Đánh giá tình hình ô nhiễm nước thải của Nhà máy Chế biến mủ cao su trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa và đề xuất giải pháp cải tiến hệ thống xử lý

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------

NGUYỄN THỊ DUNG

ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH Ơ NHIỄM NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY
CHẾ BIẾN MỦ CAO SU TRÊN ĐỊA BAN TỈNH THANH HÓA VÀ ĐỀ
XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TIẾN HỆ THỐNG XỨ LÝ

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS.NGUYỄN LAN HƯƠNG

HÀ NỘI - 2011


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bầy tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc tới TS Nguyễn Lan Hương
– Bộ môn Công nghệ sinh học Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm –
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, vì sự nhiệt tình giúp đỡ, chỉ bảo tơi trong q
trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.
Nhân dịp này tôi xin cám ơn các thầy, cô thuộc Viện Công nghệ sinh học và

Công nghệ thực phẩm, các cán bộ công tác tại Trung tâm nghiên cứu và phát triển
công nghệ sinh học – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đã giúp đỡ và dạy bảo tôi
trong thời gian làm việc tại trung tâm.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến tập thể cán bộ công nhân tại nhà máy cao su
trong đề tài khảo sát. Các bạn, anh chị, đã rất nhiệt tình và tạo điều kiện thuận lợi
mọi lúc cho tơi tham quan, lấy mẫu thí nghiệm và giải thích cận kề cho tơi, từ đó tơi
đã có những bước đi căn bản nhất để thực hiện luận văn.
Bên cạnh đó gia đình bố mẹ và bạn bè đã luôn là động lực, tạo mọi điều kiện
và động viên tơi hồn thành luận văn!
Hà nội, ngày 22 tháng 12 năm 2011

Nguyễn Thị Dung

[1]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn…………………………………………………………………………..1
Danh mục chữ viết tắt…………………………………...…………………………..5
Danh mục bảng …………………………………………….………………….........6
Danh mục hình ……………………………………………………………………...7
Danh mục sơ đồ……………………………………………………………………..7
Chương 1 TỔNG QUAN………………………………………………………………..10

T
0
4

40T

1.1.GIỚI THIỆU NGÀNH CÔNG NGHIỆP SƠ CHẾ MỦ CAO SU…………..10
T
0
4

T
0
4

1.1.1. Lịch sử cây cao su và tình hình phát triển………………………………10
T
0
4

T
0
4

1.1.1.1. Giới thiệu…………………………………………………………………10
40T

40T

1.1.1.2. Trên thế giới……………………………………………………………….10

40T

40T

1.1.1.3. Việt Nam…………………………………………………………………...12
40T

40T

1.1.2. Đặc điểm nguyên liệu mủ cao su thiên nhiên và ứng dụng .................... 14
T
0
4

T
0
4

1.1.2.1. Thành phần và cấu trúc mủ nước………………………………………….14
40T

T
0
4

1.1.2.2. Phân biệt cao su thiên nhiên với cao su nhân tạo…………………………15
40T

T
0

4

1.1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cao su thiên nhiên……………………………16
40T

T
0
4

1.1.2.4. Cơ chế chống đông và đánh đông nguyên liệu mủ nước………………….17
40T

T
0
4

1.1.2.5. Các sản phẩm sơ chế từ mủ cao su và ứng dụng………………………….18
40T

T
0
4

1.1.3. Công nghệ sơ chế mủ cao su thiên nhiên ............................................... 20
T
0
4

T
0

4

1.1.3.1. Phân loại mủ………………………………………………………………20
40T

40T

1.1.3.2. Công nghệ sơ chế………………………………………………………….22
40T

T
0
4

1.2. ĐẶC ĐIỂM NƯỚC THẢI NGÀNH SƠ CHẾ MỦ CAO SU……………...24
T
0
4

T
0
4

1.2.1. Nguồn gốc phát sinh nước thải………………………………………….24
T
0
4

T
0

4

1.2.2. Đặc tính nước thải……………………………………………………....24
T
0
4

40T

1.3. CƠNG NGHỆ XỦ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH SƠ CHẾ MỦ CAO SU…..26
T
0
4

T
0
4

1.3.1. Phương pháp xử lý nước thải của ngành………………………………..26
T
0
4

Nguyễn Thị Dung

T
0
4

[2]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

1.3.2. Các công nghệ xử lý được nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới........... 28
T
0
4

T
0
4

1.3.3. Công nghệ xử lý được nghiên cứu và ứng dụng ở Việt Nam.................. 32
T
0
4

T
0
4

1.4. TIÊU CHUẨN NƯỚC THẢI NGÀNH SƠ CHẾ MỦ CAO SU…………...40
T
0
4

T
0
4

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……………………...42
T
0
4

T
0
4

2.1. VẬT LIỆU…………………………………………………………………..42
T
0
4

40T

2.1.1. Nguồn lấy mẫu nước thải đem phân tích ............................................... 42
T
0
4

T
0
4

2.1.2. Hóa chất ................................................................................................ 42
T
0
4

40T

2.1.3. Thiết bị.................................................................................................. 42
T
0
4

40T

2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…………………………………………..43
T
0
4

T
0
4

2.2.1. Phương pháp xác định các thông số nước thải ....................................... 43
T
0
4

T
0

4

2.2.1.1. pH…………………………………………………………………………43
40T

40T

2.2.1.2. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)……………………………………………….43
40T

T
0
4

2.2.1.3. Nitơ tổng số………………………………………………………………..43
40T

40T

2.2.1.4. Nitơ amoni (N-NH 3 )……………………………………………………….43
40T

R

R

T
0
4

2.2.1.5. Nhu cầu oxy hóa học (COD)………………………………………………43
40T

T
0
4

2.2.1.6. Nhu cầu oxy hóa sinh học (BOD)………………………………………….44
40T

T
0
4

2.2.2. Các thơng số tính toán sử dụng.............................................................. 45
T
0
4

T
0
4

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN………………………………………………46
T
0
4

T
0

4

3.1. SƠ LƯỢC NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU CẨM THỦY .............. 46
T
0
4

T
0
4

3.1.1. Giới thiệu chung về nhà máy ................................................................. 46
T
0
4

T
0
4

3.1.2.
T
0
4

40T

Điều kiện khí hậu ............................................................................... 46
40T

T
0
4

3.1.3. Vị trí địa lý ............................................................................................ 49
T
0
4

40T

3.1.4. Mặt bằng xây dựng................................................................................ 49
T
0
4

40T

3.1.5. Lực lượng lao động sản xuất ................................................................. 51
T
0
4

T
0
4

3.1.6. Máy móc thiết bị (Phụ lục 5) ................................................................. 52
T
0

4

T
0
4

3.1.7. Hạng mục cơng trình xây dựng (Phụ lục 6) ........................................... 52
T
0
4

T
0
4

3.1.8. Nhu cầu sử dụng điện, nước .................................................................. 52
T
0
4

Nguyễn Thị Dung

T
0
4

[3]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

3.1.9. Quy trình cơng nghệ sản xuất…………..………………………………..52
40T

T
0
4

Quy trình sản xuất cao su khối SVR 3L, SVR5 từ mủ nước:……………………….54
40T

T
0
4

Quy trình sản xuất cao su khối SVR10, SVR20 từ mủ tạp:………………………...55
40T

T
0
4

3.1.10. Hệ thống xử lý nước thải của nhà máy ................................................ 56
T
0
4

T
0
4

3.1.10.1. Nước thải sinh hoạt………………………………………………………56
40T

T
0
4

3.1.10.2. Nước thải sản xuất……………………………………………………….56
40T

T
0
4

3.2. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG Ô NHIỄM NƯỚC THẢI SẢN XUÂT NHÀ
MÁY……………………………………………………………………………..58
T
0
4

40T

3.2.1. Nguồn gốc và lưu lượng nước thải ........................................................ 58
T
0

4

T
0
4

3.2.2. Đặc điểm nước thải ............................................................................... 59
T
0
4

T
0
4

3.2.3. Đánh giá hệ thống xử lý nước thải sản xuất hiện tại của nhà máy .......... 62
T
0
4

T
0
4

3.3. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TIẾN HỆ THỐNG XỬ LÝ………………….65
T
0
4

T

0
4

3.3.1. Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải sản xuất ............................... 65
T
0
4

T
0
4

3.3.2. Đề xuất phương án cải tiến hệ thống xử lý nước thải sản xuất ............... 67
T
0
4

T
0
4

3.3.3. Tính tốn công nghệ của phương án đề xuất .......................................... 71
T
0
4

T
0
4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………………………………...78
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………….81
PHỤ LỤC…………………………………………………………………………………81
T
0
4

40T

T
0
4

T
0
4

40T

40T

Nguyễn Thị Dung

[4]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

Danh mục chữ viết tắt
BOD

Nhu cầu oxy hóa sinh học - Biochemical Oxygen Demand

BTCT

Bê Tơng Cốt Thép

COD

Nhu cầu oxy hóa học - Chemical Oxygen Demand

DRC

Hàm lượng cao su khô trong mủ - Dried Rubber Concent

HTR

Thời gian lưu của nước thải – Hydraulic Retention Time

NM

Nhà Máy

SCR

Song Chắn Rác

TDS

Tổng chất rắn hòa tan - Total Dissolved Solids

TKN

Total Kjeldahl Nitrogen

TSS

Tổng chất rắn lơ lửng - Total Suspended Solids

TSC

Hàm lượng chất khô - Total Solid Content

QCVN

Quy Chuẩn Việt Nam

UASB

Bể kỵ khí bùn chảy ngược - Upflow anaerobic slugde blanket

WW

Nước thải - Waste Water

Nguyễn Thị Dung

[5]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

Danh mục bảng
Bảng 1.1: Diện tích, sản lượng, năng suất các khu vực trồng cao su ở Việt Nam năm 2010.. 14
Bảng 1.2: Thành phần mủ nước ........................................................................................... 15
Bảng1.3: Bảng phân loại mủ nước ....................................................................................... 21
Bảng 1.4: Bảng phân loại mủ tạp ......................................................................................... 21
Bảng 1.5: Đặc tính nước thải ngành cơng nghiệp sơ chế mủ cao su...................................... 26
Bảng 1.6: Hiệu suất xử lý COD một số nghiên cứu ứng dụng trên thế giới .......................... 29
Bảng 1.7: Kết quả xử lý đối với nước thải nhà máy chế biến mủ cốm .................................. 30
Bảng 1.8: Kết quả xử lý đối với nước thải nhà máy chế biến mủ ly tâm .............................. 31
Bảng 1.9: Kết quả xử lý nước thải sản xuất mủ cốm tại Malaysia áp dụng muơng oxy hóa .. 32
Bảng 1.10: Hiệu quả xử lý của q trình kỵ khí ................................................................... 34
Bảng 1.11: Hiệu quả xử lý của giai đoạn quang hợp ............................................................ 34
Bảng 1.12: Những cơng trình xử lý nước thải đang áp dụng trong ngành sơ chế cao su ở
Việt Nam............................................................................................................................. 36
Bảng 1.13: Hiệu suất xử lý của các công nghệ xử lý đang được ứng dụng ........................... 37
Bảng 1.14: Đánh giá hiệu quả các công nghệ xử lý đang áp dụng tại một số nhà máy sơ chế
mủ cao su ở Việt Nam ......................................................................................................... 38
Bảng 1.15: Hiệu quả xử lý nước thải năm 2008 tại các nhà máy chế biến mủ cao su trên địa
bàn tỉnh Đồng Nai ............................................................................................................... 40
Bảng 1.16: Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính tốn giá trị tối đa cho phép nước

thải chế biến cao su thiên nhiên ở Việt Nam ........................................................................ 41
Bảng 2.1: Thể tích mẫu lựa chọn với khoảng giá trị BOD .................................................... 45
Bảng 3.1: Đặc điểm khí hậu các năm gần đây ...................................................................... 49
Bảng 3.1: Các hóa chất sử dụng trong sản xuất của nhà máy................................................ 55
Bảng 3.2: Lưu lượng nước thải trong một ngày đêm của nhà máy Cẩm Thủy ...................... 59
Bảng 3.3: Kết quả mẫu phân tích nước thải sản xuất từ mủ tạp của nhà máy ........................ 60
Bảng 3.4: Đặc tính nước thải sản xuất từ mủ tạp chưa xử lý của nhà máy ........................... 61
Bảng 3.5: Đặc điểm nước sau xử lý của nhà máy ................................................................. 62
Bảng 3.6: Hiệu suất xử lý các cơng trình xử lý nước thải sản xuất nhà máy ......................... 63
Bảng 3.7: Đặc trưng nước thải đầu vào nhà máy và yêu cầu xử lý ....................................... 66
Bảng3.8: Dự tính kích thước và hiệu quả xử lý các cơng trình phương án đề xuất................ 77
T
0
4

T
0
4

T
0
4

40T

T
0
4

T

0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T

0
4

T
0
4

T
0
4

40T

T
0
4

T
0
4

T
0
4

40T

T
0
4

40T

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T

0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

Nguyễn Thị Dung

T

0
4

[6]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

Danh mục hình
Hình 1.1: Biểu đồ diện tích trồng cây cao su của các nước thành viên ARNPC .................... 12
Hình 1.2: Tỷ trọng sản lượng cao su từ các nước trên thế giới năm 2010 ............................. 12
Hình 1.3: Cơng thức cấu tạo cao su thiên nhiên ................................................................... 16
Hình 1.4: Các dạng sản phẩm cao su sơ chế và ứng dụng..................................................... 18
T
0
4

T
0
4

T
0
4

T

0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

Danh mục sơ đồ
Sơ đồ 1.1: Hệ thống xử lý cơ bản nước thải sơ chế mủ cao su thiên nhiên............................ 28
Sơ đồ 3.2: Sơ đồ tổ chức của nhà máy chế biến mủ cao su Cẩm Thủy ................................. 51
Sơ đồ 3.3: Quy trình sản xuất cao su cốm từ mủ nước và mủ tạp của nhà máy ..................... 53
Sơ đồ 3.4: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy ...................................................... 56
Sơ đồ 3.5: Sơ đồ công nghệ xử lý của phương án đề xuất .................................................... 69
T
0
4

T

0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

T
0
4

Nguyễn Thị Dung

T
0
4

[7]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

MỞ ĐẦU
Cây cao su đã có mặt ở Việt Nam từ những năm cuối của thế kỷ 19, do người
Pháp lần đầu tiên đưa vào. Từ đó đến nay hàng loạt đồn điền, cơng ty cao su ra đời
và cùng với đó là hoạt động của các nhà máy sơ chế mủ đã trở thành một trong
những ngành có kim ngạch xuất khẩu lớn nhất Việt Nam. Liên tục trong các năm từ
2006 đến nay xuất khẩu cao su thiên nhiên của ngành luôn đạt giá trị trên 1 tỷ USD,
chiếm trung bình khoảng 2-3% tổng kim ngạch xuất khẩu của cả nước [1], đóng
góp đáng kể cho ngân sách địa phương, cho quốc gia đồng thời tạo công ăn việc
làm cho nhiều người lao động.
Tuy nhiên, do tính đặc thù của vật liệu và công nghệ chế biến, nên nước thải
của các nhà máy sơ chế thường có pH thấp, nitơ tổng, nitơ amoni (N-NH 3 ) và hàm
R

R

lượng chất ô nhiễm hữu cơ cao. Nước thải cao su còn chứa một lượng các hạt cao
su chưa kịp đơng tụ trong q trình đánh đông, xuất hiện trong hệ thống xả thải sẽ
gây cản trở các quá trình xử lý. Nếu loại nước thải này không được xử lý triệt để mà
xả trực tiếp vào các nguồn tiếp nhận như sông, suối, ao, hồ và đến các tầng nước
ngầm thì nó sẽ ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến sức khỏe,
đời sống của nhân dân trong khu vực.
Sản xuất cao su thiên nhiên đã có từ lâu đời, khoảng 200 năm, nhưng các
nghiên cứu về xử lý nước thải của ngành này mới chỉ bắt đầu trên thế giới vào năm
1957. Ở Việt Nam tuy đã có nhiều nghiên cứu nhưng cho đến nay vẫn chưa có cơng
nghệ tốt, ổn định như mủ tách không hiệu quả làm ảnh hưởng đến các quá trình xử
lý tiếp theo, nồng độ nitơ tổng và nitơ amoni còn quá cao so với tiêu chuẩn nước
thải của Việt Nam. Công nghệ sơ chế mủ cao su các nước lân cận đã được cải tiến
nên nồng độ hữu cơ trong nước thải khá thấp do đó dễ dàng được xử lý, trong khi
nước thải sơ chế mủ cao su tại Việt Nam lại thường rất cao, mà nồng độ sau xử lý
cũng còn khá cao. Do đó để giải quyết vấn đề mơi trường do nước thải cao su cần
có các nghiên cứu cơng nghệ phù hợp với điều kiện nước thải thực tế của nước ta và
đáp ứng tiêu chuẩn nước thải.
Nguyễn Thị Dung

[8]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

Nhà máy chế biến mủ cao su Cẩm Thủy - nhà máy sản xuất cao su sơ chế

trọng yếu của tỉnh Thanh Hóa cũng không nằm ngoại lệ. Nhà máy vận hành chạy
thử từ tháng 05/2006 và chính thức đưa vào sản xuất với chủng loại sản phẩm là
cao su khối dạng cốm SVR3L, SVR5, SVR10, SVR20, đóng góp vào sản lượng
cao su cả nước với công suẩt thiết kế 3000 tấn/năm. Về hệ thống xử lý nước thải
sản xuất hiện nay của nhà máy cịn khá thơ sơ, vận hành đơn giản, tồn tại tình trạng
quá tải trong thiết kế xử lý, phát sinh mùi,… phần nào tác động đến mơi trường. Vì
vậy, chúng tơi quyết định nghiên cứu đề tài:
“Đánh giá tình hình ơ nhiễm nước thải của nhà máy chế biến mủ cao
su trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa và đề xuất giải pháp cải tiến hệ thống xử lý”.
Việc thực hiện đề tài dựa trên cơ sở đi khảo sát thực tế tại nhà máy, thu thập
các số liệu về điều kiện tự nhiên, thực trạng sản xuất, hệ thống xử lý nước thải hiện
tại của nhà máy và trên cơ sở phương pháp phân tích các thơng số của nước thải
như pH, TSS, COD, BOD 5 ,…đem so sánh với QCVN 01:2008/BTNMT. Qua đó
R

R

chúng tơi có thể đánh giá sơ bộ về tình trạng nước thải và đưa ra giải pháp công
nghệ xử lý phù hợp khắc phục tác động tiêu cực đến môi trường của nhà máy. Giải
pháp đưa ra có hiệu quả xử lý đạt với yêu cầu đề xuất đó là nằm trong tiêu chuẩn
loại B của QCVN 01:2008/BTNMT.
Trong đề tài này, các vấn đề cần giải quyết bao gồm:
1.

Khảo sát điều kiện tự nhiên, quy trình cơng nghệ sản xuất, hệ thống xả
thải của nhà máy.

2.

Thu thập mẫu nước thải trong thời gian từ 12/2010 đến 09/2011, xác định

một số thông số như pH, TSS, COD, BOD 5 ,… trong phịng thí nghiệm.
R

3.

R

Phân tích các thơng số, đưa ra giải pháp quy trình cơng nghệ xử lý nước
thải phù hợp cho nhà máy.

Nguyễn Thị Dung

[9]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Chương 1

CNSH 2010B

TỔNG QUAN

1.1. GIỚI THIỆU NGÀNH CÔNG NGHIỆP SƠ CHẾ MỦ CAO SU
1.1.1. Lịch sử cây cao su và tình hình phát triển
1.1.1.1. Giới thiệu
Cao su (danh pháp khoa học: Hevea brasiliensis), là một loài cây thân gỗ cao
40T

T
0
4

lớn thuộc chi Hevea, họ Đại kích (Euphorbiaceae). Thân cây cao su cấu tạo bởi 4
lớp. Lớp mộc thiêm còn gọi là lớp da me là lớp ngoài cùng của vỏ gồm các tế bào
chết nên thường cứng, xù xì. Đây là lớp bảo vệ cho các lớp bên trong. Lớp trung bì
cịn gọi là da cát, có thể phân biệt thành 2 lớp: lớp ngồi là da cát thơ có nhiều tế
bào đá, lớp trong là da cát nhuyễn, số tế bào đá ít và nhỏ hơn lớp ngồi, có chứa
một ít ống mủ, tuy nhiên các ống mủ này ít hoạt động nên lớp vỏ này chứa rất ít mủ.
Lớp nội bì: cịn gọi là da lụa, cấu tạo bởi các tế bào libe (ống sàng và sợi libe), các
hệ thống ống mủ rất ít tế bào đá, đặc điểm của lớp nội bì là chứa nhiều ống mủ, và
các ống mủ sắp xếp với nhau thành từng hàng, càng sát tượng tầng số lượng mủ
càng nhiều. Còn lại là lớp gỗ cứng trong cùng. Chất lỏng chiết ra tựa như nhựa cây
của nó (gọi là nhựa mủ - latex) có thể được thu thập lại như là nguồn chủ lực trong
sản xuất cao su thiên nhiên [19].
Cây cao su có thể cao tới trên 30m. Nhựa mủ màu trắng hay vàng có trong
các mạch nhựa mủ ở vỏ cây. Các mạch này tạo thành xoắn ốc theo thân cây theo
hướng tay phải, tạo thành một góc khoảng 30 độ với mặt phẳng. Khi cây đạt độ tuổi
5-6 năm thì người ta bắt đầu thu hoạch nhựa mủ. Các vết rạch vng góc với mạch
nhựa mủ, với độ sâu vừa phải sao cho có thể làm nhựa mủ chảy ra mà không gây
tổn hại cho sự phát triển của cây, và nhựa mủ được thu thập trong các thùng nhỏ.
Quá trình này gọi là cạo mủ cao su. Các cây già hơn cho nhiều nhựa mủ hơn, nhưng
chúng sẽ ngừng sản xuất nhựa mủ khi đạt độ tuổi 26-30 năm [16].
1.1.1.2. Trên thế giới
Cây cao su ban đầu chỉ mọc tại khu vực rừng mưa Amazon. Cách đây gần 10
thế kỷ, thổ dân Mainas sống ở đây đã biết lấy nhựa của cây này dùng để tẩm vào
Nguyễn Thị Dung

[10]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

quần áo chống ẩm ướt, và tạo ra những quả bóng vui chơi trong dịp hội hè. Họ gọi
chất nhựa này là Caouchouk, theo thổ ngữ Mainas nghĩa là “Nước mắt của cây”
(Cao là gỗ, Uchouk là chảy ra hay khóc).
Do nhu cầu tăng lên và sự phát minh ra cơng nghệ lưu hóa năm 1839 đã dẫn
tới sự bùng nổ khai thác nguyên liệu trong khu vực này, làm giàu cho các thành phố
Manaus (bang Amazonas) và Belém (bang Pará), thuộc Brasil.
Cố gắng thử nghiệm đầu tiên trong việc trồng cây cao su ra ngoài phạm vi
Brasil diễn ra vào năm 1873. Sau một vài nỗ lực, 12 hạt giống đã nảy mầm tại Vườn
thực vật Hoàng gia Kew. Những cây con này đã được gửi tới Ấn Độ để gieo trồng,
nhưng chúng đã bị chết. Cố gắng thứ hai sau đó đã được thực hiện, khoảng 70.000
hạt giống đã được gửi tới Kew năm 1875. Khoảng 4% hạt giống đã nảy mầm, và
vào năm 1876 khoảng 2.000 cây giống đã được gửi trong các thùng Ward tới
Ceylon, và 22 đã được gửi tới các vườn thực vật tại Singapore. Sau khi đã thiết lập
sự có mặt ở ngồi nơi bản địa của nó, cây cao su đã được nhân giống rộng khắp tại
các thuộc địa của Anh. Các cây cao su đã có mặt tại các vườn thực vật ở
Buitenzorg, Malaysia năm 1883. Vào năm 1898, một đồn điền trồng cao su đã được
thành lập tại Malaya, và ngày nay phần lớn các khu vực trồng cao su nằm tại Đông
Nam Á và một số tại khu vực châu Phi nhiệt đới [16].
Hiện nay trên thế giới đang có hơn 7 triệu ha đất khai thác mủ cao su, trong
đó tập trung vào các quốc gia thuộc Hiệp hội các nước sản xuất cao su (ANRPC).
Hàng năm, ANRPC đóng góp khoảng 92-94% sản lượng cao su tồn thế giới. Trong

đó đứng đầu là Thai Lan, kế tiếp Indonesia, Malaisia,…Tuy nhiên, dẫn đầu về năng
suất khai thác là Ấn Độ với 1771 kg/ha, kế tiếp là Thái Lan ở mức 1717 kg/ha [1].

Nguyễn Thị Dung

[11]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

Hình 1.1: Biểu đồ diện tích trồng cây cao su của các nước thành viên ARNPC [1]
Với lợi thế là nước có diện tích trồng cao su lớn nhất (hình 1.1) và năng suất
khai thác thuộc loại cao, Thái Lan luôn là nước dẫn đầu thế giới về nguồn cung cao
su. Năm 2010, tỷ trọng đóng góp sản lượng cao su thế giới từ Thai Lan đạt 32,7%,
kế tiếp đó là Indonesia với tỷ trọng 25,3%, Malaisia chiếm 8,9% (hình 1.2) [1].

Hình 1.2: Tỷ trọng sản lượng cao su từ các nước trên thế giới năm 2010 [1]
1.1.1.3. Việt Nam
Cây cao su được người Pháp đưa vào Việt Nam lần đầu tiên tại vườn thực
vật Sài Gịn năm 1878 nhưng khơng sống. Đến năm 1892, 2000 hạt cao su từ
Nguyễn Thị Dung

[12]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

Indonesia được nhập vào Việt Nam. Trong 1600 cây sống, 1000 cây được giao cho
trạm thực vật Ong Yệm (Bến Cát, Bình Dương), 200 cây giao cho bác sĩ Yersin
trồng thử ở Suối Dầu (cách Nha Trang 20 km) [16].
Năm 1897 đã đánh dầu sự hiện diện của cây cao su ở Việt Nam. Công ty cao
su đầu tiên được thành lập là Suzannah (Dầu Giây, Long Khánh, Đồng Nai) năm
1907. Tiếp sau, hàng loạt đồn điền và công ty cao su ra đời, chủ yếu là của người
Pháp và tập trung ở Đông Nam Bộ. Một số đồn điền cao su tư nhân Việt Nam cũng
được thành lập. Đến năm 1920, miền Đông Nam Bộ có khoảng 7.000 ha và sản
lượng 3.000 tấn. Cây cao su được trồng thử ở Tây Nguyên năm 1923 và phát triển
mạnh trong giai đoạn 1960-1962, trên những vùng đất cao 400÷600 m, sau đó
ngưng vì chiến tranh [16].
Trong thời kỳ trước 1975, để có nguồn nguyên liệu cho nền công nghiệp
miền Bắc, cây cao su đã được trồng vượt trên vĩ tuyến 170 Bắc (Quảng Trị, Quảng
Bình, Nghệ An, Thanh Hóa, Phú Thọ). Trong những năm 1958-1963 bằng nguồn
giống từ Trung Quốc, diện tích đã lên đến khoảng 6.000 ha. Đến 1976, Việt Nam
còn khoảng 76.000 ha, tập trung ở Đông Nam Bộ khoảng 69.500 ha, Tây Nguyên
khoảng 3.482 ha, các tỉnh duyên hải miền Trung và khu 4 cũ khoảng 3.636 ha [16].
Sau 1975, cây cao su được tiếp tục phát triển chủ yếu ở Đông Nam Bộ. Từ
1977, Tây Nguyên bắt đầu lại chương trình trồng mới cao su, thoạt tiên do các nông
trường quân đội, sau 1985 do các nông trường quốc doanh, từ 1992 đến nay tư nhân
đã tham gia trồng cao su. Ở miền Trung sau 1984, cây cao su được phát triển ở
Quảng trị, Quảng Bình trong các cơng ty quốc doanh. Đến năm 1999, diện tích cao
su cả nước đạt 394.900 ha, cao su tiểu điền chiếm khoảng 27,2%. Năm 2004, diện
tích cao su cả nước là 454.000 ha, trong đó cao su tiểu điền chiếm 37%. Năm 2005,
diện tích cao su cả nước là 464.875 ha. Năm 2007 diện tích Cao Su ở Đơng Nam Bộ

là 339.000 ha, Tây Nguyên 113.000 ha. Năm 2009 tổng diện tích cây cao su đạt
674.200 ha, tăng 42.700 ha (13,5%) so với năm 2008 trong đó diện tích cho khai

Nguyễn Thị Dung

[13]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

thác là 421.600 ha (chiếm 62,5% tổng diện tích) với sản lượng đạt 723.700 tấn, tăng
9,7% so với năm 2008 [16].
Năm 2010, Việt Nam được xếp là nước đứng thứ 5 thế giới về sản xuất cao
su thiên nhiên, sau Thái Lan, Indonesia, Malaysia và Ấn Độ. Sản lượng cao su thiên
nhiên của Việt Nam đóng góp 7,3% tổng sản lượng cao su thế giới với 6,6% tỷ
trọng về diện tích trồng cây cao su. Tổng diện tích trồng cây cao su là 740.000 ha và
sản lượng cao su đạt 754.500 tấn, năng suất bình qn 1.721 kg/ha [12].
Bảng 1.1: Diện tích, sản lượng, năng suất các khu vực trồng cao su ở Việt Nam
năm 2010 [2]
Diện tích trồng

Diện tích khai thác

Sản lượng

Năng suất

(ha)

(ha)

(tấn)

(kg/ha)

Đơng Nam Bộ

466.340

317.520

585.800

1.845

Cao Nguyên

181.300

91.170

130.720

1.434

57.760

29.820

37.980

1.274

Bắc Bộ

16.600

-

-

-

Tổng

740.000

438.500

754.500

1.721

Vùng

Duyên hải miền

trung

1.1.2. Đặc điểm nguyên liệu mủ cao su thiên nhiên và ứng dụng
1.1.2.1. Thành phần và cấu trúc mủ nước
Thành phần mủ nước:
Mủ chảy ra từ cây cao su khi cạo gọi là mủ nước (latex) là một chất lỏng
màu trắng sữa hay hơi vàng. Nó là huyền phù thể keo gồm những hạt cao su rất nhỏ
lơ lửng trong một dung dịch mà phần lớn là nước. Các hạt cao su có dạng hình cầu.
Thành phần cơ bản của mủ nước như bảng sau.

Nguyễn Thị Dung

[14]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

Bảng 1.2: Thành phần mủ nước [9]
Phần trăm (khối lượng)

Thành phần
Nước

50-60

Cao su nguyên chất

27-40

Protein

Khoảng 2,0

Lipid

0,2-0,7

Glycerin

0,5-1,0

Độ pH của mủ nước: pH = 6,6 – 7
Thành phần các chất trên thay đổi theo giống cây, tuổi cây, tình trạng chăm
sóc, khí hậu, thổ nhưỡng…
Cấu trúc mủ nước:
Về cấu trúc của latex gồm có hai phần cơ bản: phần lỏng và phần rắn. Phần
lỏng chủ yếu là nước, một số hóa chất hịa tan trong nước được gọi là serum.
Phần rắn bao gồm những hạt cao su ngun chất, các hóa chất khơng tan
trong nước cấu thành hạt huyền phù lơ lửng trong serum. Các hạt huyền phù được
cấu tạo gồm hai lớp: lớp bên trong gồm cao su nguyên chất, lớp bên ngoài gồm các
protid, lipid… làm cho các hạt này khơng dính vào nhau và lơ lửng trong serum.
Khi lớp ngoài này bị phá hủy thì gây nên hiện tượng đơng tụ.
Tỉ trọng của mủ nước trong khoảng 0.975-0,8 g/ml. Tỉ trọng của cao su
0.914 g/ml, tỉ trọng của serum 1,02 g/ml [9].
1.1.2.2. Phân biệt cao su thiên nhiên với cao su nhân tạo
Cao su thiên nhiên là một chất cao phân tử (polimer) có trong latex của cây

cao su (Hevea). Chất hóa học ban đầu (monomer) cấu tạo nên cao su đó là izopren
có công thức phân tử C 5 H 8 . Các phân tử izopren kết nối với nhau tạo thành một
R

R

R

R

chuỗi dài. Công thức cấu tạo như sau:

Nguyễn Thị Dung

[15]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

Hình 1.3: Cơng thức cấu tạo cao su thiên nhiên [9]
Cao su nhân tạo:
Khi biết rõ thành phần hóa học của cao su thiên nhiên người ta có thể điều
chế ra bằng con đường nhân tạo. Trước hết chế tạo ra phân tử izopren C 5 H 8 , sau đó
R

R

R

R

qua phản ứng trùng hợp hay cịn gọi là phản ứng polymer hóa, các phân tử izopren
sẽ kết nối với nhau tạo thành chuỗi và thu được cao su bằng con đường nhân tạo.
Hiện nay trên thế giới bằng con đường nhân tạo người ta đã tổng hợp nhiều
chất có đặc trưng của cao su thiên nhiên như: cao su butadiene, cao su butyl, cao su
butadien- styeren (SB), cao su silicon… lượng cao su nhân tạo được sản xuất và
tiêu thụ hàng năm rất lớn [9].
1.1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cao su thiên nhiên
Phân hủy mủ cao su :
Như chúng ta đã biết cao su là một chất hóa học dễ bị tác động của môi
trường như ánh sáng, nhiệt độ, cơ học, sinh vật… làm cho phân tử cao su phân hủy.
Khi mủ vừa chảy ra khỏi cây do tác động của vi sinh vật các chất đường, đạm… bị
phân hủy làm cho mủ bị chua, thối rửa do đó mủ để càng lâu thì chất lượng càng
giảm. Trong quá trình sơ chế nếu mủ bị cán nhiều lần cũng dẫn đến sự phân hủy cao
su dẫn đến chất lượng sản phẩm giảm. Khi sấy trong lò nếu nhiệt độ quá cao, thời
gian kéo dài cũng dẫn đến sự phân hủy cao su. Vì lý do trên nên quá trình tiếp nhận,
sơ chế mủ cần tránh những hiện tượng trên [9].
Oxy hóa cao su:
Sự phân hủy cao su chủ yếu do q trình oxy hóa dưới tác dụng của các yếu
tố như oxy khơng khí cùng với nhiệt độ, ánh sáng, hóa chất… Chúng kết hợp với
Nguyễn Thị Dung

[16]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

phân tử cao su làm cho cao su bị đứt mạch làm giảm khả năng chống lão hóa của
cao su [9].
Yếu tố khách quan bên ngồi:
Trong q trình khai thác, chế biến các chất bẩn xâm nhập như đất đá, bụi,
vỏ, lá cây… nói chung là các vật lạ làm cho chất lượng cao su bị giảm xuống.
Ngoài ra vấn đề vệ sinh dụng cụ, thiết bị tiếp xúc với mủ cũng rất quan trọng, nếu
xem nhẹ vấn đề này thì chúng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Khi dùng các
hóa chất khơng đúng chủng loại và liều lượng trong quá trình sơ chế cũng ảnh
hưởng đến chất lượng cao su [9].
1.1.2.4. Cơ chế chống đông và đánh đông nguyên liệu mủ nước
Cơ chế chống đơng:
Mủ ở trạng thái ổn định thì sẽ không xảy ra hiện tượng đông tụ, muốn ổn
định mủ thì cần phải duy trì pH >7. pH càng cao thì mủ càng ổn định. Để duy trì pH
của mủ được ổn định người ta cần đưa thêm các chất có tính bazo vào trong mủ.
Các chất có hoạt tính bazơ như :NH 3 , NaOH, KOH… thường được dùng để chống
R

R

đơng mủ nước, trong đó dung dịch amoniac được sử dụng thơng dụng vì giá thành
rẻ đồng thời NH 3 có tính chất kiềm kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật làm cho
R

R

mủ không bị chua [9].
Cơ chế đánh đơng:
Nếu mủ mất tính ổn định hóa học khi pH của serum hạ thấp dưới 7 thì xảy ra
hiện tượng đông tụ. Các hạt huyền phù sẽ không cịn khả năng chuyển động brao
nữa mà dính lại với nhau tạo thành từng khối. Nếu q trình đánh đơng hồn tồn
thì mủ sẽ tách khỏi serum và nổi lên trên ta gọi là mủ đông.
Đông tụ là hiện tượng hóa học được sử dụng vào quy trình đánh đơng trong
chế biến cao su. Mủ nước nếu để tự nhiên thì phải 1-2 ngày mới đơng hồn tồn,
trong khi u cầu vài tiếng đồng hồ là có thể đưa vào sản xuất. Bởi vậy sử dụng các
loại axit CH 3 COOH, HCOOH, H 2 SO 4 , H 3 PO 4 … để đánh đông mủ. Hiện nay người
R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

ta thường dùng dung dịch axit CH 3 COOH (2-5%) [9].
R

Nguyễn Thị Dung

R

[17]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

1.1.2.5. Các sản phẩm sơ chế từ mủ cao su và ứng dụng
Các dạng cao su sơ chế

Sản phẩm từ vật liệu cao su

Sản phẩm công nghiệp
Mủ tờ

( băng tải, trục lăn cao su)
Các sản phẩm tự động

Cao su kếp
MỦ CAO SU

(dây tải quạt, ống tỏa nhiệt)
Cao su cốm

Găng tay cao su, đồ chơi

Mủ cơ đặc

Các sản phẩm vệ sinh
Mủ skim

Hình 1.4: Các dạng sản phẩm cao su sơ chế và ứng dụng [14]

Mủ tờ RSS ( Rubbed Smoked Sheet )
Là cao su tờ được chế biến từ mủ nước đã pha lỗng có hàm lượng cao su
khơ (DRC%) từ 14÷18% được cán qua các máy cán có nhiều cặp trục và sơng khói
ở nhiệt độ từ 40÷70 trong vịng 4÷5 ngày để sản phẩm có màu cánh kiến trong suốt
rồi được ép thành bành 33.33 kg hoặc 100 kg. Tờ mủ có độ dày từ 2,5÷3,5 mm, trên
bề mặt có vân sọc, có ám khói được phân hạng bằng mắt, có 5 hạng từ RSS1 đến
R

R

RSS5 được sử dụng làm lốp xe, lốp máy bay…[9].
Mủ tờ ICR (Initial Concentration Rubber)
Là loại cao su tờ được chế biến từ mủ nước pha loãng với qui trình sản xuất
giống mủ tờ RSS nhưng cách đánh đông bằng Mouleau (mulo) và thời gian đẻ đông
lâu hơn. Đặc điểm ICR xơng bằng hơi nóng nên có màu sáng hơn RSS. Cao su ICR
được phân thành bốn dạng từ ICR1 đến ICR4 bằng cảm quan. Công dụng của ICR
giống RSS [9].
Mủ tờ ADS (Air dry Sheet)

Nguyễn Thị Dung

[18]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

Là loại cao su tờ giống tờ RSS về qui trình sản xuất khác với cao su tờ RSS ở
công đoạn sấy bằng không khí nóng. Đặc điểm tờ ADS có màu vàng nhạt trong
suốt. Công dụng của cao su tờ ADS dùng để sản xuất các mặt hàng cao su trong
suốt hoặc màu sáng [9].
Mủ tờ Crepe
Là loại cao su dạng tờ mỏng như các loại cao su trên nhưng bề mặt tờ cao su
gồ ghề hơn. Có các loại tờ Crepe sau đây:
Crepe màu vàng nhạt (PALE Crepes)
Được chế biến bằng cách làm đông tụ latex ở hàm lượng DRC 20%, latex
được bảo quản bằng NaHSO 3 0,5%. Tác dụng chất NaHSO 3 là bảo quản và tẩy
R

R

R

R

màu. Loại cao su tờ này được sấy bằng hơi nóng.

Crepe màu trắng (White Crepes)
Được chế biến từ mủ nước, quy trình chế biến nói chung giống với Crepe
màu vàng nhạt nhưng có một số điểm khác: phải đánh đông hai lần, lần thứ nhất
dùng CH 3 COOH 0,5÷1% với liều lượng 1÷1,5 kg/tấn cao su khô. Lấy phần mủ
R

R

đông chế biến thành cao su tờ Crepe trắng. Mủ cịn lại được pha lỗng và đánh đơng
dùng trong sản suất cao su Crepe có màu vàng nhạt. Crepe trắng dùng trong việc
sản suất các sản phẩm cao su cao cấp.
Crepe nâu (Brown Crepes)
Đây là loại cao su tờ được chế biến từ mủ tạp, mủ được ngâm rửa từ 3÷7
ngày để loại bỏ tạp chất và mủ mềm sau đó đem cán từ 10÷16 lần và được sấy từ
30÷50 với thời gian từ 6÷7 ngày. Crepe nâu được phân hạng bằng mắt từ Crepe 2
đến Crepe 6. Công dụng làm lốp xe đạp, xe hon đa, ống nước…[9].
Cao su định chuẩn SVR cốm , bún (Standard Vietnamese Rubber)

Nguyễn Thị Dung

[19]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

Là cao su đưới dạng khối được ép lại từ các hạt cao su cốm có kích thước

4x6 và 3x5 hoặc từ những sợi bún có kích thước 4÷12 (mm) được phân dạng theo
tiêu chuẩn Việt Nam 3769-1995 gồm 6 dạng: SVR 3L, SVR CV60, SVR CV50,
SVR5, SVR10, và SVR20. Cao su SVR CV60, SVR CV 50 là cao su định chuẩn có
độ nhớt ổn định trong thời gian lưu trữ (bảo quản) được chế biến theo quy trình
nghiêm ngặt hơn tất cả các cao su định chuẩn được sản xuất và sử dụng rộng rãi hơn
cả, vì những đặc tính, thơng số kỹ thuật tương đối ổn định nên thường dùng để sản
xuất lốp xe, dây curoa… [9].
Mủ cô đặc (Latex Concentrate)
Mủ cô đặc là loại mủ ở dạng lỏng có hàm lượng DRC% ≥ 60 và bảo quản
bằng NH 3 0,7% tính trên trọng lượng mủ nước. Mủ cô đặc được sản xuất từ mủ
R

R

nước có DRC% từ 30% trở lên. Có nhiều phương pháp sản xuất mủ cô đặc như
phương pháp ly lâm, phương pháp bay hơi, phương pháp tạo cream, điện ly,…
Trong đó phương pháp ly tâm là phổ biến nhất hiện nay. Mủ cô đặc được sử dụng
để sản xuất các loại như: nệm mút, găng tay, bong bóng, keo dán,… [9].
1.1.3. Công nghệ sơ chế mủ cao su thiên nhiên
1.1.3.1. Phân loại mủ
Mủ cao su được chia thành nhiều loại: mủ nước (latex), mủ chén, mủ đất…
Mủ nước là mủ tốt nhất, thu trực tiếp trên thân cây, mỗi ngày mủ nước được gom
vào một giờ quy định. Để mủ không bị đông trước khi đem về nhà máy, khi thu mủ
người ta cho chất chống đông và đồng thời tránh được sự oxy hóa làm chất lượng
mủ nước kém đi. Phân loại mủ nước như bảng 1.3 sau:

Nguyễn Thị Dung

[20]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

Bảng1.3: Bảng phân loại mủ nước [9]
Chỉ tiêu

Loại 1

Loại 2

Loại 3

Tạp chất

Rất trắng

Có lẫn vỏ cây, lá
cây

Có lẫn vỏ cây, lá
cây

Màu

Trắng sữa

Hơi vàng

Vàng

Trạng thái

Lỏng tự nhiên, qua
lưới 60

Chấm đông li ti,
qua lưới 40

Đông lợn cợn

DRC%

30

25

<25

NH 3

0,01-0,03% tính theo
trọng lượng latex

R

Cịn các loại mủ khác như mủ đông tự nhiên, mủ đất, mủ chén, mủ vỏ,…

được gộp chung lại gọi là mủ tạp. Mủ tạp nói chung lẫn nhiều đất,cát, các tạp chất
và đã đơng lại trước khi đưa về nhà máy.
Bảng 1.4: Bảng phân loại mủ tạp [9]
Chỉ tiêu

Loại 1

Loại 2

Loại 3

Màu sắc

Trắng

Vàng xám

Xám đen

Tạp chất

Ít lẫn vỏ cây, lá
cây

Lẫn nhiều vỏ cây,
lá cây

Lẫn nhiều vỏ cây,
đất cát

Trạng thái cao su

Mềm, xốp

Cứng

Cứng có mùi hôi

DRC%

40-55%

<40%

Rất thấp

Thời gian tồn trữ

<1 tuần

1 tuần – 1 tháng

>1 tháng

Thông thường mủ loại 1 là mủ đông tụ, mủ chén trắng, mủ loại 2 là mủ đông
xấu, mủ chén vàng xám, loại 3 là mủ dây, mủ bèo,…

Nguyễn Thị Dung

[21]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

1.1.3.2. Công nghệ sơ chế
Vê tổng quát có thể phân thành hai nhóm sản phẩm sơ chế cao su thiên nhiên
là cao su khô và cao su lỏng. Cao su khô như cao su tờ, cao su crepe, cao su cốm,
trong khi đó cao su lỏng chỉ sản phẩm mủ cô đặc (mủ nước được phân tách để thành
mủ cô đặc chứa khoảng 60% cao su khơ và mủ skim cịn 4% thành phần cao su
khô). Mủ skim tạo ra như là một sản phẩm phụ trong q trình tạo mủ cơ đặc. Nó
chỉ có hàm lượng cao su khơ 3÷7 % và thành phần tạp thấp [14].
Chỉ ra toàn bộ các bước trong sơ chế cao su thiên nhiên, có thể nói cả sản
xuất cao su khô và cao su ướt đều bao gồm các cơng đoạn: giảm kích thước, rửa,
làm khơ. Buớc rửa tiêu tốn lượng nước lớn, vì thế nước thải tạo ra trong hệ thống
vận hành chế biến chủ yếu đến từ bước này. Tóm tắt quy trình chế biến một số loại
cao su sơ chế tiêu biểu được miêu tả dưới đây.
Chế biến mủ tờ
Mủ tờ có thể phân loại là mủ tờ ADS (Air Dried Sheet) và mủ RSS (Ribbed
Smoked Sheet). Sự khác nhau chính của ADS và RSS là phương pháp để làm khô
tờ mủ. ADS lợi dụng khơng khí nóng trong khi đó RSS sử dụng khói cung cấp bởi
nhà xơng khói (smokehouse). Trong thiết kế nhà xơng khói, buồng khói bố trí ngay
trên nền nhà, nhờ đó các xe đẩy chở tờ mủ di chuyển bên trong nhà máy có thể vận
chuyển theo đường ray vào bên trong các buồng xông [14].
Chế biến mủ tờ bắt đầu từ việc thu mủ nước ở đồn điền. Chúng được pha
loãng trước khi bổ sung axit focmic cho công đoạn đánh đông. Tờ mủ ướt được làm
thành tấm xuống còn độ dày 3 mm và cuối cùng được chuyển qua một mấy nghiền

xoay hai gờ. Những tấm mủ này được làm khơ nhờ khơng khí hoặc bằng nhà xơng
khói trong khoảng một tuần. Mùi đặc trưng của mủ tờ xơng khói là do gỗ hay vỏ
dừa được sử dụng để tạo ra khói. Những tấm mủ tạo thành cuối cùng đem phân loại
và đóng kiện. Quy trình chế biến mủ tờ như phụ lục 1.
Chế biến cao su Crepe

Nguyễn Thị Dung

[22]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

Cao su Crepe được tạo ra từ việc đông tụ mủ nước. Trong sản xuất cao su
crepe từ nhựa mủ, nguyên liệu thô được chống đông bằng cách bổ sung amoniac.
Sau khi vận chuyển tới nhà máy, mủ được lọc qua một màng lọc để loại bỏ phần
cao su bị đơng tụ trước đó và các mảnh vụn, lá. Sau khi xác định hàm lượng cao su
khô (DRC%), chúng được chuyển vào một thùng đảo trộn có cánh khuấy, mủ được
pha lỗng với nước để giảm DRC xuống 20-22% [14].
Quá trình sản xuất cao su Crepe gồm các bước: mủ đã pha loãng từ thùng đảo
trộn được chuyển sang các mương đông tụ, dùng dung dịch axit axetic hoặc focmic
(2%) để trung hòa ammoniac đã bổ sung vào mủ trước đó (để tránh đơng tụ) và để
pH giảm xuống 5.0-5.2, gần tới điểm đẳng điện 4.3. Tiếp theo là các bước nghiền sơ
cấp và thứ cấp. Sau khi mủ đông tụ, nước được đổ vào các mương để làm nổi phần
mủ đông. Trong nước, phần mủ đơng có thể kéo đưa dễ dàng tới máy nghiền. Sau
bước nghiền sơ cấp, mủ đông được chuyển qua cặp con lăn có xẻ rãnh do đó làm

tăng diện tích cho q trình làm khơ sau này. Mỗi con lăn được trang bị thêm hệ
thống phun nước để rửa các mảnh vụn cao su. Sau đó phần mủ đơng được cắt nhỏ,
làm khơ bằng khơng khí nóng và điều kiện áp suất. Quy trình chế biến tóm tắt như
phụ lục 2 [14].
Chế biến cao su cốm
Đây là dạng sản phẩm cao su thiên nhiên còn khá mới trên thị trường, được
biết đến như là “cao su chuyên biệt hóa cơng nghệ”. Có một số thuận lợi trong chế
biến cao su cốm như là chế biến nhanh, sản phẩm sạch, đồng nhất và hình thức bắt
mắt. Ngun liệu thơ sử dụng cho sản xuất cao su cốm có thể là mủ nước hoặc mủ
tạp chất lượng thấp. Các bước tiến hành cũng tương tự như trong chế biến mủ
Crepe, bao gồm sử dụng axit focmic 1%, melase 0.36%. Sodium bisulfate thường
được bổ sung vào hỗn hợp gây đông để sản phẩm đầu ra trông được sáng hơn. Nếu
nguyên liệu thô sử dụng là mủ tạp, phải được sốc rửa và sau đó qua máy nghiền
búa, hình thành kếp, lại tiếp tục nghiền và làm khơ, đóng kiện, bao gói. Quy trình
chế biến mủ cốm tóm tắt như phụ lục 3 [14].
Nguyễn Thị Dung

[23]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

CNSH 2010B

Chế biến mủ cô đặc
Nhựa mủ thu được từ nông trường qua bước tiền xử lý như lọc, rửa, bổ sung
amoniac trước khi chế biến. Về nhà máy mủ được đem ly tâm trong máy. Mủ cô
đặc (60%) được tách ra và thu lại tại vị trí trung tâm của máy ly tâm, trong khi đó,

mủ skim với khoảng 5% cao su khơ, thu ở bên hông máy. Mủ cô đặc được cho vào
các tank, bổ sung amoniac, bảo quản. Mủ skim được làm đơng với axit, tạo các kếp,
và làm khơ. Quy trình chế biến như phụ lục 4 [14].
1.2. ĐẶC ĐIỂM NƯỚC THẢI NGÀNH SƠ CHẾ MỦ CAO SU
1.2.1. Nguồn gốc phát sinh nước thải
Nguồn phát sinh nước thải phụ thuộc vào các công nghệ sơ chế khác nhau:
trong sơ chế cao su khối nước thải phát sinh từ khâu đánh đông, từ quá trình cán
băm, cán tạo tờ, băm cốm. Trong sơ chế mủ cô đặc là nước serum từ mương đông
tụ mủ skim, nước rửa các bồn chứa mủ. Riêng dây chuyền sơ chế mủ tạp thì đây là
dây chuyền sản xuất tiêu hao nước nhiều nhất trong các dây chuyền sơ chế mủ.
Nước thải phát sinh từ quá trình ngâm, rửa mủ tạp, từ quá trình cán băm, cán tạo tờ,
băm cốm… Ngồi ra cịn kể đến nước thải phát sinh do q trình rửa máy móc thiết
bị và vệ sinh nhà xưởng. Nước có nồng độ chất ơ nhiễm cao nhất được cho là nước
serum (nước được thải ra từ các mương đơng tụ).
1.2.2. Đặc tính nước thải
Nồng độ COD, BOD, TSS cao
Nước thải ra từ chế biến mủ cao su thường có nhu cầu oxy hóa sinh học
BOD, nhu cầu oxy hóa học COD, tổng chất rắn lơ lửng TSS ở mức cao (bảng 1.5)
Những đặc điểm này thì khác biệt ở mỗi quốc gia do sự khác nhau của mủ nguyên
liệu thô và công nghệ ứng dụng trong chế biến. Nguồn các chất ô nhiễm chủ yếu là
từ serum sau q trình đơng tụ mủ nước, đơng tụ mủ skim. Những hợp chất trong
serum có thể bị phân hủy sinh học và điều này dẫn tới sự tiêu thụ oxy cao trong
nước [13].

Nguyễn Thị Dung

[24]

Khảo sát nhà máy chế biến mủ cao su