thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột khoai mì bình dương, tỉnh bình dương
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.38 MB, 116 trang )
Mở đầu
MỞ ĐẦU
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Khoai mì có tên khoa học là Manigot esculent a krantz là cây lương thực nhiệt
đới, được trồng nhiều ở những nước có khí hậu nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới. Hiện nay,
khoai mì được trồng đại trà ở các vùng nhiệt đới như Indonesia, Philippines, Malaysia,
Thailand, Châu Phi và Brazil. Sản lượng mỗi hecta trồng khoai mì vào khoảng 10 – 40
tấn tuỳ thuộc vào điều kiện sống và phát triển của cây. Theo báo cáo thu thập được thì
khoai mì chứa trung bình 18% hàm lượng tinh bột.
Chế biến khoai mì đã được phổ biến ở nước ta từ thế kỷ 16. Những năm gần đây,
do yêu cầu phát triển của ngành chăn nuôi và ngành chế biến thực phẩm từ khoai mì
gia tăng. Sản lượng khoai mì hằng năm đạt khoảng 3 triệu tấn. Theo Bộ Nông nghiệp
và Phát triển Nông thôn dự báo sản lượng chế biến tinh bột khoai mì vào năm 2010 của
nước ta đạt 600.000 tấn sản phẩm. Tuy nhiên, tăng trưởng kinh tế mới là điều kiện cần
nhưng chưa đủ cho sự phát triển sản xuất. Vì sản xuất càng nhiều thì lượng chất thải
càng lớn. Ước tính trung bình hằng năm gần đây ngành chế biến tinh bột khoai mì (bao
gồm nhà máy chế biến và hộ gia đình) đã thải ra môi trường 500.000 tấn thải bã và 15
triệu m3 nước thải. Thành phần của các loại chất thải này chủ yếu là các hợp chất hữu
cơ, các chất dinh dưỡng khi thải ra môi trường _ trong điều kiện khí hậu của nước tanhanh chóng bò phân hủy gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường đất, nước, không
khí, ảnh hưởng đến môi trường sống của cộng đồng dân cư trong khu vực.
Hiện nay, ở một số nhà máy chế biến tinh bột nồng độ COD trong nước thải lên
đến 13.000 mg/l, vượt gấp trăm lần so với chỉ tiêu cho phép. Điều này cho thấy ngành
tinh bột đang đứng trước nhu cầu phải phát triển nhưng môi trường khu vực hiện tại và
tương lai lại phải đứng trước nguy cơ gánh chòu hậu quả do chất thải tinh bột mang lại.
Trong phạm vi hẹp, em chọn đề tài “ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế
biến tinh bột khoai mì Bình Dương” với mong muốn góp phần vào phát triển bền vững
ngành chế biến tinh bột khoai mì.
II. MỤC TIÊU LUẬN VĂN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột khoai mì Bình
Dương trong điều kiện thực tế
-1-
Mở đầu
III. NỘI DUNG LUẬN VĂN
1. Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan về công nghệ sản xuất, khả
năng gây ô nhiễm môi trường và xử lý nước thải trong nghành chế biến tinh bột khoai
mì.
2. Khảo sát, phân tích, thu thập số liệu về nhà máy chế biến tinh bột khoai mì
Bình Dương.
3. Lựa chọn công nghệ, thiết kế hệ thống xử lý nước thải đáp ứng yêu cầu kinh
tế và điều kiện của nhà máy.
4. Quản lý và vận hành hệ thống xử lý nước thải của công ty.
IV. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
1. Điều tra, khảo sát thu thập số liệu, tài liệu, quan sát và lấy mẫu đo đạc phân
tích các chỉ tiêu nước thải, nhà máy chế biến tinh bột khoai mì Bình Dương.
2. Phương pháp lựa chọn
- Trên cơ sở động học của các quá trình xử lý cơ bản.
- Tổng hợp số liệu.
- Phân tích khả thi.
- Tính toán kinh tế
-2-
Chương 1 Tồng quan về công nghệ sản xuât và tác động của ngành công nghiệp chế biến tinh
bột khoai mì đến môi trường
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ TÁC
ĐỘNG CỦA NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN TINH
BỘT KHOAI MÌ ĐẾN MÔI TRƯỜNG
1.1. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ
1.1.1 Nguyên liệu sản xuất
1.1.1.1. Phân loại khoai mì
- Dựa theo đặc điểm thực vật của cây (xanh tía, lá 5 cánh, lá 7 cánh).
- Dựa theo đặc điểm củ (khoai mì trắng hay khoai mì vàng).
- Dựa theo hàm lượng độc tố có trong khoai mì (khoai mì đắng hay khoai mì
ngọt, … ). Đây là cách phân loại được sử dụng phổ biến :
9 Khoai mì đắng (M. Utilissima) có hàm lượng HCN hơn 50 mg/kg củ. Giống này
thường có lá 7 cánh, cây thấp và nhỏ.
9 Khoai mì ngọt (M. Dulcis) có hàm lượng HCN dưới 50 mg/kg củ. Giống này
thường có 5 lá cánh, mũi mác, cây cao, thân to.
1.1.1.2. Cấu trúc nguyên liệu
Củ khoai mì thường có dạng hình trụ, nhỏ dần ở hai đầu (cuống và đuôi). Kích
thước củ tùy thuộc vào chất đất và điều kiện trồng mà dao động trong khoảng: dài từ
300 – 400 mm, đường kính từ 2 – 10 cm. Cấu tạo gồm 4 phần chính:
- Vỏ gỗ: là phần bao ngoài của củ, gồm những tế bào xếp sít, thành phần chủ yếu
là cellulose và hemi cellulose, không có tinh bột, giữ vai trò bảo vệ củ khỏi tác động
bên ngoài. Vỏ gỗ mỏng, chiếm khoảng 0,5 – 5% trọng lượng củ, do vỏ gỗ thường kết
dính với các thành phần khác như: cát, đất, sạn và các chất hữu cơ khác nên khi chế
biến cần phải tách càng sạch càng tốt.
- Vỏ cùi: dày hơn vỏ gỗ nhiều, chiếm khoảng 5 – 20% trọng lượng củ. Cấu tạo
gồm các lớp tế bào thành dày, thành tế bào chủ yếu là cellulose, 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, các enzyme … Vì vỏ cùi nhiều tinh bột (5 – 8%) nên khi chế biến nếu tách đi thì
tổn thất tinh bột trong củ, nếu không tách thì nhiều chất dòch bào làm ảnh hưởng đến
màu sắc của tinh bột.
-3-
Chương 1 Tồng quan về công nghệ sản xuât và tác động của ngành công nghiệp chế biến tinh
bột khoai mì đến môi trường
- Thòt củ khoai mì: là thành phần chủ yếu trong củ, bao gồm các tế bào nhu mô
thành mỏng với thành phần chủ yếu là cellulose, pentosan. Bên trong tế bào là các hạt
tinh bột, nguyên sinh chất, glucide hòa tan và nhiều nguyên tố vi lượng khác. Những tế
bào xơ bên ngoài thòt củ chứa nhiều tinh bột, càng vào sâu phía trong hàm lượng tinh
bột càng giảm dần. Ngoài các tế bào nhu mô còn có các tế bào thành cứng không chứa
tinh bột, cấu tạo từ cellulose nên cứng như gỗ gọi là xơ.
- Lõi củ khoai mì: ở trung tâm dọc từ cuống tới chuôi củ, ở cuống lõi to nhất rồi
nhỏ dần tới chuôiû. Thành phần lõi hầu như toàn bộ là cellulose và hemi cellulose. Lõi
chiếm khoảng 0,3 – 1% trọng lượng toàn củ.
1.1.1.3. Thành phần hóa học
Thành phần các chất trong củ khoai mì dao dộng trong khoảng khá lớn tùy
thuộc loại giống, chất đất, điều kiện phát triển của cây và thời gian thu hoạch. Thành
phần hóa học trung bình của củ khoai mì được trình bày trong bảng (2.1), (2.2)
Bảng 1.1: Thành phần hoá học trong củ khoai mì
Thành phần
Nước
Tinh bột
Chất đạm
Chất béo
Chất xơ
Độc tố (CN-)
Tỷ trọng (%trọng lượng)
70,25
21,45
1,12
5,13
5,13
0,001 – 0,04
(Nguồn: Đoàn Dụ và các cộng sự, 1983)
Bảng 1.2 : Thành phần hóa học của vỏ củ khoai mì và bã mì
Thành phần
Độ ẩm
Tinh bột
Sợi thô
Protein thô
Độ tro
Đường tự do
HCN
Pentosan
Các loại Polysaccharide
Vỏ củ mì (mg/100mg)
10,8 – 11,4
28 – 38
8,2 – 11,2
0,85 – 1,12
1 – 1,45
1 – 1,4
vết
vết
6,6 – 10,2
Bã phơi khô (mg/100mg)
12,5 – 13
51,8 – 63
12,8 – 14,5
1,5 – 2
0,58 – 0,65
0,37 – 0,43
0,008 – 0,009
1,95 – 2,4
4 – 8,492
(Hội thảo giảm thiểu ô nhiễm trong công nghiệp chế biến tinh bột Hà Nội, 1/98)
-4-
Chương 1 Tồng quan về công nghệ sản xuât và tác động của ngành công nghiệp chế biến tinh
bột khoai mì đến môi trường
Đường trong củ khoai mì chủ yếu là glucose và một ít maltose. Khoai càng già
thì hàm lượng đường càng giảm. Trong chế biến, đường hòa tan trong nước thải thải ra
ngoài theo nước dòch.
Chất đạm trong khoai mì cho đến nay vẫn chưa được nguyên cứu kỹ, tuy nhiên
do hàm lượng thấp nên ít ảnh hưởng đến công nghệ sản xuất.
Ngoài những thành phần có giá trò dinh dưỡng, trong củ khoai mì còn chứa độc
tố, tanin, sắc tố và cả hệ enzyme phức tạp. Người ta cho rằng trong số các enzyme thì
polyphenoloxydaza xúc tác quá trình oxy hóa polyphenol thành orthoquinol sau đó
trùng hợp với các chất không có gốc phenol như acid-amine tạo thành chất có màu.
Những chất này gây khó khăn cho chế biến và nếu qui trình công nghệ không thích hợp
sẽ cho sản phẩm có chất lượng kém.
Độc tố trong củ khoai mì là CN, nhưng khi củ chưa đào nhóm này nằm ở dạng
glucozite gọi là phaseolutanin (C10H17NO6). Dưới tác dụng của enzyme hay ở môi
trường acid, chất này bò phân hủy tạo thành glucose, acetone và acid cyanhydric. Như
vậy, sau khi đào củ khoai mì mới xuất hiện HCN tự do vì chỉ sau khi đào các enzyme
trong củ mới bắt đầu hoạt động mạnh và đặc biệt xuất hiện nhiều trong khi chế biến và
sau khi ăn vì trong dạ dày người hay gia súc là môi trường acid và dòch trong chế biến
cũng là môi trường acid.
Phaseolutanin tập trung ở vỏ cùi, dễ tách ra trong quá trình chế biến, hòa tan tốt
trong nước, kém tan trong rượu etylic và metylic, rất ít hòa tan trong chloroform và hầu
như không tan trong ether. Vì hòa tan tốt trong nước nên khi chế biến, độc tố theo nước
dòch ra ngoài, nên mặc dù giống khoai mì đắng có hàm lượng độc tố CN cao nhưng tinh
bột và khoai mì lát chế biến từ khoai mì đắng vẫn sử dụng làm thức ăn cho người và
gia súc tốt. Trong chế biến, nếu không tách dòch bào nhanh thì có thể ảnh hưởng đến
màu sắc của tinh bột do acid cyanhydic tác dụng với nguyên tố sắc có trong củ tạo
thành feroxy cyanate có màu xám. Tùy thuộc giống và đất nơi trồng mà hàm lượng độc
tố trong khoai mì khác nhau.
1.1.1.4. Công dụng của khoai mì
- Khoai mì là loại củ nhiều tinh bột cho nên được dùng làm lương thực, thực
phẩm. Một số nước Châu Phi có số dân khoảng 200 triệu người dùng khoai mì làm
lương thực chính.
- Khoai mì có thể ăn tươi hoặc chế biến dạng lát, phơi khô, bột khô hoặc tinh
bột. Khi dùng khoai mì làm lương thực phải bổ sung thêm nhiều protein và chất béo
mới đáp ứng đủ nhu cầu của con người và gia súc.
-5-
Chương 1 Tồng quan về công nghệ sản xuât và tác động của ngành công nghiệp chế biến tinh
bột khoai mì đến môi trường
- Tinh bột khoai mì dùng làm nguyên liệu trong sản xuất, chế biến các sản phẩm
bánh kẹo, mạch nha, đường glucoza, bột ngọt hay các thực phẩm dưới dạng tinh bột
qua chế biến như bún, miến, …
1.1.2. Một số dây chuyền công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì hiện nay
1.1.2.1. Nhà máy sản xuất tinh bột Phước Long – Xã Bù Nho – Huyện Phước Long
– Tỉnh Bình Phước
Nhà máy Phước Long là một thành viên của công ty cổ phần trách nhiệm hữu
hạn Vedan Việt Nam, mới thành lập năm 1996 nhằm phát huy hơn nữa hiệu quả kinh
doanh của công ty Vedan Việt Nam. Sự ra đời của công ty đòi hỏi sự nguyên cứu toàn
diện, công phu về nhiều mặt đặc biệt là công nghệ sản xuất. Sau đây là công nghệ của
nhà máy
Củ khoai mì
Băng
Rửa
Gọt vỏ
p bã
Băng
Băm nghiền
Làm nguội
Lọc
Lắng ly tâm
Tinh bột
Đóng gói
Sấy khô
Quạt hút
Hơi nóng
Hình 1.1: Sơ đồ sản xuất tinh bột khoai mì ở nhà máy Phước Long
1.1.2.2. Doanh nghiệp tư nhân Hoàng Minh ở Long Phước, Long Thành, Đồng Nai
Long Phước là doanh nghiệp tư nhân chuyên kinh doanh sản xuất tinh bột từ củ
mì. Sản phẩm của nhà máy là tinh bột thô dùng để cung cấp cho nhà máy sản xuất bột
ngọt Vedan. Sơ đồ công nghệ chế biến tinh bột khoai mì ở hình 1.2:
-6-
Chương 1 Tồng quan về công nghệ sản xuât và tác động của ngành công nghiệp chế biến tinh
bột khoai mì đến môi trường
Củ tươi
Bóc vỏ
Nước
Vỏ
Rửa
Mài
Nước
Rây nhiều
Lắng
Bã
Nươc thải bỏ
Lọc
Tháo
Bột tốt
Bột xấu
Phơi
Phơi
Tinh bột
Bột mủ
Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì của nhà máy Hoàng Minh
1.1.2.3. Các nhà máy ở tỉnh Tây Ninh
Tỉnh Tây Ninh là tỉnh có nhiều nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì có công suất
lớn nhất ở các tỉnh phía Nam. Những nhà máy này đều chế biến tinh bột khoai mì theo
công nghệ của Thái Lan, sử dụng nguyên liệu ở đòa phương và tham gia xuất khẩu sản
phẩm. Các công đọan chính trong quy trình sản xuất:
-7-
Chương 1 Tồng quan về công nghệ sản xuât và tác động của ngành công nghiệp chế biến tinh
bột khoai mì đến môi trường
Tinh bột ướt
Quậy, pha loãng
Tẩy chua, tẩy trắng
Tách tạp chất
Quậy
Ly tâm
Sấy khô
Làm nguội
Đóng gói
Hình 1.3: Sơ đồ công nghệ chế biến tinh bột khoai mì kiểu Thái Lan
-8-
Chương 1 Tồng quan về công nghệ sản xuât và tác động của ngành công nghiệp chế biến tinh
bột khoai mì đến môi trường
1.1.2.4. Các cơ sở thủ công và tiểu thủ công nghiệp
¾ Các cơ sở thủ công
Củ mì tươi
Phân bón
đốt bỏ
Vỏ cát
Sàng /tách vỏ
Rủa củ
Nước thải
Cắt nghiền
Lọc (lưới rung) thô
Bã mì
Bã mì
Lọc (lưới rung) tinh
Thức ăn gia súc
Mương (xây) lắng
Hồ lắng thấm
mủ mì
Thức ăn gia súc
Vô bao
Hình 1.4: Sơ đồ công nghệ chế biến tinh bột khoai mì của cơ sở thủ công
-9-
Hồ xử lý
Chương 1 Tồng quan về công nghệ sản xuât và tác động của ngành công nghiệp chế biến tinh
bột khoai mì đến môi trường
¾ Hộ gia đình ở các làng nghề:
Nước
Củ mì tươi
Gọt
Chà
(đánh bộ
Xay
(máy mì)
Vỏ củ mì
Xác mì
- làm phân hữu cơ
- làm thức ăn cho trâu, bò
- phơi, làm thức
gia súc
Nước
Bột
Lắng lần 2
Bột mì
Lắng lần 1
Lớp trên bể lắng
Nước thải
Nước thải
Lớp bột lắng
Nước thải
Lắng lần 2
Nước
Bột nhất
(loai 1)
Hình 1.5: Công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì qui mô hộ gia đình ở các làng nghề
- 10 -
Chương 1 Tồng quan về công nghệ sản xuât và tác động của ngành công nghiệp chế biến tinh
bột khoai mì đến môi trường
1.1.3. Nhận xét
Tùy theo từng mục đích, sản phẩm mỗi nhà máy, mỗi cơ sở sản xuất có công
nghệ sản xuất phù hợp. Nhìn chung, thành phần tính chất nước thải vẫn không thay đổi
nhiều, chỉ khác nhau về lưu lượng và nồng độ. Những nhà máy áp dụng công nghệ sản
xuất sạch thì mức độ ô nhiễm ít hơn và giảm nhẹ việc xử lý. Các cơ sở thủ cở các làng
nghề công nghệ sản xuất vẫn còn thô sơ lạc hậu, sản lượng thu hồi tinh bột thấp mức độ
ô nhiễm rất nghiêm trọng. Vì vậy, để thiết kế hệ thống xử lý nước thải tinh bột khoai
mì, ta phải quan tâm đến qui trình công nghệ sản xuất.
1.2. KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM CỦA NGHÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT
KHOAI MÌ
Các chất thải từ công nghệ chế biến tinh bột khoai mì bao gồm: nước thải , khí
thải, chất thải rắn.
1.2.1. Nước thải
Trong công nghiệp chế biến tinh bột, nước được sử dụng trong quá trình sản xuất
chủ yếu là ở công đoạn rửa củ, ly tâm, sàng loại xơ, khử nước.
Bảng 1.3: Thành phần tính chất nước thải từ sản xuất tinh bột khoai mì
Công đoạn sản
xuất
Rửa củ
Lọc thô
Lọc tinh
Hỗn hợp
pH
6,5
4,5
4,05
6,1
Cặn lơ lửng
(mg/l)
995
660
660
1655
BOD5 (mg/l)
COD (mg/l)
1350
3850
3850
5200
1687
4812
4800
6499
Độ kiềm
(mg/l)
122
122
122
140
(Dương Đức Tiến, Trần Hiếu Nhuệ, Nguyễn Kim Thái, 1991)
- Trong công đoạn rửa, nước được sử dụng cho việc rửa củ mì trước khi lột vỏ để
loại bỏ các chất bẩn bám trên bề mặt. Nếu rửa không đầy đủ, bùn bám trên củ sẽ làm
cho tinh bột có màu rất xấu.
- Trong công đoạn ly tâm và sàng loại xơ, nước được sử dụng nhằm mục đích
rửa và tách tinh bột từ bột xơ củ mì.
Ngoài ra, nước còn được sử dụng trong quá trình nghiền củ mì nhưng với khối
lượng không đáng kể.
- 11 -
Chương 1 Tồng quan về công nghệ sản xuât và tác động của ngành công nghiệp chế biến tinh
bột khoai mì đến môi trường
* Tác động :
Độ pH thấp :
Độ pH của nước thải quá thấp sẽ làm mất khả năng tự làm sạch của nguồn
nước tiếp nhận do các loại vi sinh vật có tự nhiên trong nước bò kìm hãm phát triển.
Ngoài ra, khi nước thải có tính axít sẽ có tính ăn mòn, làm mất cân bằng trao đổi chất
tế bào, ức chế sự phát triển bình thường của quá trình sống.
Hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học cao :
Nước thải chế biến tinh bột có hàm lượng chất hữu cơ cao, khi xả vào nguồn
nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật sử dụng ôxy hòa
tan để phân hủy các chất hữu cơ. Nồng độ oxy hòa tan dưới 50% bão hòa có khả năng
gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá. Oxy hòa tan giảm không chỉ gây suy thoái
tài nguyên thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến
giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp.
Hàm lượng chất lơ lửng cao :
Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, không những làm mất vẻ
mỹ quan mà quan trọng nó hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống, gây
ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong rêu... giảm quá trình trao đổi oxy và
truyền sáng, dẫn nước đến tình trạng kỵ khí. Mặt khác một phần cặn lắng xuống đáy
gây bồi lắng lòng sông, cản trở sự lưu thông nước và tàu bè đồng thời thực hiện quá
trình phân hủy kỵ khí giải phóng ra mùi hôi thối gây ô nhiễm cho khu vực xung quanh.
Hàm lượng chất dinh dưỡng cao :
Nồng độ các chất nitơ, photpho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ các loài
tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bò chết và phân hủy gây nên hiện tượng thiếu oxy. Nếu
nồng độ oxy giảm tới 0 gây ra hiện tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượng nước
của thủy vực. Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớp màng khiến cho
bên dưới không có ánh sáng. Quá trình quang hợp của các thực vật tầng dưới bò ngưng
trệ. Tất cả các hiện tượng trên gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ
thuỷ sản, du lòch và cấp nước.
Amonia rất độc cho tôm, cá dù ở nồng độ rất nhỏ. Nồng độ làm chết tôm, cá từ
1,2 – 3 mg/l. Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản của nhiều quốc gia yêu
cầu nồng độ Amonia không vượt quá 1mg/l.
- 12 -
Chương 1 Tồng quan về công nghệ sản xuât và tác động của ngành công nghiệp chế biến tinh
bột khoai mì đến môi trường
1.2.2. Chất thải rắn
Chất thải rắn là nguồn có khả năng gây ô nhiễm môi trường lớn thứ hai cả về 2
yếu tố: khối lượng và nồng độ chất bẩn. Các loại chất thải phát sinh trong quá trình
chế biến tinh bột khoai mì gồm có:
Vỏ gỗ củ mì và đất cát khối lượng sinh ra đạt tỷ lệ 3% nguyên liệu: chứa
rất ít nước, khó bò phân huỷ và thường dính đất cát là chủ yếu.
Vỏ thòt và sơ bã khối lượng sinh ra đạt 24% nguyên liệu: chứa nhiều nước
có độ ẩm 78 – 80%, lượng tinh bột còn lại 5-7%, sản phẩm có dạng bột
nhão và ngậm nước. Lượng tinh bột còn lại trong xơ bã rất dễ bò phân huỷ
gây mùi chua và hôi thối.
* Tác động:
Củ mì tươi (cũng như vỏ củ và bã) có chứa một lượng chất độc dưới dạng
Glycoside linamarin C10H17O6N. Dưới tác dụng củ dòch vò, chất này phân hủy và tạo
thành axít hydrocyanic có hại đối với người :
C10H17O6N + H2O
C6H12O6 + (CH3)2 + HCN
Linamarin
Glucose
Aceton
Axit hydrocyanic
Liều có hại đối với người lớn là 20 mg HCN. Liều gây chết người là 1 mg
HCN/1kg thể trọng. Sau khi ăn vài giờ, có thể xuất hiện các hiện tượng ngộ độc như
đau bụng, ói mửa, mất sự kiểm soát cơ bắp, hôn mê, co giật.
Tùy thuộc vào giống mì, điều kiện đất đai, phương thức canh tác, thời gian thu
hoạch, hàm lượng HCN có khác nhau :
- Thời tiết, điều kiện đất cũng ảnh hưởng đến hàm lượng HCN : hạn nhiều, đất
rừng mới khai thác, hàm lượng HCN thường tăng. Đất bón đạm nhiều sẽ làm tăng
HCN, nhưng nếu bón Kali hoặc phân chuồng sẽ làm cho hàm lượng HCN sẽ giảm.
- Trong cây mì non 3 ÷ 6 tháng tuổi, HCN ít hơn trong củ nhưng nhiều trong lá.
Trong cây mì 11÷18 tháng tuổi, hàm lượng HCN sẽ tăng trong củ và giảm bớt trong lá.
Các ảnh hưởng khác :
- Trong quá trình sản xuất, bã từ giai đoạn lọc được chất thành đống. Các đống
chất thải này gây mùi khó chòu trong thời gian lưu trữ và phơi khô.
- Nước rỉ từ các đống bã thải gây ô nhiễm lan truyền xuống nguồn nước. Nếu
thời gian trữ bã kéo dài nước rỉ có thể ngấm vào nước ngầm ảnh hưởng đến chất lượng
nguồn nước.
- 13 -
Chương 1 Tồng quan về công nghệ sản xuât và tác động của ngành công nghiệp chế biến tinh
bột khoai mì đến môi trường
1.2.3. Khí thải
Tuỳ thuộc vào loại nhiên liệu được sử dụng, quy mô công nghệ được sử dụng,
quy mô công nghệ sản xuất, các loại thiết bò được sử dụng, và hoạt động tổng thể của
nhà máy sản xuất, các nguồn ô nhiễm không khí có thể là:
Khí thải từ nguồn đốt lưu huỳnh( trong công đoạn tẩy trắng bột khoai mì),
thành phần chủ yếu là SO2 và lưu huỳnh không bò oxy hoá hết.
Khí thải lò đốt dầu (lấy nhiệt cho vào lò sấy tinh bột) và máy phát điện.
Cả hai thiết bò này điều dùng dầu FO. Khí thải chứa NOx,SOx,CO, bụi.
Mùi hôi thối sinh ra trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp ao
sinh học, hoặc từ sự phân huỷ các chất thải rắn thu được không kòp thời,
hoặc từ sự lên men chất hữu cơ có trong nước thải.
Ô nhiễm bụi và tiếng ồn gây ra trong quá trình sản xuất.
Ngoài ra, việc vận chuyển một khối lượng lớn nguyên liệu để sản xuất và
thành phẩm của nhà máy bằng các phương tiện vận tải cũng sẽ phát sinh
một lượng khí thải tương đối lớn.
1.2.3.1. Ô nhiễm do đốt dầu FO vận hành lò hơi
Trong công nghệ sản xuất của nhà máy, hơi nóng sẽ được sử dụng để sấy khô
bột khoai mì thành phẩm. Lò hơi sử dụng có công suất 1,2 tấn/h. Nhiên liệu sử dụng là
dầu FO với đònh mức tiêu thụ vào năm hoạt động ổn đònh là : 97,5 lít/h
* Tải lượng ô nhiễm :
Bảng 1.4 : Tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải đốt dầu FO
Chất
ô nhiễm
Bụi
SO2
NOX
CO
Tải lượng
ô nhiễm
(g/s)
0,116
1,602
0,227
0,017
Nồng độ
ô nhiễm
(mg/m3)
178
2465
349
26
TCVN
6993-2001
(mg/m3)
360
720
360
TCVN
5939-1995
(mg/m3)
400
-
Nhận xét :
So sánh nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải với tiêu chuẩn cho thấy các chỉ
tiêu bụi, CO, NOX đều nằm trong giới hạn, còn lại nồng độ khí SO2 vượt quá gần 7 lần.
- 14 -
Chương 1 Tồng quan về công nghệ sản xuât và tác động của ngành công nghiệp chế biến tinh
bột khoai mì đến môi trường
1.2.3.2. Ô nhiễm do đốt dầu DO vận hành máy phát điện
Trong trường hợp mất điện, nhà máy sẽ sử dụng máy phát điện.
- Công suất MPĐ : 1000 KVA
- Đònh mức tiêu thụ nhiên liệu nhiều nhất khoảng 500 lít DO/ngày (≈25 lít DO/h).
* Tải lượng ô nhiễm :
Khí thải sinh ra từ quá trình đốt dầu DO bao gồm bụi, SO2, NOX, CO
Bảng 1.5 : Tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải đốt dầu DO
Chất
ô nhiễm
Tải lượng ô
nhiễm (g/s)
Nồng độ
(mg/m3)
Bụi
SO2
NOX
CO
0,002
0,12
0,017
0,004
8,7
521
74
17
TCVN
6993-2001
(mg/m3)
360
720
360
TCVN
5939-1995
(mg/m3)
400
-
Nhận xét : Nồng độ các chất ô nhiễm khi đốt dầu DO (Bụi, CO, NO2) đều đạt
tiêu chuẩn cho phép, riêng nồng độ SO2 cao hơn tiêu chuẩn cho phép một ít, tuy nhiên
mức độ này không đáng kể. Mặt khác, máy phát điện chỉ hoạt động trong trường hợp
mất điện, chế độ hoạt động không liên tục. Do vậy có thể nói ô nhiễm do khí thải đốt
dầu vận hành máy phát điện xem như không đáng kể.
1.2.3.3. Ô nhiễm do khí độc từ buồng đốt lưu huỳnh
Trong công nghệ sản xuất của nhà máy có sử dụng lưu huỳnh qua phản ứng tạo
SO2 phục vụ cho các công đoạn trích ly theo sơ đồ sau :
- 15 -
Chương 1 Tồng quan về công nghệ sản xuât và tác động của ngành công nghiệp chế biến tinh
bột khoai mì đến môi trường
Lưu huỳnh nguyên chất
Lò đốt
SO2
Nước
Buồng hấp thụ
Nước chứa SO2
Tham gia vào các
công đoạn trích ly
Đối với nhà máy, lượng lưu huỳnh tiêu thụ vào năm hoạt động ổn đònh là
225.000 kg ≈ 750 kg/ngày. Nhưng thông thường, chỉ có khoảng 80% lưu huỳnh được
hấp thụ. Do vậy, sẽ có một lượng hơi lưu huỳnh dư thải vào không khí.
Lượng lưu huỳnh dư thải vào không khí được ước tính như sau :
750 kg/ngày x 20% = 150 kg/ngày
1.2.3.4. Ô nhiễm do bụi
* Nguồn phát sinh: Bụi chủ yếu sẽ phát sinh tại khu vực tập kết nguyên liệu (bụi
đất, cát) và từ phòng đóng bao thành phẩm (bụi bột mì).
* Nồng độ: Trên cơ sở tham khảo số liệu đo đạc nồng độ bụi tại hai công đoạn
trên ở một vài nhà máy có loại hình sản xuất tương tự , từ đó có thể dự đoán được mức
độ ô nhiễm của nhà máy. Cụ thể như sau :
Bảng 1.6 : Nồng độ bụi tại một vài nhà máy chế biến tinh bột khoai mì
- 16 -
Chương 1 Tồng quan về công nghệ sản xuât và tác động của ngành công nghiệp chế biến tinh
bột khoai mì đến môi trường
Vò trí đo
Nhà máy chế biến tinh
bột khoai mì Tân Châu
– Tây Ninh
Tại khu vực tập kết nguyên
liệu
Tại khu vực vô bao sản phẩm
1,2 mg/m3
Cơ sở sản xuất tinh
bột khoai mì Phong
Phú
–
Đồng Nai
1,6 mg/m3
6,3 mg/m3
6,5 mg/m3
(Nguồn : ECO – Tổng hợp từ các báo cáo ĐTM)
Tiêu chuẩn nồng độ bụi cho phép tại nơi sản xuất: 6 mg/m3 (Bộ y tế, 505
BYT/QĐ, 1992)
1.2.3.5. Ô nhiễm do tiếng ồn, rung
Tiếng ồn có khả năng phát sinh tại một công đoạn như : rửa củ, giã, nghiền, ly
tâm, từ hoạt động của các băng tải liệu,… Ngoài ra, tiếng ồn còn phát sinh do hoạt động
của các phương tiện giao thông vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm, phát sinh do hoạt
động của máy phát điện.
Bảng 1.7 : Độ ồn trong phân xưởng của một vài nhà máy có loại hình sản xuất tương tự.
Vò trí đo
Nhà máy chế biến tinh
bột khoai mì Tân Châu
– Tây Ninh
Cơ sở sản xuất tinh
bột khoai mì Phong
Phú
–
Đồng Nai
Công đoạn rửa củ
70 dbA
68 dbA
Công đoạn băm, nghiền, mài
79 dbA
-
Công đoạn tách tạp chất
-
79 dbA
Công đoạn vô bao
72 dbA
-
(Nguồn : ECO - Tổng hợp từ các báo cáo ĐTM)
Tiêu chuẩn tiếng ồn cho phép tại nơi sản xuất là 90dBA
- 17 -
Chương 2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải khoai mì
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC
THẢI KHOAI MÌ
Nước thải khoai mì chứa hàm lượng chất hữu cơ rất cao (tỉ lệ BOD/COD = 0,87)
nên dùng phương pháp sinh học để xử lý là hợp lý.
Xử lý sinh học gồm hai phương pháp:
Phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên.
Phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo.
2.1. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC TRONG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
Dựa trên khả năng tự làm sạch sinh học trong môi trường đất và hồ nước.
Đây là phương pháp được áp dụng phổ biến ở nhiều nước vì dễ thực hiện, giá
thành thấp, hiệu quả tương đối cao. Phổ biến là các phương pháp:
2.1.1. Hồ sinh học
Ưu điểm: diện tích chiếm nhỏ hơn cánh đồng lọc, có thể nuôi trồng thủy sản,
cung cấp nước cho trồng trọt, chi phí thấp, vận hành và bảo trì đơn giản.
Các quá trình diễn ra trong hồ sinh học tương tự như quá trình tự rửa sạch ở sông
hồ nhưng tốc độ nhanh hơn và hiệu quả hơn.
Quá trình hoạt động trong các hồ sinh học dựa trên quan hệ cộng sinh của toàn
bộ quần thể sinh vật có trong hồ tạo ra. Trong số các chất hữu cơ đưa vào hồ các chất
không tan sẽ bò lắng xuống đáy hồ còn các chất tan sẽ được hòa loãng trong nước. Dưới
đáy hồ sẽ diễn ra quá trình phân giải yếm khí các hợp chất hữu cơ, sau đó thành NH3,
H2S, CH4. Trên vùng yếm khí và vùng yếm khí tùy tiện và hiếu khí với khu hệ vi sinh
rất phong phú gồm các giống Pseudomonas, Bacillus, Flavobacterium, Achromobacter,
. . . vi sinh vật phân giải chất hữu cơ thành nhiều chất trung gian khác nhau và cuối
cùng là CO2, đồng thời tạo ra các tế bào mới,
- 18 -
Chương 2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải khoai mì
2.1.2. Hồ hiếu khí
Có diện thích rộng, chiều sâu cạn. Chất hữu cơ trong nước thải được xử lý chủ
yếu nhờ sự cộng sinh giữa tảo và vi khuẩn sống ở dạng lơ lửng. Oxy cung cấp cho vi
khuẩn nhờ sự khếch tán qua bề mặt và quang hợp của tảo. Chất dinh dưỡng và CO2
sinh ra trong quá trình phân hủy chất hữu cơ được tảo sử dụng. Hồ hiếu khí có 2 dạng:
(1) có mục đích là tối ưu sản lượng tảo, hồ này có chiều sâu cạn khoảng 0,15 – 0,45 m;
(2) tối ưu lượng oxy cung cấp cho vi khuẩn, chiều sâu hồ khoảng 1,5m. Để đạt hiệu quả
tốt có thể cung cấp oxy bằng cách thổi khí nhân tạo. Thời gian lưu nước trong hồ 3-12
ngày là tốt nhất.
2.1.3. Hồ tùy nghi
Trong hồ phân ra làm 3 vùng khác nhau:
Vùng hiếu khí: oxy cung cấp bởi không khí, và từ quá trình quang hợp của VSV.
Vùng kò khí (dưới đáy hồ): các VSV yếm khí phát triển rất mạnh và phân hủy rất
nhanh các chất hữu cơ lắng xuống, sinh ra khí CH4.
Vùng trung gian: giao thoa giữa hiếu khí và yếm khí. Sự phát triển của các VSV
trong vùng này không ổn đònh cả về số lượng, số loài và cả về chiều hướng phản ứng
sinh học.
Hồ sâu từ 1-2m, thích hợp cho sự phát triển của tảo và các VSV tùy nghi.
Ban ngày, khi có ánh sáng mặt trời quá trình xảy ra trong hồ là hiếu khí. Ban
đêm và lớp đáy là kỵ khí. Tải trọng thích hợp dao động trong khoảng 70 – 140
kgBOD5/ha ngày.
2.1.4. Hồ kỵ khí
Thường áp dụng cho nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao và cặn lơ lửng lớn,
đồng thời có thể kết hợp phân hủy bùn lắng. Hồ có chiều sâu lớn hơn 1.5m, không cần
oxy cho hoạt động của VSV. Ở đây các loài VSV kỵ khí và tùy nghi dùng oxy từ các
hợp chất như nitrat, sulphate để oxy hóa chất hữu cơ tạo thành CH4 và CO2. Hồ kò khí
thường tạo ra mùi rất khó chòu nên cần phải chọn đòa điểm cách xa khu dân cư 1.5-2
km để xây dựng hồ. Tải trọng thiết kế khoảng 220 – 560 kgBOD5/ha ngày.
- 19 -
Chương 2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải khoai mì
2.2. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC TRONG ĐIỀU KIỆN NHÂN TẠO
2.2.1. Điều kiện hiếu khí
2.2.1.1. Quá trình xử lý hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng
¾ Bể Aerotank thông thường
Đòi hỏi chế độ dòng chảy nút, khi đó chiều dài bể rất lớn so với chiều rộng.
Nước thải vào có thể phân bố nhiều điểm theo chiều dài, bùn hoạt tính tuần hoàn đưa
vào đầu bể. Ở chế độ dòng chảy nút, bông bùn có đặc tính tốt hơn, dễ lắng. Tốc độ sục
khí giảm dần theo chiều dài bể. Quá trình phân hủy nội bào xảy ra ở cuối bể. Tải trọng
thích hợp vào khoảng 0,3 – 0,6 kgBOD5/m3.ngày với hàm lượng MLSS 1.500 – 3.000
mg/l, thời gian lưu nước từ 4–8 giờ, tỷ số F/M = 0,2 – 0,4; thời gian lưu bùn từ 5 – 15
ngày.
¾ Bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn
Đòi hỏi chọn hình dạng bể, trang thiết bò sục khí thích hợp. Thiết bò sục khí cơ
khí (motour và cánh khuấy) hoặc thiết bò khếch tán khí thường được sử dụng. Bể này
thường có dạng hình tròn hoặc hình vuông, hàm lượng bùn hoạt tính và nhu cầu oxy
đồng nhất trong toàn bộ thể tích bể.
Ưu điểm: chòu được quá tải rất tốt. METCALF and EDDY (1991) đưa ra tải trọng
thiết kế khoảng 0,8 – 2,0 kgBOD5/m3.ngày với hàm lượng bùn 2.500 – 4.000 mg/l, tỷ
số F/M = 0,2 – 0,6.
¾ Bể Aerotank mở rộng
Hạn chế lượng bùn dư sinh ra, khi đó tốc độ sinh trưởng thấp, sản lượng bùn thấp
và chất lượng nước ra cao hơn. Thời gian lưu bùn cao hơn so với các bể khác (20 –
30ngày). Hàm lượng bùn thích hợp trong khoảng 3.000 – 6.000 mg/l.
¾ Mương oxy hóa
Là mương dẫn dạng vòng có sục khí để tạo dòng chảy trong mương và vận tốc
dòng chảy thường được thiết kế lớn hơn 3 m/s để xáo trộn bùn hoạt tính và tránh cặn
lắng. Mương oxy hóa có thể kết hợp xử lý nitơ. METCALF and EDDY (1991) đề nghò
tải trọng thiết kế 0,1 – 0,25 kg BOD5/m3.ngày, thời gian lưu nước 8–16 giờ, hàm lượng
MLSS khoảng 3.000 – 6.000 mg/l, thời gian lưu bùn từ 10 – 30 ngày là thích hợp.
¾ Bể phản ứng theo mẻ SBR
Đây là loại công nghệ mới đang được sử dụng ở nhiều nước trên thế giới vì hiệu
quả xử lý Nitơ, Phospho rất cao nhờ vào các qui trình hiếu khí, thiếu khí, yếm khí.
- 20 -
Chương 2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải khoai mì
Hoạt động của bể gồm 5 pha:
Pha làm đầy (fill): đưa nước thải vào bể, có thể vận hành theo 3 chế độ: làm
đầy_tónh, làm đầy_khuấy trộn và làm đầy_sục khí. Pha phản ứng (react): ngừng đưa
nước thải vào bể, tiến hành sục khí đều diện tích bể. Thời gian làm thoáng phụ thuộc
vào chất lượng nước thải và yêu cầu mức độ xử lý. Pha ổn đònh (settle): các thiết bò sục
khí ngừng hoạt động, quá trình lắng diễn ra trong môi trường tónh hoàn toàn. Thời gian
lắng thường nhỏ hơn 2h. Pha tháo nước trong (decant): nước đã lắng trong ở phần trên
của bể được tháo ra nguồn tiếp nhận bằng ống khoan lỗ hoặc máng thu nước trên phao
nổi. Pha chờ (idle): thời gian chờ để nạp mẻ mới. Pha này có thể bỏ qua.
Ưu điểm: hiệu quả khử Nitơ, Phospho cao; tiết kiệm diện tích đất xây dựng vì
không cần xây dựng bể điều hòa, bể lắng I và lắng II; có thể kiểm soát hoạt động và
thay đổi thời gian giữa các pha nhờ bộ điều khiển PLC; pha lắng được thực hiện trong
điều kiện tónh hoàn toàn nên hiệu quả lắng tốt.
Khuyết điểm: chi phí của hệ thống cao, người vận hành phải có kỹ năng tốt, đạt
được hiệu quả xử lý cao khi lưu lượng nhỏ hơn 500m3/ngày đêm.
2.2.1.2. Quá trình xử lý hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám
¾ Bể lọc sinh học
Bể lọc sinh học chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám.
Vật liệu tiếp xúc thường là nhựa hoặc đá. Nước thải được phân bố điều trên mặt lớp vật
liệu bằng hệ thống quay hoặc vòi phun. Quần thể vi sinh vật sống bám trên giá thể tạo
nên màng nhầy sinh học có khả năng hấp phụ và phân hủy chất hữu cơ chứa trong nước
thải. Quần thể vi sinh vật này có thể bao gồm vi khuẩn hiếu khí, kỵ khí và tùy tiện.
Lớp ngoài cùng của màng nhầy dày khoảng 0,1 – 0,2 mm là vi sinh vật hiếu khí. Khi vi
sinh vật phát triển chiều dày lớp màng ngày càng tăng, vi sinh vật lớp ngoài tiêu thụ
hết lượng oxy khếch tán trước khi oxy thấm vào bên trong. Vì vậy, gần sát bề mặt giá
thể môi trường kỵ khí hình thành.
Hệ thống thu nước đặt dưới đáy bể và có cấu trúc rổ để tạo điều kiện không khí
lưu thông trong bể. Sau khi ra khỏi bể, nước thải vào bể lắng đợt hai để loại bỏ màng vi
sinh tách khỏi giá thể. Nước sau xử lý có thể tuần hoàn để pha loãng nước thải đầu vào
đồng thời duy trì độ ẩm cho màng nhầy.
¾ Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC)
Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC – Rotating Biological Contactors) được áp
dụng đầu tiên ở CHLB Đức năm 1960 và hiện nay đã được sử dụng rộng rãi để xử lý
BOD và Nitrat hóa. RBC bao gồm các đóa tròn polystyren hoặc polyvinyl chloride đặt
- 21 -
Chương 2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải khoai mì
gần sát nhau. Đóa nhúng chìm khoảng 40% trong nước thải và quay ở tốc độ chậm. Khi
đóa quay, màng sinh khối trên đóa tiếp xúc với chất hữu cơ có trong nước thải và sau đó
tiếp xúc với ôxy. Đóa quay tạo điều kiện chuyển hóa ôxy và luôn giữ sinh khối trong
điều kiện hiếu khí. Đồng thời đóa quay còn tạo nên lực cắt loại bỏ các màng vi sinh
không còn khả năng bám dính và giữ chúng ở dạng lơ lửng để đưa qua bể lắng đợt II.
Khác với quần thể vi sinh vật ở bùn hoạt tính, thành phần loài và và số lượng
các loài là tương đối ổn đònh. Vi sinh vật trong màng bám trên đóa quay gồm các vi
khuẩn kò khí tùy tiện như: Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, … các vi sinh
vật hiếu khí như: Bacillus (thường thì có ở lớp trên của màng). Khi lượng không khí
cung cấp không đủ thì vi sinh vật tạo thành màng mỏng gồm các chủng vi sinh vật yếm
khí như: Desulfovibrio và một số vi khuẩu sunfua, trong điều kiện yếm khí vi sinh vật
thường tạo mùi khó chòu. Nấm và vi sinh vật hiếu khí phát triển ở màng trên, và cùng
tham gia vào việc phân hủy các chất hữu cơ. Sự đóng góp nấm chỉ quan trọng trong
trường hợp pH nước thải thấp, hoặc các loại nước thải công nghiệp đặc biệt, vì nấm
không thể cạnh tranh với các loại vi khuẩn về thức ăn trong điều kiện bình thường.
2.2.2. Điều kiện kỵ khí
¾ Bể lọc kò khí
Là loại bể kín, phía trong chứa vật liệu lọc đóng vai trò như giá thể của VSV
dính bám. Nhờ đó, VSV sẽ bám vào và không bò rửa trôi theo dòng chảy.
Vật liệu lọc của bể lọc kò khí là các loại cuội, sỏi, than đá, xỉ, ống nhựa, tấm
nhựa hình dạng khác nhau. Kích thước và chủng loại vật liệu lọc, được xác đònh dựa
vào công suất của công trình, hiệu quả khử COD, tổn thất áp lực nước cho phép, điều
kiện nguyên vật liệu tại chỗ.
Nước thải có thể được cung cấp từ trên xuống hoặc từ dưới lên. Bể lọc kò khí có
khả năng khử được 70÷90% BOD. Nước thải trước khi vào bể lọc cần được lắng sơ bộ.
Ưu điểm: khả năng khử BOD cao, thời gian lọc ngắn, VSV dễ thích nghi với
nước thải, vận hành đơn giản, ít tốn năng lượng, thể tích của hệ thống xử lý nhỏ.
Khuyết điểm: thường hay bò tắc nghẽn, giá thành của vật liệu lọc khá cao, hàm
lượng cặn lơ lửng ra khỏi bể lớn, thời gian đưa công trình vào hoạt động dài.
¾ Bể lọc ngược qua tầng bùn kò khí UASB
Bể UASB không sử dụng vật liệu dính bám mà sử dụng lớp cặn (có chứa rất
nhiều VSV kò khí) luôn luôn tồn tại lơ lửng trong dung dòch lên men nhờ hệ thống nước
thải chảy từ dưới lên. Sau một thời gian hoạt động, trong hệ thống hình thành 3 lớp;
- 22 -
Chương 2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải khoai mì
phần bùn đặc ở đáy hệ thống, một lớp thảm bùn ở giữa hệ thống gồm những hạt bùn
kết bông và phần chứa biogas ở trên cùng. Nước thải được nạp vào từ dưới đáy hệ
thống, đi xuyên qua lớp bùn đặc và thảm bùn rồi đi lên trên và ra ngoài. Khi tiếp xúc
với những hạt bùn kết bông ở thảm bùn, vi khuẩn sẽ xử lý chất hữu cơ và chất rắn sẽ
được giữ lại. Các hạt bùn sẽ lắng xuống thảm bùn và đònh kì được xả ra ngoài.
Ưu điểm: hiệu quả xử lý cao, thời gian lưu nước trong bể ngắn, thu được khí CH4
phục vụ cho nhu cầu về năng lượng, cấu tạo bể đơn giản, dễ vận hành, năng lượng
phục vụ vận hành bể ít.
Khuyết điểm: khó kiểm soát trạng thái và kích thước hạt bùn, các hạt bùn thường
không ổn đònh và rất dễ bò phá vỡ khi có sự thay đổi môi trường.
2.3. MỘT SỐ QUI TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRONG CÔNG NGHỆ SẢN
XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ
Với các dây chuyền công nghệ sản xuất đã nêu ở chương 1, một số nhà máy đã
xây dựng hệ thống xử lý như sau:
2.3.1. Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Phước Long – xã Bù Nho – huyện
Phước Long – tỉnh Bình Phước
Nhà máy Phước Long có lưu lượng và thành phần nước thải như sau:
Q = 4.800 m3/ngày
pH = 4,5 – 6
Chất rắn lơ lửng = 1.500 – 2.000 mg/l
BOD = 3.000 – 4.000 mg/l
Từ lưu lượng và thành phần nước thải như trên, nhà máy Phước Long đã xây
dựng hệ thống xử lý nước thải theo sơ đồ công nghệ:
- 23 -
Chương 2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải khoai mì
Bể số
Diện tích bể (m2)
Thể tích bể (m3)
1
2
3
4
5
6
7
Tổng số
67.230
30.690
19.550
11.500
10.400
16.000
16.675
172.045
265.166
114.239
69.815
38.241
32.370
30.148
12.839
562.768
Thời gian lưu
(ngày)
37
16
10
5
4,5
4
2
78,5
¾ Ưu điểm và khuyết điểm của hệ thống: Nước thải sau khi lọc cát được tách
protein để làm giảm hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải. Sau đó, nước thải được
dẫn qua các bể yếm khí và hiếu khí để xử lý bằng phương pháp sinh học.
Ưu điểm: vận hành đơn giản, chi phí vận hành thấp.
Khuyết điểm: chiếm diện tích lớn, dễ phát sinh ra mùi hôi thối, cần phải chống
thấm cho các hồ, tốn kinh phí lớn. Nước thải đầu ra không ổn đònh, có thể không đạt
tiêu chuẩn.
- 24 -
Chương 2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải khoai mì
Nước thải
Buồng loc cát
Bể tách protein
Bể yếm khí số 1
Bể yếm khí số 2
Bể yếm khí số 3
Bể yếm khí số 4
Bể yếm khí số 5
Bể phân hủy tự nhiên
Bể đánh bóng
Nước thải đã xử lý
Hình 2.6: Hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy Phước Long
- 25 -
