
Bảng 1.1. Thành phần cơ bản của mủ cao su
Thành phần

Tỷ lệ (%)

Cao su

30 - 40

Nƣớc

52 – 70

Protein

2-3

Axit béo và dẫn xuất

1-2

Glucid va heterosid

1

Khoáng chất

0,3 - 0,7

Về tổng quát, mủ cao su đƣợc tạo bởi những phần tử cao su lơ lửng phân tán
trong chất lỏng gọi là ―serum‖ tƣơng tự nhƣ serum của sữa. Ngƣời ta công nhận rằng

11


tính chất phân tán ổn định của mủ cao su có đƣợc là do các protein bị những phần tử
cao su trong mủ cao su hút lấy, rồi do tính chất ion của protein ảnh hƣởng đến các phần
tử cao su nhƣ một ion âm nhƣ trong đa số chất nhũ tƣơng thiên nhiên, ion cùng điện
tích sẽ phát sinh lực đẩy giữa các hạt cao su. Bản chất thực của các protein đến nay
chƣa hoàn toàn rõ nhƣng ngoài protein ra còn có lipoidic và vài chất vô cơ. Serum
cũng có chứa một phần những chất hợp thành thể giao trạng, chủ yếu đó là protein và
phospholipid và một phần những hợp chất tạo thành dung dịch nhƣ: muối khoáng,
heterosid, amino axit, các chất tan … với thành phần thấp hơn.
Tỷ lệ pha bị phân tán hay nói cách khác là tỷ lệ cao su trong mủ cao su thƣờng
đƣợc coi là giá trị của cao su thể hiện là hàm lƣợng cao su khô (DRC).
- Hydrocabon cao su: Pha phân tán của mủ cao su chủ yếu gồm có 90%

hydrocarbon cao su với công thức là (C5H8)n. Cao su của cây Hevea Brasiliensis gồm
các hỗn hợp polymer đồng chủng có phân tử khối dài từ 50.000 đến 3x106. Một tỷ lệ
lớn hơn 60% có phân tử khối cao từ 1x106 - 3 x106. Tùy theo nguồn gốc cây có thể
thành phần tỷ lệ các phân tử khối cao và thấp khác nhau. Trong cao su có phân tử khối
thấp (nhỏ hơn 250.000) chiếm tỷ lệ cao thì cao su sẽ có tính mềm hơn.
- Đạm: Chủ yếu là protein hay dẫn xuất từ quá trình dehydrat hóa của enzyme.
Trong mủ cao su thƣờng có lƣợng đạm là 2%, trong đó protein chiếm từ 1% - 1,5%. Tỷ
lệ này thay đổi theo tỷ lệ cao su có trong mủ cao su.
Protein thƣờng bám vào các hạt cao su giúp ổn định trạng thái keo bởi đặc tính
điện tích của chúng nhờ các nhóm – COOH và nhóm -NH2 tự do và bởi một phần do
tính ái nƣớc của chúng.
Điểm đẳng điện của toàn bộ protein mủ cao su đƣợc định giữa giá trị pH 4,6 và
4,7. Ở xung quanh điểm pH này, các hạt cao su đều là điện trung hòa và hạt keo mủ
cao su mất độ ổn định, chính đây là điểm quan trọng khi dùng axit để đánh đông mủ
cao su.

12


- Lipid: Trong mủ cao su, lipid và dẫn xuất của chúng chiếm khoảng 2%, trong
phân đoạn trích ly bằng axeton có chứa các chất đơn giản nhƣ axit oleic, axit linoleic,
axit stearic, axit palmiric và các hợp chất sterol và ether sterol. Ngoài ra ngƣời ta còn
trích ly đƣợc các hợp chất thuộc lipid nhƣ phosphatid, glycolipid, aminolipid. Những
chất này phân bố trong các hình thức nhƣ:
+ Tham gia cấu tạo nên các phần tử Frey-Wyssling
+ Tham dự vào thành phần mặt trong của phần tử cao su
+ Những thành phần có phân tử khối nhỏ hơn, nhƣ các axit béo bay hơi hay muối
của chúng, đều tan hoàn toàn trong serum.
Các hợp chất lipid và dẫn xuất của chúng cũng là yếu tố ảnh hƣởng đến tính chất
của mủ cao su. Những chất này là những chất hoạt động bề mặt và chúng có tham gia

vào ổn định trạng thái keo của mủ cao su tƣơi và mủ cao su đã ly tâm.
- Glucid: Trong khi protein và lipid ảnh hƣởng đến tính chất của mủ cao su, thì
glucid cấu tạo chủ yếu từ các chất tan đƣợc (tỷ lệ glucid chiếm 2% - 3% trong mủ cao
su) lại không quan hệ gì đến tính chất của mủ cao su.
- Khoáng: Trong mủ cao su có chứa nhiều kim loại khác nhau.
Bảng 1.2. Kết quả phân tích thành phần khoáng trong mủ cao su
Thành phần khoáng (mg/l) trong mủ cao su
K

Mg

P

Ca

Cu

Fe

Mn

Rb

1700

700

500

30

1,7

1,0

0,1

70

- Phần tử cao su: Ngƣời ta quan sát đƣợc vô số các phần tử cao su chuyển động
trong giọt mủ cao su. Thƣờng các hạt mủ cao su có dạng hình cầu, và còn một số có
dạng không đều nhƣ quả lê. Về cấu trúc, hạt mủ cao su gồm một vỏ cao su đặc bao một
dạng cao su lỏng và sánh, ở ngoài là một lớp protein do vỏ hấp phụ. Nói chung đa số
các hạt mủ cao su trong mủ cao su có kích thƣớc không đồng đều. Quan sát cho thấy
các hạt mủ cao su có kích thƣớc nằm trong khoảng 0,5 m 6 m và số lƣợng hạt mủ
cao su lên tới 2x108/ml mủ cao su.

13


b. Tính chất lý hóa của mủ cao su [1]
- Lý tính:
Tỷ trọng của mủ cao su đƣợc ƣớc định là 0,97, từ kết quả của tỉ trọng cao su là
0,92 và của serum là 1,02. Sereum do chứa các chất hòa tan nên có tỉ trọng cao hơn
nuớc. Độ nhớt của mủ cao su không đồng nhất, có thể mủ cao su có cùng hàm lƣợng
cao su khô giống nhau nhƣng độ nhớt có thể khác nhau. Những nguyên nhân ảnh
hƣởng đến độ nhớt của mủ cao su có thể là do kích thƣớc trung bình của các hạt cao su,
hàm lƣợng chất khoáng, hàm lƣợng ammoniac. Mủ cao su có hàm lƣợng cao su 35%
có độ nhớt là 12 - 15 centipoises, của mủ cao su đậm đặc là 40 - 120 centipoises.
Sức căng bề mặt của mủ cao su có hàm lƣợng cao su từ 30% - 40% vào khoảng

38 dynes/cm2 - 40 dynes/cm2. Chính lipid và dẫn xuất của lipid là tác nhân ảnh hƣởng
đến sức căng bề mặt của mủ cao su.
Trị số pH của mủ cao su có ảnh hƣởng lớn đến sự ổn định của mủ cao su. Mủ
cao su tƣơi khi mới chảy ra từ thân cây cao su có pH vào khoảng 7 hoặc thấp hơn một
chút. Để một vài giờ pH sẽ hạ xuống tới 6 và mủ cao su sẽ đông lại, nguyên nhân do
hoạt động của vi khuẩn. Để tránh đông đặc của mủ cao su trong quá trình bảo quản,
ngƣời ta sử dụng ammoniac. Ammoniac vừa là chất nâng chỉ số pH vừa là chất diệt
khuẩn và làm cho mủ cao su không bị ảnh hƣởng bởi điểm đẳng điện của nó.
Độ dẫn diện của mủ cao su biến đổi tỷ lệ nghịch theo hàm lƣợng của cao su
trong mủ cao su. Serum là chất ảnh hƣởng mạnh đến độ dẫn điện của mủ cao su do nó
chứa các muối hòa tan và các ion.
- Tính chất keo:
Serum là pha phân tán của mủ cao su, serum có thể tách ra khỏi mủ cao su bằng
cách ly tâm tốc độ cao hoặc dùng màng lọc cực mịn. Trong serum, hàm lựơng chất khô
chiếm 8 - 10%. Serum có hiệu ứng tyndall mãnh liệt nhờ chứa nhiều chất hữu cơ hợp
thành dung dich thể giao trạng.

14


Hạt cao su là pha bị phân tán của mủ cao su, kích thƣớc của hạt cao su không
đồng nhất và hơn 90% hạt cao su có kích thƣớc nhỏ hơn 0,5 m.
Về khả năng tích điện của các hạt cao su là do các hạt cao su đựơc bao bọc bởi
một lớp protein, tuy nhiên về bản chất của lớp protein này cũng chƣa đƣợc làm rõ,
nhƣng nó quyết định tính ổn định trạng thái keo của mủ cao su. Có thể hình dung phân
tử protein qua công thức tổng quát:
NH2 – Pr – COOH
(Pr – chuỗi protein)
Theo thuyết hiện nay, ngƣời ta trình bày phân tử ở điểm đẳng điện qua ion hỗn
hợp hai trạng thái :

+

NH2 – Pr – COO-



+

NH2 – Pr – COOH

NH2 – Pr – COOH + OH- 

+

NH2- Pr- COO- + H2O

NH2 – Pr – COOH



Nhƣ vậy trong vùng dung dịch axit ta có:
+

NH2 – Pr – COO- + H+

Và ở trong vùng dung dịch kiềm:
+

Điểm đẳng điện của protein trong mủ cao su là pH = 4,7, khi ở vùng pH > 4,7
hạt keo cao su mang điện tích âm, khi pH < 4,7 hạt keo cao su mang điện tích dƣơng.

Mủ cao su tƣơi có chỉ số pH ~ 7,0 các hạt keo cao su đều mang điện tích âm nhƣ các
trƣờng hợp đa số các dạng nhũ tƣơng thiên nhiên. Điện tích cùng dấu âm hoặc cùng
dấu dƣơng đẩy nhau làm cho hệ phân tán ổn định trong serum. Mặt khác, protein còn
có tính ái lực với nƣớc mạnh giúp cho các hạt keo cao su có đƣợc lớp vỏ hydrat bao
quanh chống lại sự va chạm của các hạt keo và đó cũng làm tăng sụ ổn định của mủ
cao su.
- Sự đông tụ của mủ cao su:
+ Đông đặc tự nhiên: Mủ cao su tƣơi nếu để ngoài trời sẽ tự nhiên đông đặc lại.
Hiện tƣợng này là do các enzyme hay vi khuẩn biến đổi hóa học mà gây ra. Khi mủ cao
su đông đặc, pH của dung dịch giảm xuống, tính axit này làm cho ngƣời ta nghĩ đến tác

15


dụng của enzyme hay vi khuẩn tới những cấu tạo mủ cao su phi cao su. Khi ngƣời ta
giữ mủ cao su ở pH bằng 8, sự đông đặc vẫn còn xảy ra. Ngƣời ta cho rằng do các lipid
phức hợp của mủ cao su, phosphatid, lecithid đều bị dehydrat hóa bởi enzyme, kết quả
tạo ra savon không tan thay thế lớp protein của các hạt keo cao su và gây ra sự đông tụ.
+ Đông đặc bằng axit: Là dùng axit để hạ chỉ số pH của mủ cao su xuống cho
đến khi sự ổn định của mủ cao su không còn nữa, mủ cao su sẽ mất ổn định và hạt keo
cao su đông tụ lại. Khi cho axit vào mủ cao su, sự đông tụ sẽ xảy ra nhanh khi pH giảm
xuống đến giá trị quanh điểm đẳng điện, sức đẩy tĩnh điện giữa các hạt keo không còn
nữa và mủ cao su đông tụ lại. Khoảng đông tụ của mủ cao su là 3,0 < pH < 6,0.
Trong công nghiệp ngƣời ta dùng axit formic (dùng khỏang 0,5% so với lƣợng
mủ cao su) và tốt nhất là dùng axit axetic (lƣợng dùng 1%) vì chúng có giá trị kinh tế
và dễ sử dụng.
+ Đông tụ với muối hoặc chất điện giải: Cũng nhƣ các trạng thái keo khác, khi
dung dịch điện giải thêm vào mủ cao su làm thay đổi trạng thái tích điện của chúng, và
khi điện tích của hạt keo bị mất, chúng đông tụ xuống. Chủ yếu tác dụng của muối là
tác động của các cation vì các hạt keo cao su tích điện âm. Khi các cation có điện tích

cao sẽ có tác động mạnh hơn đến sự đông tụ cao su so với các cation có điện tích nhỏ.
+ Đông tụ bằng cách khuấy trộn: Sự khuấy trộn mạnh kéo dài làm tăng động
năng của hạt keo và khi động năng đạt tới giá trị nào đó sẽ thắng đƣợc lực đẩy của lớp
vỏ điện tích và chúng keo tụ lại. Phƣơng pháp khuấy trộn đƣợc ứng dụng trong công
nghiệp chế biến mủ cao su theo phƣơng pháp CEXCO chế tạo mủ tờ.
+ Đông tụ bởi nhiệt: Làm lạnh kéo dài ở nhiệt độ -150C cũng làm cho mủ cao su
keo tụ. Khi đun nóng mủ cao su ở nhiệt độ cao cũng dẫn đến sự keo tụ của mủ cao su.
- Bảo quản mủ cao su:
Do đặc điểm của quá trình khai thác, thu gom, vận chuyển và chế biến mủ mủ
cao su cần có thời gian và tránh sự keo tụ của mủ cao su trƣớc khi vào chế biến, ngƣời

16


ta thƣờng bảo quản mủ cao su từ khi khai thác. Cách bảo quản hữu hiệu nhất là sử dụng
ammoniac cho vào cùng với mủ ngay từ khâu khai thác.
Để bảo quản lâu dài mủ cao su đã đƣợc cô đặc (mủ kem) làm nguyên liệu cho
quá trình chế tạo các sản phẩm cao su ngƣời ta phải dùng đến ammoniac và một số chất
sát trùng cùng các chất phụ trợ, ví dụ nhƣ savon giúp tăng độ ổn định của mủ cao su.
- Cô đặc mủ cao su:
+ Kem hóa: Dùng hóa chất giúp cho mủ cao su tạo kem và loại bỏ serum. Khi
cho chất tạo kem (gomme adragante, agar-agar, sodium aginate…) với một số chất phụ
trợ ammonium oleate, mủ cao su bị phân lớp, phần mủ cô đặc sẽ nổi lên trên, serum
nặng hơn ở dƣới. Loại bỏ phần serum ta thu đƣợc mủ kem có hàm lƣợng cao su cao
hơn mủ cao su chƣa tách serum. Trong serum chỉ còn chứa lƣợng mủ cao su rất nhỏ
khoảng 1% - 2%. Phƣơng pháp làm mủ kem này có nhiều ƣu điểm nhƣng nó cũng có
nhƣợc điểm là nó dễ làm thay đổi thành phần mủ cao su và phải thử nghiệm chính xác
mới có thể xử lý những loại mủ cao su trái quy tắc.
+ Ly tâm: Làm đậm đặc mủ cao su theo phƣơng pháp ly tâm là cách làm phổ
biến nhất để thu đƣợc mủ mủ cao su đậm đặc. Mủ cao su sau khi ly tâm cho sản phẩm

cô đặc chứa tới 60% - 62% cao su. Phƣơng pháp này dựa trên sự khác biệt tỷ trọng
giữa cao su và serum. Kết quả tách cao su trong phƣơng pháp ly tâm ít hoàn toàn hơn
so với phƣơng pháp kem hóa vì thế còn lại trong pha serum lƣợng cao su 5% - 10%
làm cho pha serum có màu trắng nhƣ sữa. Do quá trình ly tâm, các hạt cao su trong mủ
ly tâm có kích thức lớn hơn các hạt cao su còn lại trong pha serum. Các hạt cao su
trong phần thải của nƣớc thải của quá trình ly tâm có diện tích bề mặt lớn tƣơng ứng
với bề mặt hấp phụ cao. Từ phần loại thải của quá trình ly tâm ngƣời ta đánh đông và
thu đƣợc cao su (cao su ―skim‖), cao su thu đƣợc từ nguồn này có chất lƣợng kém hơn
cao su lấy từ mủ cao su nguyên chất do chứa lƣợng chất rắn không phải là cao su lên
tới 25%, trong khi thành phần này trong cao su xông khói RSS chỉ chứa 7% - 10%.

17


Phƣơng pháp ly tâm để làm đặc mủ cao su là phƣơng pháp chủ yếu để sản xuất
mủ cao su thành phẩm hiện nay trong công nghiệp chế biến cao su nhờ tính ổn định của
phƣơng pháp và giữ đƣợc mủ cao su có thành phần chất lƣợng đồng đều. Tuy nhiên
nƣớc thải của quá trình này còn chứa đến 10% cao su nên phải thu hồi nếu không đây
sẽ là nguồn gây ô nhiễm môi trƣờng trầm trọng.
1.1.2. Tình hình sản xuất cao su ở Việt Nam
Cao su là một nông sản đƣợc chú trọng tại Việt Nam những năm gần đây. Hiện
tại, sản lƣợng cao su của Việt Nam đứng thứ 4 trên thế giới, chiếm khoảng 10% tổng
sản lƣợng cao su trên thế giới [13]. Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất
nƣớc ta, cùng với các ngành kinh tế khác, nhu cầu sử dụng nguyên liệu cao su ngày
càng lớn và mở rộng kể cả trong nƣớc và thị trƣờng quốc tế. Ở nƣớc ta hiện nay, Chính
phủ đã ban hành Quyết định số 750/TTg ngày 03/6/2009 về Phê duyệt Quy hoạch phát
triển cao su đến năm 2015 và tầm nhìn đến năm 2020. Theo đó, mục tiêu đến năm
2015, cả nƣớc sẽ có 800.000 ha cao su và sản lƣợng mủ đạt 1,2 triệu tấn.
Năm 2012, tổng sản lƣợng cao su thiên nhiên sản xuất đạt 11,4 triệu tấn tăng
3,97% so với năm 2011. Trong đó, châu Á chiếm ƣu thế vƣợt trội khi chiếm tỉ trọng

khoảng 93% trong tổng sản lƣợng sản xuất của thế giới. Nhóm các nƣớc sản xuất cao
su thiên nhiên lớn nhất thế giới là Thái Lan, Indonesia, Malaysia, Việt Nam chiếm 82%
trong tổng số sản lƣợng sản xuất của thế giới. Nhóm các nƣớc tiêu thụ cao su thiên
nhiên lớn nhất thế giới là Trung Quốc (33,5%), Mỹ (9,5%), Ấn Độ (8,7%), Nhật Bản
(6,6%). Riêng Trung Quốc trung bình 5 năm qua chiếm 32% tổng sản lƣợng tiêu thụ
cao su thiên nhiên và chiếm đến 25% tổng kim ngạch nhập khẩu cao su thiên nhiên
toàn cầu. Tốc độ tăng trƣởng diện tích bình quân giai đoạn 2010 - 2011 đạt 3,8%/năm.
Tổng diện tích trồng cao su thiên nhiên trên thế giới tính đến đầu năm 2012 đạt 9,56
triệu ha [13].
Tính đến cuối năm 2012, Việt Nam đứng thứ 5 trên thế giới về sản lƣợng khai
thác cao su thiên nhiên nhiên với tỉ trọng khoảng 7,6% tƣơng đƣơng 863.600 tấn và

18


đứng thứ 4 về xuất khẩu cao su thiên nhiên trên thế giới, chiếm thị phần khoảng 10,3%
tƣơng đƣơng 1,02 triệu tấn. Tính riêng 4 nƣớc Thái Lan, Indonesia, Malaysia và Việt
Nam đã chiếm đến 87% tổng sản lƣợng xuất khẩu cao su thiên nhiên toàn thế giới.
Bảng 1.3. Bảng số liệu thống kê của các nƣớc tính đến cuối năm 2012
TT
1
2
3

Chỉ tiêu

Thái Lan

Indonesia

Malaysia

Ấn Độ

Tổng diện tích
2.756.000 3.456.000 1.048.000 737.000
(ha) (*)
Sản lƣợng khai
thác (tấn)
Năng suất bình
quân (tấn/ha)

3.500.000 3.000.000
1,72

1,16

Việt Nam
910.000

50.000

904.000

863.000

1,47

1,82

1,71

(*) Noại trừ Việt Nam, các nƣớc còn lại lấy theo số liệu cuối thánh 02/2012

Trong hai năm trở lại đây Việt Nam đã vƣơn lên đứng thứ 5 thế giới về diện tích
trồng cao su, cụ thể năm 2012 diện tích cao su các nƣớc nhƣ sau: Thái Lan (2,756 triệu
ha), Indonesia (3,456 triệu ha), Trung Quốc (1,07 triệu ha), Malaysia (1,048 triệu ha),
Việt Nam (0,91 triệu ha), Ấn Độ (0,737 triệu ha).
Xét về sản lƣợng khai thác, Việt Nam vẫn thấp hơn so với 4 quốc gia trên.
Nhƣng xét về năng suất khai thác, Việt Nam đứng thứ hai thế giới, năm 2012 đạt 1,71
tấn/ha, đứng đầu là Ấn Độ đạt 1,82 tấn/ha, bỏ xa mức bình quân của toàn thế giới là 1,1
tấn/ha. Bình quân trong 5 năm trở lại đây năng suất của Việt Nam đạt 1,70 tấn/ha,
trong khi đó ở Ấn Độ đạt 1,82 tấn/ha, Thái Lan đạt 1,68 tấn/ha, Indonesia đạt 1 tấn/ha
và Malaysia đạt 1,46 tấn/ha [13].
Trƣớc đây, cây cao su phần lớn chỉ đƣợc trồng trên vùng đất ở phía Nam, đặc
biệt là vùng đất đỏ bazan, nên toàn bộ diện tích trồng cây cao su ở Việt nam chủ yếu có
từ tỉnh Quảng trị trở vào và tập trung ở vùng Đông Nam bộ và Tây nguyên. Từ những
năm 90 trở lại đây các công ty cao su trong và ngoài nƣớc đang phát triển trồng cây cao
su tại các tỉnh miền núi phía Bắc. Hiện tại toàn quốc có khoảng 39 nhà máy chế biến
mủ cao su đang họat động, không kể các cơ sở chế biến cao su nhỏ và hợp tác xã. Sản

19


phẩm chủ yếu là cao su xông khói RSS và mủ cao su tự nhiên. Phần lớn cao su đƣợc
xuất khẩu ra nƣớc ngoài, một phần cung cấp cho nhu cầu công nghiệp sản xuất ở trong
nƣớc nƣớc nhƣ: sản xuất lốp xe, sản xuất cao su công nghiệp, đệm mút, găng tay cao
su, bao cao su.
Về kinh tế, năm 2012 Việt Nam xuất khẩu 1,02 triệu tấn cao su thiên nhiên, đạt
kim ngạch 2,85 tỉ USD tăng 25% về lƣợng và 11,7% về giá trị. Nhập khẩu khoảng

302.000 tấn, giảm 16,6% so với năm 2011. Thị trƣờng nhập khẩu chủ yếu là
Campuchia (chiếm 59%) và thị trƣờng xuất khẩu chủ yếu là Trung Quốc (chiếm 40%).
Sản lƣợng xuất khẩu của các doanh nghiệp cao su thiên nhiên niêm yết chiếm tỉ trọng
rất nhỏ so với toàn ngành từ 3% - 4% tƣơng đƣơng 28 - 30 nghìn tấn [13].
Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích kinh tế, hoạt động của ngành khai thác và chế
biến mủ cao su đang tạo nên nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng đối với môi trƣờng.
1.1.3. Tình hình sản xuất cao su ở Thanh Hóa
Hiện nay toàn tỉnh Thanh Hóa có khoảng 16.000 ha cây cao su, tập trung chủ
yếu tại các huyện miền núi phía Tây nhƣ Nhƣ Xuân, Ngọc Lặc, Thạch Thành, Cẩm
Thủy; Thọ Xuân; năng suất đạt 1,1 tấn mủ khô/ha/năm, giá trị trung bình ƣớc đạt 71
triệu đồng/ha/năm [3]. Toàn tỉnh hiện có 05 cơ sở chế biến mủ cao su quy mô công
nghiệp, bao gồm:
- Công ty TNHH MTV Cao su Thanh Hóa - huyện Cẩm thủy;
- Công ty TNHH MTV Thống nhất Thanh Hóa - huyện Yên Định;
- Nông trƣờng Lam Sơn Thanh Hóa - huyện Ngọc Lặc;
- Nông trƣờng Quốc Doanh Vân Du Thanh Hóa - huyện Thạch Thành;
- Công ty TNHH thƣơng Mại Nhật Minh - huyện Ngọc Lặc.
Do đặc tính cho mủ của cây cao su nên thời gian khai thác mủ tối đa chỉ khoảng
7 tháng/năm, kéo theo đó là hoạt động của các cơ sở chế biến mủ cao su chỉ tập trung
từ tháng 3 đến tháng 10 hàng sau.

20


1.2. Công nghệ chế biến mủ cao su và nguồn phát sinh dòng thải kèm theo
Ở Việt Nam hiện tồn tại 3 lọai quy trình công nghệ chế biến mủ cao su đó là:
(1) - Quy trình chế biến cao su RSS (Crep) từ mủ nƣớc.
(2) - Quy trình chế biến cao su RSS (Crep) từ mủ tận thu, mủ tạp.
(3) - Quy trình chế biến mủ kem (latex cô đặc).
Hiện nay trên đại bàn tỉnh Thanh Hóa chỉ áp dụng hai loại dây chuyền công

nghệ sản xuất là (1) và (2).
a. Qui trình chế biến cao su RSS (Crep ) từ mủ nƣớc
Mủ nƣớc đƣợc vận chuyển về nhà máy, từ xe bồn chuyển sang chứa trong các
bồn chứa, mủ nƣớc đƣợc loại bỏ các tạp chất lớn qua lƣới lọc. Khấy trộn đều trong
bồn, để yên khoảng 15 phút, sau đó xả xuống mƣơng đánh đông. Mƣơng đánh đông có
chiều dài khoảng 28 mét, chiều sâu chừng khoảng 30cm, chiều rộng khoảng 50 cm. Ở
đây axit acetic đƣợc thêm vào theo tỷ lệ 1% - 2% axit/tấn mủ khô. pH trong mƣơng đạt
giá trị 5,0 - 5,2. Công nhân dùng dầm khấy trộn đều axit với mủ trong mƣơng đánh
đông. Quá trình đông tụ cao su kéo dài khoảng 4 giờ. Thời gian lƣu giữ cao su trong
mƣơng là 10 - 16 giờ nhằm ổn định khối mủ đông. Sau thời gian này cao su đông tụ kết
thành khối, để lấy mủ ra khỏi mƣơng ngƣời ta cho thêm nƣớc vào mƣơng để tấm mủ
cao su nổi lên, sau đó chuyển tấm mủ cao su sang công đoạn ép tách nƣớc và bọt khí
sau đó qua các công đoạn cán ép. Công đọan cán ép này còn là quá trình rửa cao su nên
sử dụng rất nhiều nƣớc. Tiếp theo là quá trình băm hạt, tấm cao su đƣợc đƣợc xé thành
miếng nhỏ vụn và hút qua dàn tách nƣớc bằng bơm áp lực. Mủ cao su sau khi đƣợc rửa
sạch làm ráo nƣớc đƣợc rơi vào thùng sấy và chuyển vào lò sấy. Quá trình sấy trực tiếp
bằng không khí nóng chủ yếu là dùng khí đốt dầu có pha loãng bằng không khí sạch.
Nhiệt độ sấy dao động khỏang 1050C - 1100C, thời gian sấy kéo dài khoảng 2h30’ 3h00’. Sau khi ra khỏi lò sấy cao su đƣợc để nguội và ép đóng gói vào bao nylon.

21


Mủ nƣớc

Tiếp nhận đo TSC

Axit

Rây lọc

Kho thành phẩm

Pha loãng

Ép đóng gói

Xả vào

Làm nguội

Đánh đông

Xông, xấy

Ổn định

Xếp thùng sấy

NƢỚC THẢI
Cán kéo

Bơm qua dàn

Cán crep

Cán xé tạo hạt
cốm

Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ chế biến cao su RSS (Crep ) từ mủ nƣớc
Nƣớc thải phát sinh từ khâu đánh đông, từ quá trình cán kéo, băm cốm, cán xé.

Ngoài ra nƣớc thải còn phát sinh do quá trình rửa máy móc thiết bị và vệ sinh nhà
xƣởng. Đặc điểm của quy trình này sử dụng mủ nƣớc có bổ sung amoniac làm chất

22


chống đông. Sau đó, đƣa về nhà máy dùng acid để đánh đông, do đó ngoài tính chất
chung là nồng độ BOD, COD, SS rất cao, nƣớc thải từ dây chuyền này có độ pH thấp
và hàm lƣợng nitơ cao.
b. Quy trình chế biến cao su RSS (Crep) từ mủ tận thu, mủ tạp
Thu gom

Nhập kho phân loại

Nghiền
Lọai bỏ tạp

Rửa

Nghiền

Nƣớc thải

Rửa

Tách nƣớc
Sấy

Làm nguội

Đóng gói

Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ chế biến cao su RSS (Crep) từ mủ tận thu, mủ tạp
Mủ tạp gồm các loại cao su tận thu do rơi vãi trong quá trình thu mủ nƣớc, cao
su dính tại vỏ cây, cao su dính ở miệng chén thu, cao su từ các phƣơng tiện vận
chuyển, cao su bị đông tụ tự nhiên do bảo quản không đúng v.v... Đặc điểm của loại

23


mủ này là chứa rất nhiều tạp chất cơ học nhƣ đất, đá sỏi, rác, vỏ cây, lá cây và đặc biệt
là có mùi hôi thối do bị phân hủy trong tự nhiên .
Sau khi thu gom mủ tạp, đƣa vào kho, từ đây mủ tạp đƣợc nghiền, cán, băm
nhỏ, rửa nhằm lọai bỏ vật ngoại lai và rửa sạch khỏi mùi hôi thối. Công đọan chính ở
đây là cán nghiền xé nhỏ và rửa nhiều lần. Sau khi rửa cao su đƣợc làm ráo và sấy khô.
Do khối cao su bị phân hủy tự nhiên nên không thể rửa sạch các tạp chất và mùi. Khi
sấy một số một số chất mùi hôi bay ra và lan tỏa trong không khí gây mùi khó chịu cho
khu vực nhà máy và lân cận.
Do quá trình rửa cần rất nhiều nƣớc nên dây chuyền chế biến mủ tạp cho một
lựơng nƣớc thải tƣơng đối lớn. Nƣớc thải phát sinh từ quá trình ngâm, từ quá trình cán
băm, cán tạo tờ, băm cốm, rửa máy móc thiết bị và vệ sinh nhà xƣởng... Mủ tạp lẫn khá
nhiều đất cát và các loại chất lơ lửng khác. Do đó, nƣớc thải từ dây chuyền này chứa
rất nhiều đất cát, màu nƣớc thải thƣờng là màu nâu, đỏ, mùi hôi thối.
c. Quy trình chế biến mủ kem (latex cô đặc)

Mủ nƣớc

Tách rác

Ly tâm

Nƣớc thải

Mủ latex đặc

Rerum

Thêm amoniac

Đánh đông

Đóng phuy

Crep

Hình 1.3. Sơ đồ công nghệ chế biến mủ kem (latex cô đặc)
Mủ latex cô đặc là mủ cao su đã đƣợc loại bỏ bớt serum. Qui trình lọai bỏ serum
hiện đang đƣợc sử dụng nhiều trong các nhà máy chế biến mủ cao su là phƣơng pháp

24


ly tâm. Quá trình ly tâm dựa trên nguyên tắc chênh lệch tỷ trọng của hạt cao su và
serum, hạt cao su có tỷ trọng là 0,92 g/ml trong khi đó serum có tỷ trọng là 1,02 g/ml.
Nhƣ vậy khi ly tâm phần cao su sẽ tập trung vào phía trong gần trục ly tâm, serum tập
trung phía ngoài gần vỏ máy ly tâm. Phần latex nằm phía trong gần trục ly tâm đƣợc
tập trung nhiều hạt cao su trở nên đậm đặc hơn, phần latex nằm phía ngoài cũng vì vậy
mà có hàm lƣợng hạt cao su ít hơn. Latex nguyên liệu đƣợc cấp vào khoảng cách giữa
serum và latex đặc. Phƣơng pháp ly tâm liên tục. Sản phẩm ly tâm - latex đậm đặc goi
là mủ kem có hàm lƣợng cao su cao từ 60% - 62% đƣợc bổ sung thêm ammoniac, chất

ổn định và đóng vào thùng phuy bán cho các xí nghiệp, nhà máy sản xuất đồ cao su
công nghiệp và dân dụng .
Phần mủ latex loãng, chứa 6% - 10% cao su đƣợc thu hồi, cho qua tháp giải hấp
thụ ammoniac và đem đông tụ theo quy trình đông tụ cao su crep. Cao su crep thu đƣợc
từ quá trình này có chất lƣợng kém hơn crep thu từ mủ cao su latex nguyên chất.
Nƣớc thải trong dây chuyền này phát sinh từ quá trình ly tâm, rửa máy móc thiết
bị và vệ sinh nhà xƣởng. Do dây chuyền sản xuất này không thực hiện quy trình đánh
đông nên không sử dụng axit mà chỉ sử dụng amoniac, lƣợng amoniac đƣa vào khá lớn
khoảng 20 kg NH3/tấn nguyên liệu. Vì vậy đặc điểm chính của loại nƣớc thải dây
chuyền này là có pH cao (pH = 9 ÷ 11); BOD, COD và hàng lƣợng nitơ rất cao.
1.3. Đặc trƣng và tính chất nƣớc thải chế biến cao su
Quy việc phân tích công nghệ chế biến mủ cao su hiện nay cho thấy, đặc thù của
ngành công nghiệp chế biến mủ cao su là sử dụng nhiều nƣớc. Nƣớc thải có thành phần
rất phức tạp, chứa nhiều họ chất hữu cơ, vô cơ khác nhau nên dễ bị phân hủy và gây
nên mùi hôi thối rất khó chịu.
Nƣớc trong quá trình chế biến mủ cao su từ các công đọan đánh đông và ly tâm
chứa nhiều chất hữu cơ gây ra COD và BOD rất cao cỡ hàng nghìn miligram trong một
lít, ngoài ra còn các chất ô nhiễm khác. Nƣớc thải này bao gồm nƣớc rửa, một lƣợng
nhỏ mủ cao su không đông, huyết thanh có chứa một lƣợng ít protein, carbonhydrate,

25