Đánh giá hiện trạng xử lý nước thải ngành khoai mì tại các doanh nghiệp vừa và nhỏ trên địa bàn huyện xuân lộc tỉnh đồng nai và đề xuất các biện pháp nâng cao hiểu quả

i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

---------------------------

NGUYỄN TIẾN HƢNG

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI
NGÀNH KHOAI MÌ TẠI CÁC DOANH NGHIỆP
VỪA VÀ NHỎ TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN XUÂN
LỘC, TỈNH ĐỒNG NAI VÀ ĐỀ XUẤT CÁC
BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỂU QUẢ
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ thuật mơi trƣờng
Mã số ngành: 60520320

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2014


i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

---------------------------

NGUYỄN TIẾN HƢNG

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI

NGÀNH KHOAI MÌ TẠI CÁC DOANH NGHIỆP
VỪA VÀ NHỎ TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN XUÂN
LỘC, TỈNH ĐỒNG NAI VÀ ĐỀ XUẤT CÁC
BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỂU QUẢ
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trƣờng
Mã số ngành: 6052032
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: Tiến sĩ ĐẶNG VIẾT HÙNG
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2014


i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong Luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai cơng bố trong bất kỳ
cơng trình nào khác.
Tơi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này
đã đƣợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã đƣợc chỉ rõ nguồn
gốc.
Học viên thực hiện Luận văn


ii

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến tất cả thầy cơ, gia
đình và bạn bè đã ủng hộ và giúp đỡ em hoàn thành tốt luận văn này; xin gửi lời
cảm ơn đến tất cả thầy cô khoa Kỹ thuật môi trƣờng – Trƣờng Đại học cơng nghệ
thành phố Hố Chí Minh – những ngƣời đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý

báu trong suốt thời gian qua. Đặc biệt, em xin gửi đến T.S Đặng Viết Hùng lời trân
trọng cảm ơn thầy đã tận tình hƣớng dẫn em trong quá trình thực hiện luận văn tốt
nghiệp.
Xin cảm ơn quý thầy cô phản biện đã dành thời gian quan tâm đến luận văn và
đóng góp những ý kiến quý báu để luận văn đƣợc hịan thiện.
Cảm ơn cơ chú, anh chị tại Doanh nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì của huyện
Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai đã tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành tốt luận văn,
cũng nhƣ sự giúp đỡ, chỉ bảo của anh chị làm việc trong phịng Thí nghiệm của
Trung tâm quan trắc và kỹ thuật mơi trƣờng Đồng Nai đã hỗ trợ phân tích các kết
quả nƣớc thải.
Cảm ơn đến lãnh đạo Sở Tài nguyên và Môi trƣờng, lãnh đạo Thanh tra Sở
Tài nguyên và Môi trƣờng; Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Đồng Nai đã tạo điều kiện
để tôi đƣợc tham dự lớp cao học môi trƣờng, giúp đỡ tôi về thời gian trong suốt
khóa học, cũng nhƣ cấp kinh phí giúp tơi hồn thành khóa học một cách tốt nhất.

Tp.HCM, ngày

tháng

năm 2014

Học viên thực hiện

Nguyễn Tiến Hƣng


iii

TÓM TẮT
Dựa vào những tài liệu thu thập và quá trình khảo sát, thu mẫu, phân tích nƣớc

thải thực tế tại 03 Doanh nghiệp có quy mơ lớn nhất tại huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng
Nai, cũng là lớn nhất tỉnh Đồng Nai và tài liệu kỹ thuật hƣớng dẫn đánh giá sự phù
hợp của công nghệ xử lý nƣớc thải do Tổng cục môi trƣờng đƣa ra vào năm 2011 để
đánh giá thực trạng xử lý nƣớc thải của 03 Doanh nghiệp trên các khía cạnh kinh tế,
kỹ thuật, mơi trƣờng và xã hội. Từ đó sẽ khuyến cáo các Doanh nghiệp ngành cơng
nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì nên hay không nên áp dụng các công nghệ xử lý
hiện có.
Dựa vào kết quả đánh giá sẽ đƣa ra ƣu và nhƣợc điểm của từng hệ thống hiện
hữu, cũng nhƣ đề xuất các giải pháp cải tiến, nâng cao hiệu quả xử lý nƣớc thải sản
xuất tinh bột khoai mì. Ngồi ra, sẽ thiết lập một hệ thống xử lý nƣớc thải điển hình
cho ngành cơng nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì để làm tài liệu cho các Doanh
nghiệp tham khảo.


iv

ABSTRACT
According to reffrence document and surveying, taking sample, analyzing
waste water of three biggest companies at Xuan Loc district as well as Dong Nai
province and technical guidance for conformance assessemnt document that
MONRE issued in 2011 to evaluate real situation of three companies on economic
site, environment site as well as social site. Thence, proposing recommendationsto
all company which be produced manioc starch to apply technology treatment.
Base on evaluation result, advantage and essential points of each WWTP will
be given, as well as proposing to enhance efficiency of WWTP. Besides, best
WWTP will be set up for all factories which produce manioc starch to reference.


v

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... ii
TÓM TẮT .............................................................................................................. iii
ABSTRACT ........................................................................................................... iv
MỤC LỤC .............................................................................................................. v
DANH MỤC HÌNH ẢNH ....................................................................................... x
DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................... xi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ....................................................................... xii
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
Sự cần thiết thực hiện đề tài ................................................................................ 1
Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 1
Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 2
Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................. 2
Phƣơng pháp nghiên cứu ..................................................................................... 2
Ý nghĩa khoa học ................................................................................................ 3
Ý nghĩa thƣc tiễn ................................................................................................. 3
Giới hạn đề tài ..................................................................................................... 3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI
MÌ TẠI HUYỆN XUÂN LỘC, TỈNH ĐỒNG NAI. ................................................ 4
1.1. Thông tin chung về huyện Xuân Lộc ................................................................ 4
1.2. Cơng nghệ sản xuất tinh bột khoai mì ............................................................... 6
1.2.1. Thơng tin chung về cây khoai mì ............................................................... 6
1.2.2. Cơng nghệ sản xuất tinh bột khoai mì ........................................................ 7
1.3. Nƣớc thải nghành chế biến tinh bột khoai mì .................................................. 14
1.3.1. Thành phần, tính chất của nƣớc thải ........................................................ 14
1.3.2. Ơ nhiễm nƣớc thải ngành sản xuất tinh bột khoai mì ............................... 15


vi

CHƢƠNG 2: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI TẠI CÁC
DOANH NGHIỆP ĐƢỢC NGHIÊN CỨU ............................................................ 17
2.1. Hệ thống tiêu chí đánh giá .............................................................................. 17
2.1.1. Cơng nghệ phù hợp.................................................................................. 17
2.1.2. Đánh giá, lựa chọn công nghệ phù hợp .................................................... 17
2.1.3. Nhóm tiêu chí về mơi trƣờng .................................................................. 19
2.1.4. Nhóm tiêu chí về kinh tế ......................................................................... 20
2.1.5. Nhóm tiêu chí về kỹ thuật ....................................................................... 20
2.1.6. Nhóm tiêu chí về xã hội .......................................................................... 21
2.1.7. Bảng tiêu chí đánh giá ............................................................................ 21
2.2. Phƣơng pháp đo đạc, phân tích, tính tốn về hiện trạng xử lý.......................... 26
2.2.1. Thiết bị, dụng cụ dùng để thu mẫu ........................................................... 26
2.2.2. Quy trình chuẩn bị, thu mẫu, bảo quản và gửi mẫu .................................. 26
2.2.3. Phƣơng pháp đo đạc, phân tích, tính tốn................................................. 28
2.2.4. Vị trí thu mẫu .......................................................................................... 28
2.3. Hiện trạng hệ thống xử lý nƣớc thải tại doanh nghiệp đƣợc nghiên cứu ........ 29
2.3.1. Doanh nghiệp tƣ nhân Phong Phú ............................................................ 29
2.3.1.1. Thông tin chung về Doanh nghiệp .................................................... 29
2.3.1.2. Hiện trạng hệ thống xử lý nƣớc thải .................................................. 30
2.3.2. Cơng ty TNHH TM&SX Tồn Xn Hƣng ............................................. 35
2.3.2.1. Thông tin chung về Doanh nghiệp .................................................... 35
2.3.2.2. Hiện trạng hệ thống xử lý nƣớc thải .................................................. 36
2.3.3. Cơ sở chế biến tinh bột mì Phan Thành Tâm ........................................... 40
2.3.3.1. Thông tin chung về Doanh nghiệp .................................................... 40
2.3.3.2. Hiện trạng hệ thống xử lý nƣớc thải .................................................. 44
2.3.4. Đánh giá chung về chi phí đầu tƣ và vận hành của các Doanh nghiệp ...... 44
2.4. Đánh giá hệ thống xử lý nƣớc thải của các Doanh nghiệp đƣợc nghiên cứu dựa
trên Tài liệu kỹ thuật hƣớng dẫn đánh giá sự phù hợp do Tổng cục môi trƣờng ban
hành năm 2011 ...................................................................................................... 44

vii

CHƢƠNG 3: ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH XỬ LÝ NƢỚC THẢI NGÀNH CÔNG
NGHIỆP SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI MỲ .................................................... 48
3.1. Cơ sở đề xuất quy trình xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột khoai mỳ ................ 48
3.1.1. Các chỉ tiêu cơ bản của nƣớc thải ............................................................ 48
3.1.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình xử lý sinh học kỵ khí sinh Methane ............ 51
3.1.2.1. Q trình sinh học kỵ khí.................................................................. 51
3.1.2.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến q trình sinh học kỵ khí sinh Mêthane ... 56
3.1.3. Cơ sở lý thuyết xử lý Nitơ và phốt pho bằng phƣơng pháp sinh học ....... 57
3.1.3.1. Xử lý Nitơ Bằng Phƣơng Pháp Sinh Học ........................................ 57
3.1.3.2. Khử Phospho Bằng Phƣơng Pháp Sinh Học ................................... 62
3.2. Đề xuất quy trình xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột khoai mì .......................... 63
3.2.1. Yêu cầu thiết kế ....................................................................................... 63
3.2.2. Các điểm cần chú ý khi thiết kế các qui trình xử lý .................................. 63
3.2.3. Quy trình cơng nghệ xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột khoai mì .............. 65
3.2.4. Thuyết minh quy trình cơng nghệ ............................................................ 65
3.2.5. Máy móc thiết bị, giá thành ..................................................................... 68
3.2.6. Chi phí vận hành hệ thống xử lý .............................................................. 69
3.3. Đề xuất các giải pháp điều chỉnh hệ thống xử lý nƣớc thải của các doanh nghiệp
nghiên cứu ............................................................................................................. 69
3.3.1. Doanh nghiệp tƣ nhân Phong Phú ............................................................ 69
3.3.2. Cơng ty TNHH TM&SX Tồn Xn Hƣng ............................................. 70
3.3.3. Cơ sở chế biến tinh bột mì Phan Thành Tâm ........................................... 70
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN ..................................................................................... 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 72
PHỤ LỤC.............................................................................................................. 73
- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải trƣớc khi vào bể Biogas của Doanh nghiệp tƣ

nhân Phong Phú đƣợc thu vào ngày 04/12/2013. ................................................... 74
- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải sau khi qua Biogas 1 của Doanh nghiệp tƣ
nhân Phong Phú đƣợc thu vào ngày 04/12/2013. ................................................... 75


viii

- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải sau khi qua Biogas 3 của Doanh nghiệp tƣ
nhân Phong Phú đƣợc thu vào ngày 04/12/2013. ................................................... 76
- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải sau mƣơng hiếu khí trƣớc khi thải vào hồ sinh
học của Doanh nghiệp tƣ nhân Phong Phú đƣợc thu vào ngày 04/12/2013............. 77
- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải sau bể lọc trƣớc khi thải vào nguồn tiếp nhận
của Doanh nghiệp tƣ nhân Phong Phú đƣợc thu vào ngày 04/12/2013. .................. 78
- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải sau mƣơng hiếu khí trƣớc khi thải vào hồ sinh
học của Doanh nghiệp tƣ nhân Phong Phú đƣợc thu vào ngày 18/12/2013............. 79
- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải sau bể lọc trƣớc khi thải vào nguồn tiếp nhận
của Doanh nghiệp tƣ nhân Phong Phú đƣợc thu vào ngày 18/12/2013. .................. 80
- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải trƣớc khi vào bể Biogas của Công ty TNHH
sản xuất thƣơng mại Toàn Xuân Hƣng đƣợc thu vào ngày 05/12/2013. ................. 81
- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải đầu ra sau Biogas, trƣớc khi vào hồ lắng của
Cơng ty TNHH sản xuất thƣơng mại Tồn Xn Hƣng đƣợc thu vào ngày
05/12/2013. ........................................................................................................... 82
- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải sau khi qua hồ lắng, trƣớc khi vào hồ hiếu khí
của Cơng ty TNHH sản xuất thƣơng mại Toàn Xuân Hƣng đƣợc thu vào ngày
05/12/2013. ........................................................................................................... 83
- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải sau hồ hiếu khí, trƣớc khi thải vào hồ sinh học
của Cơng ty TNHH sản xuất thƣơng mại Toàn Xuân Hƣng đƣợc thu vào ngày
05/12/2013. ........................................................................................................... 84
- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải sau hồ sinh học, trƣớc khi thải vào hồ chứa
không chống thấm của Công ty TNHH sản xuất thƣơng mại Toàn Xuân Hƣng đƣợc

thu vào ngày 05/12/2013. ...................................................................................... 85
- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải sau hồ hiếu khí, trƣớc khi thải vào hồ sinh học


ix

của Cơng ty TNHH sản xuất thƣơng mại Tồn Xn Hƣng đƣợc thu vào ngày
18/12/2013. ........................................................................................................... 86
- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải sau hồ sinh học, trƣớc khi thải vào hồ chứa
không chống thấm của Công ty TNHH sản xuất thƣơng mại Toàn Xuân Hƣng đƣợc
thu vào ngày 18/12/2013. ...................................................................................... 87
- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải sau hệ thống xử lý nƣớc thải, trƣớc khi thải
vào suối Gia Ui của Cơ sở chế biến tinh bột mì Phan Thành Tâm đƣợc thu vào ngày
25/11/2013. ........................................................................................................... 88
- Phiếu kết quả thử nghiệm nƣớc thải sau hệ thống xử lý nƣớc thải, trƣớc khi thải
vào suối Gia Ui của Cơ sở chế biến tinh bột mì Phan Thành Tâm đƣợc thu vào ngày
20/12/2013. ........................................................................................................... 89


x

DANH MỤC HÌ NH ẢNH

Hình 1.1: Cấu tạo của cây khoai mì ........................................................................ 6
Hình 1.2: Quy trình Cơng nghệ sản xuất tinh bột khoai mì ...................................... 8
Hình 1.3: Thiết bị sàng dạng trống quay .................................................................. 9
Hình 1.4: Thiết bị rửa củ khoai mì ......................................................................... 10
Hình 1.5: Máy nghiền bột ...................................................................................... 11
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ xử lý nƣớc thải DNTN Phong Phú ............... 30
Hình 2.2: Hình ảnh thực tế hệ thống xử lý nƣớc thải .............................................. 32

Hình 2.3: Sơ đồ quy trình cơng nghệ xử lý nƣớc thải Cơng ty Tồn Xn Hƣng.... 36
Hình 2.4: Hình ảnh thực tế hệ thống xử lý nƣớc thải ............................................. 37
Hình 2.5: Sơ đồ quy trình cơng nghệ xử lý nƣớc thải Cơ sở Phan Thành Tâm ....... 41
Hình 2.6: Hình ảnh thực tế hệ thống xử lý nƣớc thải .............................................. 42
Hình 3.1: Ba giai đoạn của quá trình lên men yếm khí ........................................... 52
Hình 3.2: Hệ thống kết hợp nitrate hóa và khử nitrate 4 giai đoạn.......................... 60
Hình 3.3: Hệ thống kết hợp nitrate hóa và khử nitrate bằng mƣơng oxy hóa .......... 60
Hình 3.4: Hệ thống A/O (Anaerobic/Oxic) ............................................................ 62
Hình 3.5: Hệ thống PhoStrip .................................................................................. 62
Hình 3.6: Hệ thống SBR ........................................................................................ 62
Hình 3.7: Quy trình cơng nghệ xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột khoai mì ............. 65


xi

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Thành phần tính chất nƣớc thải tinh bột khoai mì sau khi đã đƣợc lắng,
lọc sơ bộ ............................................................................................................... 14
Bảng 2.1: Hệ thống các tiêu chí đánh giá và thang điểm đánh giá sự phù hợp của
công nghệ xử lý nƣớc thải ..................................................................................... 21
Bảng 2.2: Điều kiện áp dụng đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý ................ 26
Bảng 2.3: Bảng thống kê thiết bị, dụng cụ dung để thu mẫu .................................. 26
Bảng 2.4: Bảng quy trình chuẩn bị, thu mẫu, bảo quản và gửi mẫu ........................ 26
Bảng 2.5: Bảng thống kê phƣơng pháp thử cho từng thơng số phân tích ................ 28
Bảng 2.6: Các cơng trình đơn vị Hệ thống xử lý nƣớc thải DNTN Phong Phú ....... 33
Bảng 2.7: Kết quả phân tích nƣớc thải tại các cơng trình đơn vị ............................ 34
Bảng 2.8: Cơng trình đơn vị Hệ thống XLNT của Cơng ty Tồn Xn Hƣng ....... 38
Bảng 2.9: Kết quả phân tích nƣớc thải của Cơng ty Tồn Xn Hƣng ................... 39
Bảng 2.10: Cơng trình Hệ thống xử lý nƣớc thải của Cơ sở Phan Thành Tâm........ 42

Bảng 2.11: Kết quả phân tích nƣớc thải của Cơ sở Phan Thành Tâm ..................... 43
Bảng 2.12: Giá thành xử lý và chi phí vận hành của hệ thống xử lý nƣớc thải ...... 44
Bảng 2.13: Thang điểm đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý nƣớc thải của các
doanh nghiệp nghiên cứu ...................................................................................... 44
Bảng 3.1: Giá trị K và k tiêu biểu cho một số loại nƣớc thải .................................. 50
Bảng 3.2: Phản ứng dị hóa các acid béo bởi vi khuẩn Syntrophomonas wolfei ...... 54
Bảng 3.3: Năng lƣợng giải phóng từ phản ứng phân hủy kỵ khí có sự tiêu thụ H 2 bởi
vi khuẩn Methanogens hay Desulfovibrio ............................................................. 54
Bảng 3.4: Năng lƣợng giai đoạn tạo methane......................................................... 55
Bảng 3.5: Nguồn cung cấp carbon trong quá trình khử nitrate ............................... 59
Bảng 3.6: Thơng số động học q trình khử nitrate ................................................ 59
Bảng 3.7: Thông số thiết kế hệ thống khử P bằng phƣơng pháp sinh học ............... 63
Bảng 3.8: Chất lƣợng nƣớc thải đầu vào và yêu cầu thiết kế .................................. 63
Bảng 3.9: Các hạng mục cơng trình Hệ thống xử lý nƣớc thải 500m3/ngày.đêm .... 68
Bảng 3.10: Thống kê chi phí vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải ............................ 69


xii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
HCN: Axit xianhiđric
Fe: Sắt
H2SO4 : Axit_sunphuric
Al2(SO4)3: Phèn nhôm
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
DNTN: Doanh nghiệp tƣ nhân
TSS: Chất rắn lơ lửng.
CN-: Cianua
QCVN40-2011: Quy chuẩn Việt Nam số 40, đƣợc ban hành năm 2011
HTXLNT: Hệ thống xử lý nƣớc thải

PP: Phong Phú
TM&SX: Thƣơng mại và sản xuất
UBND: Ủy ban nhân dân
QĐ: Quyết định.
BTNMT: Bộ Tài nguyên và mơi trƣờng.
AEROTANK: Bể xục khí
HDPE: High Density Poly Ethylen
TXH: Tịan Xuân Hƣng
PTT: Phan Thành Tâm
VNĐ: Việt Nam đồng
BOD (Biochemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy sinh hoá
COD (Chemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy hóa học


1

MỞ ĐẦU

SỰ CẦN THIẾT THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
 Cây khoai mì đƣợc trồng ở Đồng Nai khá sớm, năm 1901 diện tích trồng
khoai mì khoảng 1.000 ha. Năm 2010 diện tích đạt đến 17.000 ha, chủ yếu tập trung
tại các huyện Vĩnh Cửu, Xuân Lộc, Long Thành và Trảng Bom. Các Doanh nghiệp
tham gia sản xuất các sản phẩm từ nguyên liệu khoai mì trên địa bàn tỉnh Đồng Nai
khoảng trên dƣới 20 Doanh nghiệp, chủ yếu tập trung ở huyện Xuân Lộc.
 Ngành công nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì phát sinh lƣợng nƣớc thải
rất lớn, với hàm lƣợng chất ô nhiễm cao. Hiện tại, trên địa bàn tỉnh Đồng Nai các
Doanh nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì hầu hết đều đã đầu tƣ hệ thống xử lý nƣớc
thải. Tuy nhiên, theo thống kê có rất ít Doanh nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì xử
lý nƣớc thải đạt quy chuẩn, tiêu chuẩn Quốc gia về môi trƣờng.
 Nhằm góp phần bảo vệ mơi trƣờng, Luận văn đƣợc thực hiện nhằm đánh

giá công nghệ xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột khoai mì của một số Doanh nghiệp
sản xuất tinh bột khoai mì trên địa bàn huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai dựa trên 03
khía cạnh: Kỹ thuật, kinh tế và mơi trƣờng. Từ đó đƣa ra các giải pháp nhằm nâng
cao hiệu quả xử lý nƣớc thải của ngành công nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì
nhằm giúp cho các Doanh nghiệp trong Ngành có một phƣơng pháp cụ thể để đánh
giá và lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc thải phù hợp với thực tế nhƣng vẫn đáp ứng
các tiêu chí về kỹ thuật, kinh tế và môi trƣờng.
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
 Đánh giá hiện trạng xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột khoai mì tại 3 Doanh
nghiệp hoạt động trên địa bàn huyện Xuân Lộc dựa trên các khía cạnh: Kỹ thuật,
kinh tế và môi trƣờng.
 Đề xuất các giải pháp nhằm cải tiến, nâng cao hiệu quả của hệ thống xử lý
nƣớc thải sản xuất tinh bột khoai mì.


2

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
 Nội dung 1: Tổng quan về ngành cơng nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì:
Cơng nghệ sản xuất tinh bột khoai mì; Thành phần tính chất nƣớc thải sản xuất tinh
bột khoai mì; thực trạng mơi trƣờng tại huyện Xuân Lộc liên quan đến ngành sản
xuất tinh bột khoai mì.
 Nội dung 2: Tìm hiểu thực tế về hoạt động và hệ thống xử lý nƣớc thải của
03 Doanh nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì tại Xuân Lộc - Đồng Nai: Thông tin
chung của Doanh nghiệp, quy trình xử lý nƣớc thải, cấu tạo của hệ thống xử lý,
cách vận hành.
 Nội dung 3: Đánh giá về hiện trạng xử lý nƣớc thải: Đƣa ra tiêu chí để
đánh giá sự phù hợp cơng nghệ xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột khoai mì; căn cứ
kết quả thu thập, đo kiểm, phân tích để đánh giá.
 Nội dung 4: Đề xuất các giải pháp cải tiến, nâng cao hiệu quả xử lý nƣớc

thải sản xuất tinh bột khoai mì cho từng doanh nghiệp, đồng thời đƣa ra một hệ
thống xử lý điển hình cho ngành cơng nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì.
PHẠM VI NGHIÊN CỨU
 Về không gian: Trên địa bàn huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai.
 Về thời gian: Luận văn thực hiện với số liệu, kết quả thu thập từ cuối năm
2013 và đầu năm 2014.
 Về đối tƣợng: Luận văn nghiên cứu trên 03 đối tƣợng là Doanh nghiệp tƣ
nhân Phong Phú; Cơng ty TNHH TM&SX Tồn Xn Hƣng và Cơ sở chế biến tinh
bột mì Phan Thành Tâm.
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
 Phƣơng pháp tổng quan tài liệu
 Phƣơng pháp thu thập thông tin
 Phƣơng pháp điều tra thực địa
 Phƣơng pháp lấy mẫu phân tích


3

 Phƣơng pháp so sánh, đối chiếu
 Phƣơng Pháp lấy ý kiến của chuyên gia
Ý NGHĨA KHOA HỌC
 Tạo thêm cơ sở dữ liệu trong việc đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử
lý nƣớc thải ngành sản xuất tinh bột khoai mì.
Ý NGHĨA THỰC TIỄN
 Đối với Doanh nghiệp: Luân văn là tài liệu cung cấp cho các Doanh nghiệp
sản xuất tinh bột khoai mì phƣơng pháp đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý
nƣớc thải từ đó đƣa ra quyết định đầu tƣ cơng nghệ xử lý hoặc có những cải tiến
cơng nghệ xử lý nƣớc thải phù hợp với thực tế của từng Doanh nghiệp để đảm bảo
nƣớc thải sau hệ thống xử lý luôn đạt quy chuẩn, tiêu chuẩn Quốc gia về bảo vệ môi
trƣờng.

 Đối với cơ quan quản lý nhà nƣớc: Luận văn sẽ cung cấp cho các nhà
quản lý nhà nƣớc có một cái nhìn tồn diện về cơng nghệ xử lý nƣớc thải ngành
công nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì, để từ đó có những giải pháp, định hƣớng cụ
thể nhằm khuyến khích các Doanh nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì xây dựng hoặc
cải tiến cơng nghệ xử lý nƣớc thải phù hợp nhằm đạt hiệu quả xử lý về môi trƣờng
cao nhất.
GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
 Luận văn chỉ nghiên cứu đối với 03 Doanh nghiệp tại địa bàn huyện Xuân
Lộc, tỉnh Đồng Nai trong thời gian từ cuối năm 2013 và đầu năm 2014.


4

CHƢƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
TINH BỘT KHOAI MÌ
1.1. Thơng tin chung về huyện Xn Lộc:
Huyện Xn Lộc nằm ở phía Đơng Nam tỉnh Đồng Nai. Phía Bắc giáp huyện
Định Quán; Phía Nam giáp huyện Cẩm Mỹ và tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu; Phía Đơng
giáp tỉnh Bình Thuận; Phía Tây giáp huyện Long Khánh.
Tồn Huyện có 15 đơn vị hành chính cấp xã, trong đó có 1 thị trấn và 14 xã.
Diện tích tự nhiên tồn Huyện 72.719 ha, dân số: 228.353 ngƣời, chiếm 12,3% về
diện tích và 9,0% về dân số toàn tỉnh Đồng Nai, mật độ dân số 314 ngƣời/km2.
Xuân Lộc có lợi thế về phát triển kinh tế hƣớng ngoại với các thế mạnh về nông
nghiệp, dịch vụ, cơng nghiệp, đóng vai trị quan trọng trong phát triển nông nghiệp
tỉnh Đồng Nai và mở rộng mối giao lƣu giữa Đồng Nai với các tỉnh Duyên Hải
Nam Trung Bộ và Bà Rịa-Vũng Tàu.
Huyện Xuân Lộc nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới cận xích đạo. Năng lƣợng
bức xạ dồi dào (trung bình 154-158 Kcal/cm2-năm). Nắng nhiều (trung bình từ 5,76 giờ/ngày). Nhiệt độ cao và cao đều quanh năm, (trung bình 25,4 oC. Hầu nhƣ
khơng có những thiên tai nhƣ : bão, lụt, rất thuận lợi cho phát triển kinh tế. Lƣợng

mƣa lớn (trung bình từ 1.956-2.139 mm/năm), có xu thế giảm dần theo hƣớng từ
Đơng Bắc xuống Tây Nam. Mùa mƣa thƣờng bắt đầu vào tháng 5 kết thúc vào cuối
tháng 11.
Phần lớn sông suối trong địa phận Xuân Lộc thƣờng ngắn và dốc nên khả
năng giữ nƣớc rất kém, nghèo kiệt vào mùa khô. Việc xây dựng các hồ chứa kết hợp
với chuyển tải nƣớc từ ngoài vùng vào là rất cần thiết cho phát triển kinh tế-xã hội
mà đặc biệt là cho phát triển sản xuất nông-công nghiệp của Huyện.
So với các khu vực khác ở Đơng Nam bộ thì Đồng Nai nói chung và Xuân
Lộc nói riêng có hạn chế lớn về thiếu nguồn nƣớc ngọt để tƣới cho cây trồng vào
mùa khô, địi hỏi phải bố trí cơ cấu cây trồng vật nuôi phù hợp với điều kiện của
từng tiểu vùng, kết hợp với ứng dụng công nghệ tƣới tiết kiệm nƣớc để tăng cƣờng


5

thâm canh, nâng cao hiệu quả sản xuất, phát huy lợi thế về vị trí địa lý, địa hình, đất
đai và nguồn lực.
Về mức độ Tăng trƣởng kinh tế: Thời kỳ 2006 – 2010, tốc độ tăng trƣởng kinh
tế trong thời kỳ đạt 16,6%, cao gấp 1,26 lần so với tăng trƣởng bình qn tồn Tỉnh
(13,2%) và gấp 2,31 lần so với bình qn tồn quốc (7,2%). Đạt đƣợc thành quả
trên là nhờ công nghiệp tăng trƣởng nhanh, đạt 37,9%; dịch vụ đạt 18,5% trong khi
nông nghiệp vẫn giữ đƣợc mức tăng trƣởng khá ổn định 5,4%.
Trong nông nghiệp, cả trồng trọt và chăn ni đều có tốc độ tăng trƣởng cao,
trình độ sản xuất ln đƣợc nâng cao theo hƣớng cơng nghiệp hố và tập trung đầu
tƣ theo chiều sâu. Để tạo điều kiện cho chăn nuôi phát triển bền vững và dần trở
thành ngành sản xuất chính trong lĩnh vực nông nghiệp, Huyện đã tiến hành xây
dựng quy hoạch phát triển chăn nuôi và xây dựng các vùng khuyến khích phát triển
chăn ni, các cơ sở giết mổ tập trung đã đƣợc tiến hành và đƣợc UBND tỉnh Đồng
Nai phê duyệt tại Quyết định số 3082/QĐ-UBND ngày 22/10/2009.
Hiện trên địa bàn Xn Lộc có 01 khu cơng nghiệp đã đƣợc Chính phủ chấp

thuận thành lập tại xã Xuân Tâm – Xuân Hiệp vào đầu năm 2006 với diện tích
109ha. Ngồi ra, trên địa bàn huyện đã quy hoạch 02 cụm cơng nghiệp, với tổng
diện tích 40ha, đã đƣợc UBND Tỉnh phê duyệt quy hoạch chi tiết, đó là cụm công
nhgiệp Xuân Hƣng 19ha, cụm công nghiệp Suối Cát 20ha.
Về định hƣớng phát triển của huyện Xuân Lộc: Giữ vững mức phát triển nông
nghiệp ổn định từ 5 - 6%; tăng trƣởng công nghiệp từ 35 – 40%, tăng trƣởng dịch
vụ từ 18 – 20 %, trong đó tạo điều kiện để phát triển chăn nuôi và giết mổ tập trung
một cách bền vững, vì đây là lợi thế của Huyện và dần trở thành ngành sản xuất
chính trong lĩnh vực nông nghiệp; tập trung phát triển ngành công nghiệp khoai mì
nhằm chế biến nguồn lƣơng thực do ngƣời dân trong Huyện trồng đƣợc và tận dụng
nguồn lƣơng thực dồi dào của tỉnh Bình Thuận chuyển sang; thu hút các dự án ít
gây ơ nhiễm mơi trƣờng và tiêu tốn nhiều nhân công nhằm giải quyết vấn đề công
ăn việc làm cho ngƣời dân địa phƣơng. Ngoài ra, thu hút và tạo điều kiện cho phát
triển du lịch tại núi Gia Lào và các địa điểm khác cò tiềm năng.


6

1.2. Cơng nghệ sản xuất tinh bột khoai mì:
1.2.1. Thơng tin chung về cây khoai mì:
Cây khoai mì (Cassava) hay cịn gọi là củ khoai mì có tên khoa học là Manihot
esculenta Crantz, là loại cây lâu năm có củ ăn đƣợc, đƣợc trồng chủ yếu ở các vùng
nhiệt đới và cận nhiệt đới. Nó có nguồn gốc từ lƣu vực sơng Amazone, Nam Mỹ.
Đến thế kỉ XVI, khoai mì mới đƣợc trồng ở Châu Á và Châu Phi. Ở nƣớc ta, khoai
mì đƣợc trồng khắp nơi từ Bắc tới Nam.

Hình 1.1: Cấu tạo của cây khoai mì
Khoai mì bao gồm nhiều loại khác nhau. Căn cứ vào kích thƣớc, màu sắc củ,
thân, gân lá, vị ngọt hay đắng (quyết định bởi hàm lƣợng acid HCN cao hay thấp)
mà ngƣời ta tiến hành phân loại khoai mì. Tuy nhiên, trong công nghệ sản xuất tinh

bột ngƣời ta phân thành hai loại:


7

 Khoai mì ngọt: hàm lƣợng HCN nhỏ hơn 50 mg/kg củ. và ta có thể ăn đƣợc
ngay mà khơng bị ngộ độc. Loại khoai mì này có hàm lƣợng tinh bột thấp, cho năng
suất thấp, thân khoai mì yếu dễ gãy, có ít nhựa mủ, lá cây màu xanh tƣơi, củ nhỏ.
 Khoai mì đắng: có chứa hàm lƣợng HCN cao trên 50mg/kg củ và khi ăn
tƣơi sẽ bị ngộ độc, trong thành phần khoai mì đắng chứa rất nhiều tinh bột (trên
20%). Loại khoai mì này cho năng suất cao, thân có nhiều nhựa mủ, củ lớn, lá cây
có màu xanh thẫm.
Cây khoai mì có thể trồng ở các bờ đất nghèo chất dinh dƣỡng mà tại đó các
loại cây ngũ cốc và các loại cây hoa màu khác khơng thể phát triển tốt đƣợc, nó có
khả năng chịu đƣợc hạn hán tốt hơn các cây lƣơng thực khác.
1.2.2. Cơng nghệ sản xuất tinh bột khoai mì:
Tinh bột khoai mì đã đƣợc sản xuất từ rất lâu trên thế giới cũng nhƣ ở nƣớc ta.
Phƣơng pháp sản xuất tinh bột ở trong nƣớc cũng nhƣ một số doanh nghiệp tại
huyện Xuân Lộc chủ yếu là phƣơng pháp cơ học. Dựa theo tính chất của tinh bột là
khơng hịa tan trong nƣớc, kích thƣớc hạt nhỏ, tỉ trọng của hạt tinh bột chênh lệch
nhiều với nƣớc mà dùng các biện pháp nghiền, rây, rửa, lắng hoặc ly tâm để tách lấy
tinh bột.


8

Nƣớc

Nƣớc

Ngun liệu đầu vào
(Khoai mì tƣơi)

Khí thải, bụi, ồn

Băng tải

Bụi

Máy sàng

Bụi, ồn

Máy rửa

Nƣớc thải, chất thải
rắn

Máy nghiền

Bụi, ồn

Hệ thống lọc ly tâm

Máy ép bã

Khu vực máng lắng bột

Khí thải, bụi, chất
thải rắn

chất thải rắn

Nƣớc thải

Tinh bột ƣớt

Đóng bao

Nhập kho

Hình 1.2: Quy trình Cơng nghệ sản xuất tinh bột khoai mì


9

Thuyết minh quy trình cơng nghệ:
 Lựa chọn ngun liệu.
Lựa chọn nguyên liệu để đƣa vào sản xuất tinh bột là khâu đầu tiên rất quan
trọng, góp phần quyết định chất lƣợng của tinh bột thành phẩm sau này.
Phƣơng pháp lựa chọn nguyên liệu hiện nay chủ yếu là phƣơng pháp cảm
quan. Hiện nay chƣa có quy định chung về chất lƣợng khoai mì đƣa vào sản xuất
tinh bột nhƣng ở từng nhà máy đều có quy định riêng về chỉ số chất lƣợng. Ví dụ
nhƣ:
+ Hàm lƣợng tinh bột trong củ sắn phải từ 14-15% trở lên.
+ Lƣợng củ nhỏ và ngắn (chiều dài nhỏ hơn 10cm, đƣờng kính củ chỗ lớn nhất
nhỏ hơn 1,5cm) không quá 4%.
+ Củ dập nát và gẫy vụn không quá 3%.
+ Lƣợng đất và tạp chất chiếm tối đa 1,5-2%.
+ Khơng có củ thối.

Khoai mì sau khi thu mua về có thể chƣa đƣa vào sản xuất ngay thì phải bảo
quản khoai mì tƣơi trong một khoảng thời gian nhất định. Tuy nhiên, để chất lƣợng
tinh bột thành phẩm là tốt nhất, khoai mì sau khi thu mua về nên chế biến ngay
trong vịng 48h.
 Sàng loại bỏ tạp chất:
Q trình sàng giúp loại bỏ đất đá, tạp chất rắn khỏi nguyên liệu khoai mì
trƣớc khi đƣa vào quá trình rửa.
Thiết bị sàng sử dụng cho quá trình sàng loại bỏ tâp chất thƣờng sử dụng là
sàng rung và sàng dạng trống quay.

Hình 1.3: Thiết bị sàng dạng trống quay


10

 Rửa và bóc vỏ:
Mục đích của q trình rửa và bóc vỏ là làm sạch nguyên liệu và tách bỏ phần
vỏ lụa của củ vì nếu rửa khơng sạch thì đất cát sẽ làm tạp chất lẫn vào tinh bột sẽ
làm tăng độ tro, độ màu thành phẩm, tinh bột sẽ khơng có chất lƣợng cao.
Thiết bị rửa củ thƣờng dùng trong sản xuất tinh bột khoai mì là thiết bị thùng
hình trụ có đục lỗ, để ngập trong nƣớc. Tại thiết bị rửa củ củ, củ khoai mì đƣợc rửa
sạch dƣới áp lực của nƣớc, ma sát giữa các củ cũng nhƣ ma sát giữa củ với thành
thiết bị, với cánh quay

Hình 1.4: Thiết bị rửa củ khoai mì
Một thiết bị rửa có hiệu quả cao khác là thiết bị rửa dạng thùng quay với ống
bên trong để xịt nƣớc rửa củ.
Tuỳ thuộc mức độ và đặc tính tạp chất của nguyên liệu mà thới gian rửa có thể
từ 8-15 phút, chi phí nƣớc rửa từ 2-4 m3 /1 tấn ngun liệu.
 Q trình nghiền:

Mục đích của q trình nghiền là giải phóng tinh bột khỏi tế bào bằng cách
phá vỡ màng tế bào khoai mì. Đây là khâu quan trọng nhất trong việc quyết định
hiệu suất thu hồi tinh bột. Sự phá vỡ màng tế bào càng triệt để thì hiệu suất tách tinh
bột càng cao.
Thiết bị nghiền thƣờng dùng nhất hiện nay là máy nghiền Jahn: Máy nghiền
này có một rotor làm bằng gỗ cứng hay ống thép, có đƣờng kính khoảng 50 cm, trên
đó có rạch những rãnh theo chiều dọc để gắn những lƣỡi dao hay lƣỡi cƣa. Tuỳ theo
nhu cầu mà có thể có từ 10 đến 12 răng cƣa trên lƣỡi dao. Các lƣỡi dao đƣợc đặt
cách nhau khoảng 6-7mm.


11

Hình 1.5: Máy nghiền bột
Nguyên tắc hoạt động: nguyên liệu sau khi nhập vào máy nghiền đƣợc máy
nghiền thành khối bột mịn nhờ sự cọ xát của bộ phận nghiền quay xung quanh một
trục. Trong q trình nghiền ta có xối nƣớc để nƣớc đƣa bột nghiền ra ngồi thơng
qua lỗ lƣới.
 Tách bã thô.
Hỗn hợp thu đƣợc sau khi nghiền khơng chỉ chứa tinh bột mà cịn lẫn các tạp
chất khác nhƣ vỏ tế bào, dịch bào thoát ra do q trình nghiền, tế bào cịn ngun,
nƣớc… Do đó, q trình tách bã thơ nhằm mục đích tách phần lớn lƣợng bã thô ra
khỏi hỗn hợp.
Nguyên liệu sau khi ra khỏi thiết bị nghiền đƣợc pha loãng đến nồng độ 27 oBx
bằng nƣớc sạch hoặc nƣớc thu đƣợc sau q trình tách tinh bột. Hỗn hợp sau khi
pha lỗng đƣợc đƣa đến thiết bị rây để tách tinh bột tự do ra khỏi các tạp chất lớn.
Sau khi qua rây nguyên liệu đƣợc chia làm 2 phần:
+ Phần không lọt qua rây gồm các xơ lớn, các mảnh vụn và những hạt tinh bột
tự do chƣa tách hết đƣợc đƣa xuống máy nghiền lần thứ hai.
+ Phần lọt qua rây đƣợc đƣa qua máy ly tâm để tách dịch bào.

Bã sau khi tách vẫn còn một lƣợng tinh bột tự do bám lại. Vì vậy, để tăng hiệu
quả của quá trình tách, ngƣời ta thu hồi lƣợng bã cho trở lại máy nghiền. Sau khi
nghiền xong, bã tiếp tục đƣợc tách lƣợng tinh bột sót. Tuy nhiên, trong bã vẫn cịn
lại một lƣợng nào đó khơng thể tách hết đƣợc. Ngồi tinh bột ra cịn một lƣợng
dextrin, đƣờng, chất pectin, chất khơ của bã. Vì vậy, bã thơ sẽ đƣợc đƣa ra bể chứa