Nghiên cứu thực trạng và đề xuất giải pháp xử lý phế thải mía đường tại nhà máy đường Sơn Dương – Tuyên Quang (Khóa luận tốt nghiệp)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN THỊ HẰNG
Tên đề tài:
“NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP

XỬ LÝ PHẾ THẢI MÍA ĐƯỜNG TẠI NHÀ MÁY ĐƯỜNG
SƠN DƯƠNG – TUYÊN QUANG”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa học môi trường

Khoa

: Môi trường

Khóa học

: 2010 – 2014

Người hướng dẫn : PGS.TS. Đỗ Thị Lan

Thái Nguyên, năm 2014

58

LỜI CẢM ƠN
Kết thúc hai năm học tập, nghiên cứu và rèn luyện trong mái trường
Đại Học, bản thân em đã tiếp thu được nhiều kiến thức bổ ích về chuyên môn
và khoa học. Trong đợt thực tập tốt nghiệp này em đã tiến hành nghiên cứu và
viết đề tài với tiêu đề: “Nghiên cứu thực trạng và đề xuất giải pháp xử lý
phế thải mía đường tại nhà máy đường Sơn Dương – Tuyên Quang”.
Trong thời gian thực tập và làm báo cáo tốt nghiệp, em xin chân thành cảm ơn
cô giáo PGS.TS. Đỗ Thị Lan đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành
đề tài này. Bên cạnh đó, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến ban giám đốc và
toàn thể các cán bộ nhân viên công ty Cổ Phần Mía Đường Sơn Dương –
Tuyên Quang.
Nhân dịp này em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy
giáo, cô giáo trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, những người đã trực
tiếp giảng dạy, truyền đạt những kiến thức bổ ích cho em, đó chính là những
nền tảng cơ bản, những hành trang vô cùng quý giá cho sự nghiệp tương lai
của em sau này.
Trong quá trình thực tập và làm báo cáo, vì chưa có kinh nghiệm thực
tế và thời gian hạn hẹp nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong
nhận được sự góp ý, nhận xét từ phía các thầy, cô và các bạn để khóa luận này
được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Thái Nguyên, ngày… tháng … năm 2014
Sinh viên

Nguyễn Thị Hằng

59

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Thành phần bã mía sau ép đường ( theo Gohl) ................................ 9
Bảng 4.1: Tình hình sản lượng và công suất hoạt động của nhà máy đường tại
Công ty kể từ khi thành lập đến nay (1997-2014) .......................................... 33
Bảng 4.2: BOD5 trong nước thải nghành công nghiệp đường ........................ 39
Bảng 4.3: Các bước thực hiện phối trộn ......................................................... 46
Bảng 4.4: Tỷ lệ phối trộn các loại nguyên liệu ............................................... 48
Bảng 4.5: Kết quả thử nghiệm: Phân bón hữu cơ khoáng. ............................. 50
Bảng 4.6: Kết quả thử nghiệm phân bón hữu cơ khoáng ............................... 51


60

DANH MỤC CÁC HÌNH SƠ ĐỒ
Trang
Sơ đồ 1: Khối lượng các phế liệu mía đường ................................................. 13
Sơ đồ 2: Phụ phẩm của công nghiệp mía đường và cách sử dụng thông thường
......................................................................................................................... 14
Hình 4.1: Công ty cổ phần mía đường Sơn Dương. ....................................... 24
Hình 4.2: Quy trình sản xuất mía đường......................................................... 35
Hình 4.3: Tiếp nhận nguyên liệu ..................................................................... 37
Hình 4.4: Dây chuyền công nghệ sản xuất...................................................... 37
Hình 4.5: Hình ảnh một số sản phẩm .............................................................. 39
Hình 4.6: Nước thải trong quá trình sản xuất mía đường. .............................. 40
Hình 4.7: Ống khói nhà máy đường trong quá trình vận hành. ...................... 41
Hình 4.8: Quy trình sản xuất phân hữu cơ vinh sinh. ..................................... 44

Hình 4.9: Dùng chế phẩm sinh học sản xuất phân bón hữu cơ ...................... 48
Hình 4.10: Sản phẩm phân vi sinh .................................................................. 49


61

MỤC LỤC
Trang
PHẦN 1: MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ............................................................................................ 1
1.2 . MỤC ĐÍCH CỦA KHÓA LUẬN ............................................................. 2
1.3. YÊU CẦU CỦA KHÓA LUẬN ................................................................ 3
1.4. Ý NGHĨA CỦA KHÓA LUẬN ................................................................. 3
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................... 4
2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC .................................................................................. 4
2.1.1. Các khái niệm liên quan. ......................................................................... 4
2.2. CƠ SỞ PHÁP LÝ....................................................................................... 6
2.2.1. Các văn bản pháp luật ............................................................................. 6
2.2.2. Các tiêu chuẩn Quốc Gia......................................................................... 7
2.3. CƠ SỞ THỰC TIỄN .................................................................................. 8
2.3.1. Các ứng dụng từ bã mía và tình hình sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ bã
mía ..................................................................................................................... 8
2.3.2. Các ứng dụng của bã mía từ nhà máy đường......................................... 9
2.3.3. Tình hình hình sản xuất phân vi sinh trên thế giới................................ 11
2.3.4. Tình hình hình sản xuất phân vi sinh từ bã mía ở trong nước .............. 14
PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 16
3.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 16
3.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 16
3.3. Thời gian tiến hành .................................................................................. 16

3.4. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 16
3.5. Phạm vi áp dụng ....................................................................................... 16
3.6 . Phương pháp nghiên cứu......................................................................... 16


62

3.6.1. Phương pháp điều tra thu thập thông tin thứ cấp ................................. 16
3.6.2. Phương pháp tham khảo ý kiến ............................................................. 17
3.6.3. Phương pháp phân tích, tổng hợp, đánh giá.......................................... 17
3.6.4. Phương pháp kế thừa............................................................................. 17
3.6.5. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa ............................................... 17
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................... 18
4.1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu ................................................................. 18
4.1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Sơn Dương ......................... 18
4.1.1.1 Điều kiện tự nhiên ............................................................................... 18
4.1.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ................................................................... 21
4.2. Công ty cổ phần mía đường Sơn Dương ................................................. 24
4.2.1. Hoạt động kinh doanh của công ty........................................................ 25
4.2.2. Cơ cấu tổ chức của công ty. .................................................................. 26
4.2.2.1. Mô hình quản trị ................................................................................. 26
4.2.2.2. Các công ty con và công ty liên kết .................................................. 26
4.2.3. Trách nhiệm và quyền hạn của các phòng ban .................................... 26
4.2.4. Tình hình sản xuất mía đường ở Công ty Cổ phần mía đường Sơn
Dương ............................................................................................................. 32
4.2.4.1. Tình hình sản xuất .............................................................................. 32
4.2.4.2. Thuận lợi và khó khăn của Công ty ................................................... 33
4.2.4.3. Phương hướng hoạt động của Công ty trong giai đoạn từ năm
2010 – 2015 .................................................................................................... 34
4.2.5. Hiện trạng sản xuất và phế thải của nhà máy........................................ 35

4.2.5.1 Hiện trạng sản xuất.............................................................................. 35
4.2.6. Các vấn đề ô nhiễm môi trường phát sinh trong quá trình sản xuất: .... 39
4.2.6.1. Nước thải ............................................................................................ 39
4.2.6.2. Khí thải ............................................................................................... 40


63

4.2.6.3. Ô nhiễm mùi ....................................................................................... 41
4.3. Thành phần đặc tính của phế thải mía đường ......................................... 42
4.4. Giải pháp xử lý ô nhiễm môi trường do phế thải mía đường. ................. 42
4.4.1. Công nghệ sản xuất phân vi sinh tại nhà máy đường Sơn Dương:....... 43
4.4.1.1 Quy trình sản xuất ............................................................................... 43
4.4.1.2. Một số kết quả phân tích mẫu sau khi sản xuất ................................. 49
4.4.2. Khuyến cáo cách sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh.............................. 51
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 54
5.1. Kết luận .................................................................................................... 54
5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 57


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam là một nước nông nghiệp, được hình thành và phát triển từ
rất lâu. Những năm gần đây, cùng với xu thế phát triển chung của xã hội,
ngành nông nghiệp Việt Nam cũng đã phát triển không ngừng có được điều
đó là nhờ ứng dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật. Trong đó, ngành phân

bón luôn đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong việc phát triển ngành
nông nghiệp trồng trọt, nó quyết định cả về chất lượng cũng như sản lượng
thu hoạch của cây trồng, điều này đã được khẳng định từ xưa và cho đến bây
giờ vẫn giữ nguyên giá trị. Thấy được tầm quan trọng đó, ngay từ những ngày
đầu lập nước, Đảng và Nhà nước ta đã chú trọng đến phát triển ngành sản
xuất phân bón phục vụ sản xuất nông nghiệp. Trong đó, ngành sản xuất phân
bón vô cơ, phân hỗn hợp NPK ở Việt Nam đến nay đã có những thành tựu
phát triển quan trọng cả về quy mô và chất lượng, bên cạnh đó lĩnh vực phân
bón hữu cơ, phân vi sinh mặc dù đã xuất hiện từ lâu nhưng chỉ ở quy mô nhỏ
lẻ tại các hộ nông dân và đa số là ở dạng phân hữu cơ để tận dụng các phụ phế
liệu nông nghiệp của gia đình như trấu, vỏ cà phê, chất thải chăn nuôi…
Thực tế sản xuất nông nghiệp đã khẳng định vai trò thiết yếu của phân
hữu cơ hay phân hữu cơ vi sinh trong việc duy trì độ phì nhiêu của đất, ổn
định năng suất cây trồng, góp phần vào sản xuất nông nghiệp bền vững. Tuy
nhiên, hiện nay nguồn phân hữu cơ từ chất thải của gia súc ngày càng khan
hiếm không đủ để đáp ứng cho canh tác nông nghiệp hiện đại, trong khi đó
nguồn nguyên liệu từ các phụ phế liệu của hầu hết các nhà máy chế biến lại
rất nhiều, đây là một nguồn hữu cơ qúy giá để sản xuất phân hữu cơ vi sinh,
trong đó có phụ phế liệu của nhà máy mía đường vì lượng bã mía, bã bùn, rỉ
mật thải là rất lớn, lại giàu hữu cơ dễ chuyển hóa, không chỉ vậy trên thực tế


2

thử nghiệm phân hữu cơ vi sinh được sản xuất từ nguồn chất thải của nhà máy
mía đường được cho là phù hợp với rất nhiều loại cây hơn so với các nguồn
nguyên liệu khác như vỏ cà phê, trấu, bã sắn,… Mặt khác tại Việt Nam nói
chung và tại Sơn Dương – Tuyên Quang nói riêng những năm qua, cây mía đã
góp phần tích cực trong công cuộc phát triển kinh tế xã hội, giải quyết việc
làm và làm thay đổi bộ mặt nông thôn mới tại các địa phương. Tại nhà máy

đường Sơn Dương trung bình mỗi năm sản lượng đạt trên 500000 tấn,năm
2013 diện tích mía canh tác đạt trên 11000 ha, sản lượng đạt trên 570000 tấn,
công suất ép đạt 3500 tấn/ ngày, (2)...Với số lượng sản lượng lớn như thế
lượng phế thải thải ra hàng năm cũng rất lớn, nếu không có cách sử lý hiệu
quả sẽ gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến đời sống người dân và nhiều
vấn đề khác. Do những lý do trên tôi chọn đề tài “Nghiên cứu thực trạng và
đề xuất giải pháp xử lý phế thải mía đường tại nhà máy đường Sơn Dương
– Tuyên Quang” để nghiên cứu rõ quy trình làm phân hữu cơ vi sinh từ phế
thải mía đường, giúp người đọc hiểu hơn về lợi ích của việc sản xuất phân
hữu cơ vi sinh từ chính phế thải của mía đường. Sản xuất phân hữu cơ vi sinh
từ phế thải mía đường của nhà máy vừa xử lý, vừa tái tạo phế thải thành phân
bón cho cây trồng vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường và đáp ứng được mong
muốn của người nông dân, vừa tăng năng suất lại hợp túi tiền.
1.2 . MỤC ĐÍCH CỦA KHÓA LUẬN
• Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Sơn Dương – Tuyên Quang
• Thực trạng sản xuất mía đường của nhà máy
• Phân tích thành phần phế thải nghành mía đường
• Nghiên cứu quy trình làm phân hữu cơ vi sinh từ phế thải mía đường.
• Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm phát sinh trong quy trình sản
xuất mía đường của nhà máy.


3

1.3. YÊU CẦU CỦA KHÓA LUẬN
- Các số liệu, thông tin đưa ra phải đảm bảo độ tin cậy, chính xác, đầy
đủ, chi tiết.
- Đánh giá phải chính xác.
- Những giải pháp đề xuất phải có tính khả thi phù hợp với điều
kiện của nhà máy

1.4. Ý NGHĨA CỦA KHÓA LUẬN
• Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học:
• Nâng cao kiến thức, kỹ năng và rút ra những kinh nghiệm thực tế
phục vụ cho công tác sau này.
• Vận dụng và phát huy được những kiến thức đã học tập và nghiên cứu.
Ý nghĩa thực tiễn: Xử lý phế thải mía đường giảm ô nhiễm môi trường
và tạo nguồn phân bón cho cây mía.


4

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC
2.1.1. Các khái niệm liên quan.
- Khái niệm về phân hữu cơ sinh học: là sản phẩm phân bón được tạo
thành thông qua quá trình lên men vi sinh vật các hợp chất hữu cơ có nguồn
gốc khác nhau, có sự tác động của vi sinh vật hoặc các lớp sinh học được
chuyển hóa thành mùn. Trong loại phân này có chứa đầy đủ thành phần là
chất hữu cơ, có phối chế thêm các chế phẩm sinh học ( vi sinh, nấm đối
kháng) bổ sung thêm thành phần vô cơ vi lượng ( NPK) và vi lượng. Tùy
thuộc vào nhu cầu sản xuất mà có thể cân đối phối trộn các loại phân nguyên
liệu sao cho cây trồng phát triển tốt nhất mà không phải bón bất kỳ các loại
phân đơn nào. Phân phức hợp hữu cơ sinh học có thể dùng bón lót hoặc bón
thúc. Loại phân này có hàm lượng dinh dưỡng cao nên khi bón trộn đều với
đất. Nếu sản phẩm phù hợp với từng loại cây trồng thì đây là loại phân hữu cơ
tốt nhất. (3)
- Khái niệm phân hữu cơ vi sinh: Là nhóm phân hữu cơ sinh học có bổ
sung vi sinh vật trợ giúp và làm giàu dinh dưỡng, thường được chế biến bằng

cách đưa thêm một số vi sinh vật có ích khác vào sau khi nhiệt độ đống ủ đã
ổn định (~300C). Như nhóm vi khuẩn cố định Nitơ tự do (Azotobacter), vi
khuẩn hoặc nấm sợi phân giải phot phat khó tan (Bacillus polymixa, Bacillus
megaterium, pseudomonas striata, Aspergillus awamori...), Xạ khuẩn
Streptomyces. Rất nhiều loại phân hữu cơ vi sinh ( có nguồn gốc từ phế liệu
nông nghiệp, chất thải các nhà máy chế biến nông lâm thủy sản) và các chế
phẩm sinh học để sử dụng cho chúng đã được sản xuất tại Việt Nam.(3)


5

- Khái niệm về môi trường
Chúng ta sử dụng định nghĩa trong Luật Bảo vệ môi trường đã được
Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khoá XI, kỳ họp thứ 8
thông qua ngày 29 tháng 11 năm 2005, định nghĩa như sau:
“Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao
quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển
của con người và sinh vật” (5)
- Khái niệm về ô nhiễm môi trường
Theo Điều 6 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam 2005 : “Ô nhiễm môi
trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với tiêu
chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật”
Trên thế giới, ô nhiễm môi trường được hiểu là việc chuyển các chất
thải hoặc năng lượng vào môi trường đến mức có khả năng gây hại đến sức
khoẻ con người, đến sự phát triển sinh vật hoặc làm suy giảm chất lượng môi
trường. Các tác nhân gây ô nhiềm bao gồm các chất thải ở dạng khí (khí thải),
lỏng (nước thải), rắn (chất thải rắn) chứa hoá chất hoặc tác nhân vật lý, sinh
học và các dạng năng lượng như nhiệt độ, bức xạ.
Tuy nhiên, môi trường chỉ được xem là bị ô nhiễm nếu trong đó hàm
lượng, nồng độ các tác nhân trên đạt đến mức có khả năng tác động xấu đến

con người, sinh vật và vật liệu (5)
- Ô nhiễm môi trường không khí
Ô nhiễm không khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một sự biến đổi quan
trọng trong thành phần không khí, làm cho không khí không sạch hoặc gây ra
sự toả mùi, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa (do bụi). (8)
- Ô nhiễm môi trường nước
Hiến chương châu Âu về nước, định nghĩa: “ Ô nhiễm nước là sự biến
đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và


6

gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ
ngơi, giải trí , cho động vật nuôi và các loài hoang dã ”
Ngoài ra ta còn có định nghĩa sau: “ Sự ô nhiễm nước là sự thay đổi của
thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của
con ngưươì và sinh vật. Khi sự thay đổi thành phần và tính chất của nước
vượt quá một ngưỡng cho phép thì sự ô nhiễm của nước đã ở mức nguy hiểm
và gây ra một số bệnh ở người ” (8)
- Ô nhiễm đất
Ô nhiễm môi trường đất được xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm
bẩn môi trường đất bởi các chất ô nhiễm. (8)
2.2. CƠ SỞ PHÁP LÝ
2.2.1. Các văn bản pháp luật
- Luật Bảo vệ môi trường năm 2005 được Quốc hội nước Cộng hoà xã
hội chủ nghĩa Việt Nam khoá XI kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 29/11/2005 và
có hiệu lực thi hành từ ngày 01/07/2006.
- Chỉ thị 36 - CT/TW về tăng cường công tác bảo vệ môi trường trong
thời kỳ công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước.
- Nghị định số 202/2013/NĐ-CP của Chính Phủ về quản lý phân bón.

- Nghị định số 163/2013/NĐ-CP ban hành ngày 12/11/2013 về xử phạt
vi phạm hành chính trong lĩnh vực hóa chất, phân bón và vật liệu nổ công
nghiệp.
- Nghị định số 191/2007/NĐ-CP ban hành ngày 31/12/2007 sửa đổi,
bổ sung một số điều của Nghị định số 113/2003/NĐ-CP ngày 07/10/2003 của
chính phủ về việc quản lý sản xuất, kinh doanh phân bón.
- Nghị định số 117/2009/NĐ-CP về xử lý vi phạm hành chính trong
lĩnh vực bảo vệ môi trường. Nghị định có hiệu lực thi hành kể từ ngày
01/03/2010


7

- Nghị định 59/2007/NĐ-CP ngày 9/4/2007 của Chính phủ về quản lý
chất thải rắn
- Thông tư số 26/2011/TT-BTNMT ngày 18/7/2011 của Bộ Tài
nguyên và môi trường quy định chi tiết một số điều của Nghị định số
29/2011/NĐ-CP ngày 18/4/2011 của Chính phủ quy định về đánh giá môi
trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường, cam kết bảo vệ môi trường
- Thông tư số 12/2011/TT-BTNMT ngày 14/4/2011 của Bộ Tài
nguyên và môi trường quy định về quản lý chất thải nguy hại
2.2.2. Các tiêu chuẩn Quốc Gia
- Tiêu chuẩn ISO:9001:2008
- Tiêu chuẩn Việt Nam 5815 – 2001: Về phân hỗn hợp NPK – phương
pháp thử do Bộ Khoa Học công Nghệ và Môi Trường ban hành.
- Tiêu chuẩn Việt Nam 8559 _ 2010: Tiêu chuẩn Việt Nam về phân
bón – phương pháp xác định phốt pho hữu hiệu.
- Tiêu chuẩn Việt Nam 8560 – 2010: Tiêu chuẩn Việt Nam về phân
bón – phương pháp xác định Kali hữu hiệu.
- Tiêu chuẩn Việt Nam 9294 – 2012: Tiêu chuẩn Việt Nam về Xác

định cacbon hữu cơ tổng số bằng phương pháp WALKLEY- BLACK.
- Tiêu chuẩn Việt Nam 9290 – 2012: Tiêu chuẩn Việt Nam về xác
định chì tổng số bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa và nhiệt
điện (không ngọn lửa ).
- Tiêu chuẩn Việt Nam 9291 – 2012: Tiêu chuẩn Việt Nam về xác định
Cacđimi tổng số bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa và nhiệt
điện (không ngọn lửa ).
- Tiêu chuẩn Việt Nam 4829 – 2008 ISO 6579: 2007 : Tiêu chuẩn Việt
Nam về vi sinh vật trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi – phương pháp phát
hiện SALMONELLA SPP trên đĩa thạch.


8

2.3. CƠ SỞ THỰC TIỄN
2.3.1. Các ứng dụng từ bã mía và tình hình sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ
bã mía
Theo thông kê khi thu hoạch mía thì sản phẩm chính của cây mía là
đường saccaro, nhưng lại chiếm tỷ trọng nhỏ ( khoảng 10% khối lượng cây
mía), khối lượng các phụ phế liệu còn lại là rất lớn.
Khối lượng thành phần cây mía đường như sau:
• Ngọn mía, lá mía: chiếm 35-40%
• Thân cây được thu hoạch: chiếm 60-65%
• Đường: chiếm 9-10%
• Bã mía: chiếm 25-30%
• Bùn lọc và váng bọt: chiếm 1-4%
• Mật rỉ: chiếm 3-4%
Với lượng thải là ngọn mía và lá mía được người nông dân sử dụng chủ
yếu làm thức an gia súc dưới hình thức cho ăn tươi hoặc sơ chế. Các thành
phần còn lại sau đường ( bã mía, bùn lọc,váng bọt và mật rỉ) đều là phụ phế

liệu của nhà máy đường chiếm 29-38% khối lượng cây mía, trong đó thành
phần bã mía chiếm tỷ khối nhiều nhất (25-30% khối lượng cây mía). Như vậy,
với lượng phụ phế liệu đáng kể trên( nhất là lượng bã mía) thì để giải quyết
việc tận dụng nguồn hữu cơ giàu năng lượng này là một bài toán đối với bất
cứ nhà máy mía đường nào. (9)
Để có thể giải quyết được bài toán này thì trước hết cần tìm hiểu thành
phần cơ bản của bã mía


9

Bảng 2.1: Thành phần bã mía sau ép đường ( theo Gohl)
Thành phần

Tính theo

Tính theo

vật chất khô

khối lượng tươi

(%)

(%)

Độ ẩm

6,9

Protein thô

4

3,7

Chất béo

1,3

1,2

Chất xơ

37,0

34,5

Tro

3,9

3,6

Nitơ tự do chiết xuất được

53,8

50,1

2.3.2. Các ứng dụng của bã mía từ nhà máy đường
Qua tìm hiểu thực tế các nhà máy mía đường trong nước cũng như qua
sách báo và trên internet về việc sử dụng bã mía của nhà máy mía đường trên
thế giới rất đa dạng và thay đổi theo nhu cầu thị trường. Sau đây là thống kê
một số phương pháp sử dụng của bã mía đã và đang được áp dụng với quy mô
công nghiệp ở trong nước cũng như các nước có ngành công nghiệp mía
đường phát triển.
+ Sử dụng bã mía làm nhiên liệu đốt lò hơi.
Hiện tại nhiều nhà máy đường ở nước ta đã dùng bã mía để đốt
lò hơi, tuy nhiên trên thực tế cũng như theo tính toán (dựa vào nhiệt trị của bã
mía xấp xỉ 2.340 kCal/kg) thì với nhà máy sử dụng bã mía để đốt chỉ dùng hết
80% lượng bã mía là đáp ứng được toàn bộ lượng hơi để sản xuất trong nhà
máy. Như vậy với nhà máy sử dụng phương án này thì mỗi khi ép khoảng 400
tấn mía cây thì sẽ cho ra 100 tấn bã mía và sau khi đốt lò hơi sẽ còn dư ra
khoảng 5 tấn bã mía, số lượng bã mía này với một nhà máy quy mô trung


10

bình 4500 tấn/ngày thì lượng bã mía thừa sẽ khoảng 56 tấn bã mía/ngày, đây
là một lượng bã mía khá lớn.(9)
+ Sử dụng bã mía làm thức ăn gia súc
Theo bảng thành phần của bã mía (bảng 2.1) thì lượng xơ trong bã mía
là khá lớn, nếu cứ để như vậy hoặc chỉ xử lý thô thì năng lượng gia súc tiêu
hóa bã mía lớn hơn năng lượng mà chúng nhận được từ bã mía, cũng theo
Issay Isaias, 1990 thì đối với con non khả năng tiêu hóa chất khô thường 25%
và 50 % đối với con trưởng thành.
Tuy nhiên ngày nay với công nghệ phát triển, người ta đưa bã mía vào
ủ và xử lý hóa học nhằm phân hủy một phần chất xơ, tăng vị ngon đồng thời
vẫn giữ được giá trị dinh dưỡng. Hiện thực vấn đề này, đã có nhiều hãng trên

thế giới đưa ra các dây chuyền thiết bị chế biến bã mía làm thức ăn gia súc ở
quy mô công nghiệp (hãng Desmy - Đan Mạch, công ty BMA - Anh,…) ở
trong nước cũng đã có nhà máy áp dụng các công nghệ này để chế biến bã
mía, đơn cử Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp cũng đã đưa
ra một hệ thống sấy bã mía, sau khi đã ủ và xử lý để làm thức ăn cho gia súc
với quy mô 3 tấn/giờ. Như vậy, hướng đi này cũng đã giải quyết được phần
nào lượng chất thải bã mía của nhà máy mía đường. Tuy nhiên chi phí để chế
biến lượng bã mía thô 12thành sản phẩm thức ăn gia súc là khá lớn do phải
qua nhiều công đoạn, thời gian ủ lên men khá lâu,… do đó xu hướng tận dụng
bã mía cho các lĩnh vực khác vẫn được tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện. (9)
+ Sử dụng bã mía trong các lĩnh vực khác
Trên đây, đề tài đã nêu ra hai lĩnh vực hiện được áp dụng chủ yếu để xử
lý bã mía ở quy mô công nghiệp, ngoài ra bã mía còn được sử dụng với nhiều
mục đích khác nhau như:
- Sử dụng bã mía để nuôi trồng nấm ăn
- Sử dụng bã mía để sản xuất tấm lợp, ván ép


11

- Sử dụng bã mía để sản xuất giấy
- Sử dụng bã mía trong công nghệ sản xuất chất dẻo
Như vậy, mặc dù trên thực tế đã và đang có nhiều công nghệ để xử lý
lượng bã mía thải “khổng lồ” của nhà máy mía đường, nhưng qua tìm hiểu và
phân tích đã cho thấy cần phải nghiên cứu thêm những lĩnh vực khác để xử lý
lượng bã mía còn dư này. Như đã đề cập phương án sử dụng bã mía để sản
xuất phân hữu cơ vi sinh là rất khả thi vì:
- Hiện các phụ phẩm cuối của rỉ mật, bã mía (sau khi làm nấm) cũng
như bùn lọc và tro lò đã được phần lớn các nhà máy dùng làm phân hữu cơ vi
sinh. Do vậy có thể đưa ra một công nghệ sản xuất phân vi sinh để bổ sung

thêm lượng bã mía còn thừa sau khi đốt nồi hơi. Phương án dùng bã mía để
sản xuất phân vi sinh không chỉ giúp nhà máy sử dụng triệt để nguồn bã mía
mà còn quay lại cải tạo đất như đã phân tích ở trên.
- Có thể phát triển ở quy mô công nghiệp nhờ ứng dụng các thiết bị và
công nghệ tiên tiến.(9)
2.3.3. Tình hình hình sản xuất phân vi sinh trên thế giới
Phân bón hữu cơ đã được nhiều nước trên thế giới sử dụng với khối
lượng lớn. Trung Quốc và Ấn Độ là 2 quốc gia lớn có truyền thống nghiên
cứu, sản xuất và sử dụng các loại phân bón hữu cơ, phân bón sinh học.
Ấn độ hàng năm sản xuất khoảng 286 triệu tấn phân ủ ( Compost ) từ
chất thải ở nông thôn và thành phố. Bình quân, trong canh tác người ta bón
khoảng 2/tạ/ha/năm. Ước tính tương đương 3,5 – 4,0 triệu tấn NPK. Cả nước
có khoảng 6 – 7 triệu ha cây phân xanh, trung bình mỗi ha thu được khoảng
100 tấn chất xanh tương đương 40 – 50 kg N. Với khối lượng đó hàng năm
Ấn Độ thu được khoảng 300.000 tấn N.(12)
Trung Quốc sử dụng phân hữu cơ từ các nguồn phân truồng, rơm, rạ
phân xanh, kho dầu... Ước tính tương đương 9,8 riệu tấn NPK.


12

Tổ chức nông lương thế giới ( FAO ) từ năm 1963 đã đề xuất chương
trình sử dụng tổ họp các loại phân bón sinh học và hóa học một cách cân đối.
Chương trình này đã mang lại tác dụng to lớn không chỉ trong kinh tế, mà còn
có ý nghĩa rất lớn đối với môi trường.
Các nghiên cứu và sản xuất và sử dụng các loại phân bón hữu cơ sinh
học từ các nguồn rác thải, chất thải hữu cơ rắn, phế thải và phụ phẩm của sản
xuất các sản phẩm nông lâm nghiệp đã được nhiều nước trên thế giới quan
tâm và có nhiều thành tựu.
Trong nghiên cứu và sản xuất phân bón hữu cơ sinh học, thì nghiên cứu

ra các chế phẩm sinh học, các chế phẩm sinh vật có khả năng phân giải các
chất vô cơ và hoạt hóa là quan trọng nhất. Việc tiến hành phân lập các chủng
Vi sinh vật có khả năng phân giải các hợp chất photpho vô cơ khó tan đã được
tiến hành từ những năm 40 của thế kỷ XX. Năm 1948 Gerretsen đã đưa ra
phương pháp thạch đĩa có chứa Ca3(PO4)2 đã tìm thấy nhiều nhóm Vi sinh vật
có khả năng chuyển hóa photpho khó tan.
Năm 1954 sở nghiên cứu thổ nhưỡng lâm nghiệp thuộc Viện Hàn Lâm
Khoa học Trung Quốc đã phân lập được vi khuẩn Bacillus megatherium ở
vùng đông bắc Trung Quốc có khả năng chuyển hóa photpho hữu cơ.
Năm 1955, Mekina đã phân lập được 2 chủng Bacillus megatherium
var photphaticum và Serratia carrollese var.photphaticum. Sở nghiên cứu
khoa học Đông Bắc Trung Quốc đã dùng loài vi khuẩn này để sản xuất phân
Vi sinh vật chuyển hóa photpho bón cho lúa nước, lúa mỳ, khoai tây, ngô, cao
lương,đậu tương cà chua mía lạc.. và đều thấy thu được năng suất cao hơn.
Ở Trung quốc khi tiến hành nghiên cứu đất, người ta thấy các Vi sinh
vật chuyển hóa photpho bao gồm vi khuẩn, nấm sợi nấm men. Các nghiên
cứu đất ở Nam, Bắc vá Đông bắc Trung quốc cho thấy số lượng vi khuẩn
chuyển hóa photpho cao nhất ở đất đen chứa 40,9x106 CFU/g đất.


13

Chế phẩm phân Vi sinh vật đang được sử dụng rộng rãi là chế phẩm
“Điền lực bảo”. đó là loại phân có dạng từng viên nhỏ, pH 7, có màng bao
bọc mỏng 10 um ở dạng khô ráo chịu được sức nén lớn 6x105 Pa. Phân “Điền
lực bảo” đã được thử nghiệm trên 23 loại cây trồng khác nhau và được chứng
minh có khẳ năng chuyển hóa photpho trong các hợp chất khó tan. (12)
Năm 1970 ở Liên Xô đã dùng Bacillus megatherium var.photphaticum
để sản xuất chế phẩm photpho bacterin. Chế phẩm này được sử dụng rộng rãi
ở Liên Xô và các nước Đông Âu dùng bón cho lúa mỳ, ngô, lúa nước. Kết quả

cho thấy sản lượng tăng 5 – 10% so với đối chứng.
Đối với việc sử dụng phế thải và phụ phẩm của sản xuất mía đường
trong sản xuất phaan bón hữu cơ vi sinh có 2 nghiên cứu đáng chú ý:
Theo Z.O. Muiier (1978) khối lượng các phế liệu mía đường có thể
trình bày bằng sơ đồ sau:
Sơ đồ 1: Khối lượng các phế liệu mía đường


14

Sơ đồ 2: Phụ phẩm của công nghiệp mía đường
và cách sử dụng thông thường

Theo Paturan (1963) thì có thể biểu diễn các phụ phẩm của công nghiệp
mía đường và cách sử dụng thông thường qua sơ đồ bên trên.
Tuy nhiên, trên thực tế những nghiên cứu có tính chất chuyên sâu về
việc sử dụng phế phẩm và phụ phẩm trong sản xuất mía đường để làm phân
bón hữu cơ vi sinh chưa có được một nghiên cứu hoàn chỉnh để từ đó có được
Quy trình công nghệ hoàn chỉnh để sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ phế
thải và phụ phẩm của sản xuất mía đường. (12)
2.3.4. Tình hình hình sản xuất phân vi sinh từ bã mía ở trong nước
Để sản xuất đường, hàng năm Việt Nam phải trồng từ 10 đến 12 triệu
tấn mía cây, khi biến số lượng mía này để làm đường sinh ra một lượng phế
thải khổng lồ: 2,5 triệu tấn bã mía, 250.000 tấn bã bùn (sau khi đã lấy nước
đường) và 250.000 tấn mật rỉ. Trước đây 80% lượng bã mía này được dùng để
đốt lò hơi trong các nhà máy sản xuất đường, sinh ra 50.000 tấn tro và 20%


15

còn lại là 500.000 tấn bã được dùng làm ván ép, còn mật rỉ dùng để sản xuất
cồn, mỳ chính hoặc dùng cho các công nghệ vi sinh khác như chế biến thành
thức ăn chăn nuôi. Riêng tro và đặc biệt là bã bùn không sử dụng phải đổ ra
các bãi đất trống gây ô nhiễm nghiêm trọng.
Đứng trước tình hình đó, đã có thêm nhiều giải pháp được đặt ra để sử
dụng triệt để nguồn chất thải này đơn cử như làm thức ăn chăn nuôi, với giải
pháp này chỉ sử dụng với những loại bã mía sạch, chất lượng tốt mặt khác vẫn
chưa giải 14 quyết được thành phần bã bùn (nguyên nhân chính gây hôi thối
khi đổ ra ngoài môi trường). Một giải pháp được coi khả quan nhất xét cả về
mặt kinh tế đó là làm phân vi sinh. Sở dĩ như vậy vì giải pháp này đã quay lại
cải tạo đất trồng mía, đơn cử diện tích canh tác từ 250.000 đến 300.000 ha
chủ yếu là đất bạc màu và vùng nhiễm phèn nặng (không trồng được các loại
cây khác). Vì thế, để trồng được 250.000 ha mía, ngoài phân hóa học (đạm lân - kali) tối thiểu phải bón 4 ÷ 5 tấn phân chuồng cho 1 ha tức là phải có 1
triệu tấn phân chuồng bón cho 250.000 ha. Số lượng phân này sẽ được bù đắp
bằng lượng phân vi sinh được sản xuất từ bã mía. Nắm được vấn đề này đã có
nhiều đề tài nghiên cứu công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh (phân
bón Huđavil, Fitohoocmon) từ nguồn chất thải nhà máy mía đường. Hai công
nghệ này đã được áp dụng thử nghiệm ở bảy nhà máy đường, ngoài mía đã
được bón thử nghiệm cho lúa, chè, hồ tiêu... ở một số địa phương đạt kết quả
tốt: Cho phép thâm canh tăng năng suất lúa lên 25% - 30% ở Tam Điệp (Ninh
Bình), tăng năng suất chè lên 70% ở Văn Chấn, Nghĩa Lộ (Yên Bái), tăng
năng suất hồ tiêu gần 100% ở Tân Lâm (Quảng Trị); một số loại cây công
nghiệp trồng ở Tuyên Quang, Hà Nam, Thanh Hóa, Nghệ An... năng suất tăng
gấp ba lần; mía trồng ở Thạch Thành, Nông Cống (Thanh Hóa), Quảng Hà
(Cao Bằng)... luôn xanh tốt, chịu được hạn, giữ được đường lâu, ít sâu bệnh...
nên được người dân ưa dùng loại phân bón này. (9)


16

PHẦN 3
ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Phế thải nhà máy mía đường Sơn Dương – Tuyên Quang.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Nhà máy mía đường Sơn Dương – Tuyên Quang.
3.3. Thời gian tiến hành
Thời gian tiến hành nghiên cứu: Từ ngày 5/05/2014 đến 05/08/2014.
3.4. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của Huyện Sơn
dương – Tuyên Quang.
- Tổng quan về Công Ty Cổ phần mía đường Sơn Dương.
- Thực trạng sản xuất mía đường và phế thải của nhà máy đường Sơn dương.
- Phân tích thành phần và đặc tính của phế thải mía đường.
- Đưa ra một số các phương pháp để xử lý ô nhiễm do phế thải nhà máy
gây ra.
- Nghiên cứu quy trình làm phân hữu cơ vi sinh tại nhà máy đường Sơn
dương.
3.5. Phạm vi áp dụng
3.6 . Phương pháp nghiên cứu
3.6.1. Phương pháp điều tra thu thập thông tin thứ cấp
- Thu nhập và xử lý các số liệu về khí tượng thuỷ văn, kinh tế xã hội,
môi trường tại khu vực xây dựng công ty
- Thu thập thông tin, số liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã
hội của huyện Sơn Dương - Tuyên Quang.


17

Áp dụng tại nhà máy đường Sơn Dương – Tuyên Quang.

- Thu thập các số liệu ở báo chí và trên internet.
- Thu thập tài liệu văn bản có liên quan.
3.6.2. Phương pháp tham khảo ý kiến
- Tham khảo ý kiến của một số chuyên gia trong lĩnh vực nghiên cứu
như các cán bộ phụ trách về phân vi sinh tại xưởng vi sinh của Công ty.
- Tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn và các giáo viên trong nhà
trường.
3.6.3. Phương pháp phân tích, tổng hợp, đánh giá.
Thống kê, tổng hợp, phân tích các số liệu thu thập được. Đánh giá quy
trình sản xuất phân vi sinh tại nhà máy đường Sơn Dương, đưa ra các điểm đã
và chưa hợp lý làm cơ sở để đề xuất ra các giải pháp hợp lý.
3.6.4. Phương pháp kế thừa
- Kế thừa tham khảo kết quả đạt được từ các báo cáo, đề tài trước
- Nghiên cứu các văn bản pháp luật
- Các số liệu ,các mẫu đã phân tích có kết quả và sử dụng thực tế của
Công ty.
3.6.5. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa
Tiến hành khảo sát thực tế: tham quan, xem xét công nghệ sản xuất của
công ty, chụp ảnh và ghi chú các giai đoạn đã quan sát.


18

PHẦN 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu
4.1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Sơn Dương
4.1.1.1 Điều kiện tự nhiên
* Vị trí địa lý
Sơn Dương là một huyện miền núi thuộc tỉnh Tuyên Quang, Việt Nam.

Huyện có 33 đơn vị hành chính cấp xã trong đó có một thị trấn là Thị
trấn Sơn Dương, diện tích 788 km2,dân số 179.846 người. Thị trấn Sơn
Dương là trung tâm kinh tế, xã hội của huyện Sơn Dương, cách trung tâm
thành phố Tuyên Quang 30 km về phía Nam, có vị trí địa lý 21o36’ vĩ độ Bắc;
150o24’ đến 105o31’ kinh độ Đông, dọc theo trục đường Quốc lộ 37 và được
tiếp giáp với các đơn vị hành chính theo các hướng như sau:
• Phía Bắc giáp xã Tú Thịnh, Hợp Thành;
• Phía Nam giáp xã Kháng Nhật, Phúc Ứng;
• Phía Đông giáp xã Kháng Nhật;
• Phía Tây giáp xã Phúc Ứng.
Sơn Dương có điều kiện vị trí địa lý thuận lợi, hệ thống giao thông
tương đối hoàn thiện với các Quốc lộ 37, Quốc lộ 2C và các tuyến đường
huyện chạy qua. Thị trấn Sơn Dương có nhiều tiềm năng trong phát triển kinh
tế công nghiệp, du lịch thương mại và nông lâm nghiệp kết hợp.(1)
* Đặc điểm địa hình
Huyện Sơn Dương có hai dạng địa hình chính:
- Địa hình đồi núi thấp: Phân bố ở phía Bắc và phía Nam, được ngăn
cách bởi thung lũng sông Phó Đáy, địa hình cả hai khu vực phía Bắc và phía
Nam thấp dần theo hướng sông Phó Đáy, độ cao trung bình là 150 - 200 m so
với mặt nước biển.