Xử lý nước thải tinh bột khoai mì bằng bèo lục bình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
..

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT KHOAI MÌ
BẰNG BÈO LỤC BÌNH

Ngành:CƠNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : ThS. VŨ HẢI YẾN
Sinh viên thực hiện

: HUỲNH THỊ THUẬN

MSSV: 105111079

Lớp: 05DSH

TP. Hồ Chí Minh, 03/2011


LỜI CÁM ƠN
 

Đầu tiên con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ba Mẹ người đã sinh thành, nuôi
nấng dạy dỗ và tạo mọi điều kiện cho con có được ngày hơm nay. Xin cảm ơn các anh,
chị và những người bạn thân đã luôn động viên tôi trong suốt thời gian qua.
Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng tồn thể q thầy cơ trường Đại Học
Kỹ Thuật Cơng Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là quý thầy cô khoa Môi trường

và Công nghệ sinh học đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt cho tơi những kiến thức q
báu trong suốt khóa học tại trường.
Xin chân thành cảm tạ và biết ơn sâu sắc Cơ Đặng Vũ Hải Yến, người đã tận tình
hướng dẫn và giúp đỡ tơi hồn thành luận văn này.
Xin cảm ơn tất cả những người bạn đã luôn động viên và giúp đỡ tôi trong suốt
thời gian học tập, nghiên cứu tại trường.
Xin chân thành cảm ơn!

TPHCM, ngày

tháng

Sinh viên thực hiện

Huỳnh Thị Thuận

năm 2011



MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Nhận xét của GVHD
Mục lục
Danh mục bảng
Danh mục biểu đồ
Danh mục hình
Danh mục chữ viết tắt
Chương I: Mở đầu.......................................................................................................1
I.1 Đặt vấn đề ..............................................................................................................1

I.2 Mục tiêu nghiên cứu..............................................................................................2
I.3 Nội dung nghiên cứu .............................................................................................2
I.4 Đối tượng nghiên cứu ...........................................................................................2
I.5 Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................2
I.6 Phạm vi nghiên cứu ...............................................................................................2
Chương II: Tổng quan về nước thải tinh bột mì .......................................................3
II.1 Tổng quan về cây khoai mì .................................................................................3
II.1.1 Phân loại khoai mì ............................................................................................3
II.1.2 Cấu tạo cây khoai mì ........................................................................................4
II.1.3 Thành phần hóa học ..........................................................................................4
II.2 Tổng quan ngành cơng nghiệp sản xuất bột mì ................................................7
II.2.1 Giới thiệu chung................................................................................................7
II.2.2 Hiện trạng ngành chế biến tinh bột mì ở Việt Nam ........................................8
II.2.2.1 Giới thiệu chung ............................................................................................9
II.2.2.2 Tình hình sản xuất tinh bột mì trong nước ...................................................9
II.2.2.3 Định hướng phát triển bền vững (Nông nghiệp) .......................................10
II.2.2.4 Quy trình cơng nghệ sản xuất tinh bột mì ..................................................10
II.3 Hiện trạng ô nhiễm của ngành sản xuất tinh bột khoai mì ..............................12
II.4 Tổng quan về nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Miwon – Tây Ninh .........13


II.4.1 Tình hình chung về ơ nhiễm nước thải tinh bột khoai mi ở Tây Ninh ........13
II.4.2 Tổng quan về nhà máy sản xuất bột mì Miwon – Tây Ninh ........................13
II.4.2.1 Giới thiệu chung về nhà máy ......................................................................13
II.4.2.2 Dây chuyền sản xuất bột mì của nhà máy ..................................................14
II.4.2.3 Nhu cầu nguyên liệu sản xuất .....................................................................15
II.5 Nước thải trong chế biến tinh bột khoai mì ......................................................15
II.5.1 Nguồn phát sinh. .............................................................................................15
II.5.2 Đặt tính nước thải của ngành sản xuất tinh bột khoai mì. ............................16
II.5.3 Tác động của nước thải chế biến tinh bột khoai mì đến mơi trường nước..16

II.5.3.1 Ảnh hưởng của pH ......................................................................................16
II.5.3.2 Ảnh hưởng của các chất hữu cơ..................................................................16
II.5.3.3 Ảnh hưởng của chất lơ lửng ........................................................................16
II.5.3.4 Ảnh hưởng của các chất dinh dưỡng ..........................................................17
II.5.3.5 Ảnh hưởng của Cyanua ...............................................................................17
II.6 Phương pháp xử lý nước thải tinh bột khoai mì...............................................17
II.6.1 Xử lý cơ học ....................................................................................................17
II.6.2 Xử lý hóa học ..................................................................................................17
II.6.3 Xử lý hóa lý .....................................................................................................18
II.6.4 Xử lý sinh học .................................................................................................19
II.6.5 Các công nghệ xử lý đang được áp dụng và nghiên cứu tại Việt Nam .......19
Chương III: Tổng quan cây lục bình .......................................................................23
III.1 Cây Lục Bình ....................................................................................................23
III.1.1 Nguồn gốc ......................................................................................................23
III.1.2 Nơi sống .........................................................................................................23
III.1.3 Phân loại.........................................................................................................24
III.1.4 Cấu tạo ...........................................................................................................24
III.1.5 Đặc điểm sinh trưởng ....................................................................................25
III.1.6 Sinh sản ..........................................................................................................26
III.2 Tổng quan về hồ sinh học ................................................................................26
III.2.1. Hồ hiếu khí ..................................................................................................26


III.2.2. Hồ kỵ khí .....................................................................................................26
III.2.3. Hồ tùy nghi ..................................................................................................27
III.3 Ưu – nhược điểm sử dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải.............28
III.3.1 Ưu điểm: ........................................................................................................28
III.3.2 Nhược điểm ...................................................................................................28
Chương IV: Nội dung và phương pháp thí nghiệm ................................................29
IV.1 Nghiên cứu tài liệu ...........................................................................................29

IV.2 Nghiên cứu mơ hình thực nghiệm ...................................................................29
IV.2.1 Mơ hình thí nghiệm.......................................................................................30
IV.2.1.1 Chuẩn bị Lục Bình và vật liệu thí nghiệm................................................30
IV.2.1.2 Xây dựng mơ hình......................................................................................30
IV.2.1.3 Thành phần nước thải đầu vào ..................................................................30
IV.2.2 Thí nghiệm.....................................................................................................30
IV.2.2.1 Khảo sát 1: Khảo sát ngưỡng nồng độ thích hợp cho Lục Bình .............30
IV.2.2.2 Khảo sát 2: xác định nồng độ nước thải cây xử lý tốt nhất .....................31
IV.2.2.3 Khảo sát 3: khảo sát thời gian lưu nước ...................................................32
IV.2.2.4 Các chỉ tiêu theo dõi ..................................................................................32
IV.2.3 Phương pháp xử lý kết quả thí nghiệm ........................................................33
Chương V: Kết quả - Thảo luận ...............................................................................34
V.1 Thí nghiệm .........................................................................................................34
V.1.1 Khảo sát 1: Khảo sát ngưỡng nồng độ thích hợp của Lục Bình. .................34
V.1.2 Khảo sát 2: khảo sát nồng độ thích hợp mà Lục Bình cho kết quả xử lý tốt
nhất. ..........................................................................................................................36
V.1.2.1 Chỉ tiêu về lượng nước bay hơi của mơ hình.............................................36
V.1.2.2 Các chỉ tiêu hóa sinh học của nước thải đầu ra .........................................37
V.2 Thảo luận chung.................................................................................................51
Chương V: Kết luận và kiến nghị ............................................................................53
VI.1 Kết luận .............................................................................................................53
VI.2 Kiến nghị...........................................................................................................53


DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ V.1: Cân bằng nước trong mơ hình` ..........................................................36
Biểu đồ V.2: Biến thiên BOD ở nồng độ 3%..........................................................39
Biểu đồ V.3: Biến thiên BOD ở nồng độ 5%..........................................................39
Biểu đồ V.4: Biến thiên BOD ở nồng độ 8%..........................................................39
Biểu đồ V.5: Biến thiên BOD ở nồng độ 10%........................................................39

Biểu đồ V.6: Biến thiên COD ở nồng độ 3%..........................................................42
Biểu đồ V.7: Biến thiên COD ở nồng độ 5%..........................................................42
Biểu đồ V.8: Biến thiên COD ở nồng độ 8%..........................................................42
Biểu đồ V.9: Biến thiên COD ở nồng độ 10%........................................................42
Biểu đồ V.10: Biến thiên N ở nồng độ 3% .............................................................44
Biểu đồ V.11: Biến thiên N ở nồng độ 5% .............................................................44
Biểu đồ V.12: Biến thiên N ở nồng độ 8% .............................................................44
Biểu đồ V.13: Biến thiên N ở nồng độ 10% ...........................................................44
Biểu đồ V.14: Biến thiên P ở nồng độ 3% ..............................................................47
Biểu đồ V.15: Biến thiên P ở nồng độ 5% ..............................................................47
Biểu đồ V.16: Biến thiên P ở nồng độ 8% ..............................................................47
Biểu đồ V.17: Biến thiên P ở nồng độ 10% ............................................................47
Biểu đồ V.18: Biến thiên SS ở nồng độ 3% ............................................................50
Biểu đồ V.19: Biến thiên SS ở nồng độ 5% ............................................................50
Biểu đồ V.20: Biến thiên SS ở nồng độ 8% ............................................................50
Biểu đồ V.21: Biến thiên SS ở nồng độ 10%..........................................................50


DANH MỤC BẢNG
Bảng II.1: Thành phần hóa học của củ khoai mì ......................................................5
Bảng II.2: Thành phần hóa học của củ và bã khoai mì ............................................5
Bảng II.3: Thống kê số liệu về diện tích, sản lượng và năng suất khoai mì tính trên
cả nước trong giai đoạn 2001 – 2006. .......................................................................8
Bảng II.4: Một số nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì tại các tỉnh miền Nam.......9
Bảng II.5: Tải lượng ơ nhiễm do nước thải tinh bột khoai mì tại Việt Nam .........12
Bảng II.6: các thông số nước thải ngành sản xuất tinh bột khoai mì.....................16
Bảng II.7: Hiện trạng áp dụng công nghệ xử lý nước thải tại một số nhà máy chế
biến tinh bột khoai mì ...............................................................................................21
Bảng III.1: Thành phần hóa học và gía trị dinh dưỡng của Lục Bình ...................25
Bảng IV.1. Thành phần nước thải đầu vào..............................................................30

Bảng IV.2. Các chỉ tiêu hóa sinh học của nước thải tinh bột khoai mì pha lỗng 31
Bảng IV.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm..........................................................................32
Bảng IV.5 Các phương pháp dùng để phân tích các chỉ tiêu môi trường .............33
Bảng V.1. Biểu hiện của Lục Bình trong quá trình khảo sát .................................34
Bảng V.2. Lượng nước sử dụng cho các thành phần trong mơ hình .....................36
Bảng V.3. Chỉ tiêu BOD5 của nước thải sau xử lý .................................................38
Bảng V.4. Chỉ tiêu COD của nước thải sau xử lý ...................................................41
Bảng V.5 Chỉ tiêu N tổng của nước thải sau khi xử lý. ..........................................43
Bảng V.6. Chỉ tiêu Phospho tổng của nước thải sau khi xử lý. .............................46
Bảng V.7Chỉ tiêu SS của nước thải sau khi xử lý ...................................................49
Bảng V.8. Các chỉ tiêu nước thải sau thời gian lưu 7 ngày ....................................51


DANH MỤC HÌNH
Hình II.1 Cây khoai mì ...............................................................................................3
Hình II.2: Sơ đồ quy trình chế biến tinh bột khoai mì............................................11
Hình II.3 Sơ Đồ Cơng Nghệ Chế Biến Tinh Bột Mì ..............................................14
Hình III.1: Cây lục bình............................................................................................23
Hình IV.1. Mơ hình thí nghiệm................................................................................30
Hình V.1: Phản ứng của lục bình ở nồng độ 3% ....................................................35
Hình V.2: Phản ứng của lục bình ở nồng độ 5% ....................................................35
Hình V.3: Phản ứng của lục bình ở nồng độ 15% ..................................................35
Hình V.4: Phản ứng của lục bình ở nồng độ 20% ..................................................35
Hình V.5. Biến thiên BOD ở nồng độ 3%...............................................................38
Hình V.6. Biến thiên BOD ở nồng độ 5%...............................................................38
Hình V.7. Biến thiên BOD ở nồng độ 8%...............................................................39
Hình V.8. Biến thiên BOD ở nồng độ 10%.............................................................39
Hình V.9. Biến thiên COD ở nồng độ 3%...............................................................41
Hình V.10. Biến thiên COD ở nồng độ 5%.............................................................41
Hình V.11. Biến thiên COD ở nồng độ 8%.............................................................41

Hình V.12. Biến thiên COD ở nồng độ 10% ..........................................................41
Hình V.13. Biến thiên N ở nồng độ 3% ..................................................................43
Hình V.14. Biến thiên N ở nồng độ 5% ..................................................................43
Hình V.15. Biến thiên N ở nồng độ 8% ..................................................................44
Hình V.16. Biến thiên N ở nồng độ 10% ................................................................44
Hình V.17. Biến thiên P ở nồng độ 3% ...................................................................46
Hình V.18. Biến thiên P ở nồng độ 5% ...................................................................46
Hình V.19. Biến thiên P ở nồng độ 8% ...................................................................47
Hình V.20. Biến thiên P ở nồng độ 10% .................................................................47
Hình V.21. Biến thiên SS ở nồng độ 3%.................................................................48
Hình V.22. Biến thiên SS ở nồng độ 5%.................................................................48


Hình V.23. Biến thiên SS ở nồng độ 8%.................................................................49
Hình V.24. Biến thiên SS ở nồng độ 10%...............................................................49


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BOD5

Nhu cầu oxy sinh học

COD

Nhu cầu oxy hóa học

NTổng

Tổng hàm lượng Nitơ

PTổng

Tổng hàm lượng phốt pho

SS

Chất rắn lơ lửng

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

QCVN

Quy chuẩn Viêt Nam

TBKM

Tinh bột khoai mì


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Vũ Hải Yến

CHƯƠNG I
MỞ ĐẦU
I.1 Đặt vấn đề
Hiện nay, trên thế giới và cả ở nước ta, tinh bột khoai mì (TBKM) là

nguồn nguyên liệu không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp lớn như làm
hồ, in, định hình và hồn tất trong cơng nghiệp dệt, làm bóng và tạo lớp phủ bề
mặt cho cơng nghiệp giấy. Đồng thời nó cịn dùng trong sản xuất cồn, bột nêm,
mì chính, sản xuất men và cơng nghệ lên men vi sinh và chế biến các thực
phẩm khác như bánh phở, hủ tiếu, mì sợi, bánh canh,…Chính vì lẽ đó, Khoai
mì được trồng trên 100 nước của vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Năm 2006 và
2007, sản lượng sắn thế giới đạt 226,34 triệu tấn củ tươi. Trong đó, Việt Nam
đứng thứ mười với 7,71 triệu tấn.
Nhu cầu sử dụng nước trong sản xuất tinh bột khoai mì là rất lớn nên
sau khi sử dụng cũng thải ra môi trường một lượng nước thải tương đương.
Nếu không có biện pháp xử lý trước khi thải bỏ, hàm lượng chất hữu cơ trong
nước thải sẽ gây ô nhiễm đến nguồn nước mặt và diện tích đất đai xung quanh
vùng xã thải do quá trình phân hủy chất hữu cơ trong tự nhiên. Nghiêm trọng
hơn nếu chất hữu cơ ngấm xuống tầng nước ngầm, chúng sẽ phá hủy chất
lượng nguồn nước ảnh hưởng đến môi trường sống của cả cộng đồng dân cư
trong khu vực. Nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội trong xu hướng phát triển bền
vững của nước ta cũng như thế giới. Việc nghiên cứu biện pháp quản lý và xử
lý thích hợp đối với chất thải từ sản xuất tinh bột khoai mì là điều cần thiết.
Cơng nghệ xử lý nước thải nói chung và nước thải sản xuất tinh bột
khoai mì nói riêng ngày càng đi sâu vào áp dụng công nghệ sinh học. Hơn nữa,
đặt trưng của nước thải tinh bột là hàm lượng chất hữu cơ cao dễ phân hủy, giá
trị BOD, COD cao thì việc áp dụng phương pháp sinh học là một giai đoạn
không thể thiếu trong hệ thống xử lý. Hiện nay, thực vật thủy sinh cũng là một
lựa chọn chiếm ưu thế trong việc xử lý nước thải do hiệu quả cao và giá thành
thấp. Xuất phát từ nhu cầu trên, đề tài của tơi trong khóa luận này là “nghiên
cứu hiệu quả xử lý nước thải tinh bột khoai mì bằng Lục Bình”.

SVTH: Huỳnh Thị Thuận

Trang 1

MSSV: 105111079


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Vũ Hải Yến

I.2 Mục tiêu nghiên cứu
_ Dùng cây bèo Lục Bình để xử lý nước thải chế biến tinh bột khoai mì.
Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải tinh bột khoai mì bằng Lục Bình.
I.3 Nội dung nghiên cứu
Tiến hành phân tích các chỉ tiêu đầu vào của nước thải sau khi lấy từ nhà máy
sản xuất bột mì Miwon – Tây Ninh.
Tiến hành chạy mơ hình thí nghiệm và phân tích các chỉ tiêu đầu ra.
Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải tinh bột khoai mì bằng Lục Bình.
I.4 Đối tượng nghiên cứu
Bèo Lục Bình.
Nước thải nhà máy sản xuất bột mì Miwon – Tây Ninh.
I.5 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập tài liệu: tổng hợp các tài liệu liên quan về nước thải,
nước thải tinh bột khoai mì, công nghệ sinh học xử lý nước thải bằng thực vật
thủy sinh.
- Phương pháp xây dựng mơ hình thực nghiệm: xây dựng mơ hình thí nghiệm
quy mơ phịng thí nghiệm nhằm xác định các chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất
lượng nước.
- Phương pháp phân tích mẫu: phân tích các chỉ tiêu pH, SS, COD, BOD5, Nitơ
Kjeidalh, Phospho tổng.
- Phương pháp phân tích, xử lý, tổng hợp số liệu: số liệu thu được trong quá
trình nghiên cứu được tổng hợp bằng phần mềm Microsoft Excel 2007.

I.6 Phạm vi nghiên cứu
- Mơ hình hồ sinh học.
- Áp dụng cho nước thải sản xuất tinh bột khoai mì.

SVTH: Huỳnh Thị Thuận

Trang 2

MSSV: 105111079


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Vũ Hải Yến

Ở nước ta cây mì được trồng khắp nơi từ Bắc vào Nam, nhiều nhất là ở vùng
trung du miền núi. Hiện nay mì là một trong những loại cây hoa màu quan trọng trong
cơ cấu lương thực của nước ta.
II.1.2 Cấu tạo cây khoai mì
Cây khoai mì là loại cây lương thực đứng thứ ba trên thế giới sau mía và gạo.
Khoai mì có hàm lượng carbonhydrat cao hơn 40% so với gạo, 25% so với ngơ.
Củ mì thường có dạng hình trụ, vuốt hai đầu. Kích thước tùy thuộc vào thành phần
dinh dưỡng của đất và điều kiện trồng, dài 0,1 – 1m, đường kính 2 – 10cm. Cấu tạo
gồm bốn phần chính: lớp vỏ gỗ, vỏ cùi, phần thịt củ và phần lõi.
Vỏ gỗ gồm những tế bào xếp sít, thành phần chủ yếu là cellulose và
hemicellulose, khơng có tinh bột, có vai trị bảo vệ củ khỏi những tác động bên ngoài.
Vỏ gỗ mỏng, chiếm 0,5 – 5% trọng lượng củ. Khi chế biến, phần vỏ gỗ thường kết
dính với các thành phần khác như: đất, cát, sạn và các chất hữu cơ khác. Vỏ cùi dày
hơn vỏ gỗ, chiếm 5 – 20% trọng lượng củ. Gồm các tế bào thành dày, thành tế bào
chủ yếu là cellulose, bên trong tế bào là các hạt tinh bột, các chất chứ nitrogen và dịch

bào. Trong dịch bào có tanin, sắc tố, độc tố, các enzyme,…Vỏ cùi có nhiều tinh bột (5
– 8%) nên khi chế biến nếu tách bỏ đi thì sẽ tổn thất tinh bột trong củ, nếu khơng tách
thì nhiều chất dịch sẽ làm ảnh hưởng đến màu sắc của tinh bột.
Thịt củ khoai mì là thành chủ yếu trong củ, gồm các tế bào nhu mô thành
mỏng là chính, thành phần chủ yếu là cellulose, pentosan. Bên trong tế bào là các hạt
tinh bột, nguyên sinh chất, glucide hòa tan và nhiều nguyên tố vi lượng khác. Những
tế bào xơ bên ngoài chứa nhiều tinh bột, càng vào phía trong hàm lượng tinh bột cang
giảm. Ngồi các tế bào nhu mơ cịn có các tế bào thành cứng không chứa tinh bột, cấu
tạo từ cellulose nên cứng như gỗ gọi là xơ.
Lõi củ khoai mì ở trung tâm dọc từ cuống đến chuôi củ. Ờ cuống lõi to nhất
rồi nhỏ dần tới chuôi, chiếm 0,3 – 1% trọng lượng củ. Thành phần lõi là cellulose và
hemicellulose.
II.1.3 Thành phần hóa học
Thành phần hóa học thay đổi tùy theo giống cây trồng, tính chất, độ dinh
dưỡng của đất, độ phát triển của cây và thời gian thu hoạch.

SVTH: Huỳnh Thị Thuận

Trang 4

MSSV: 105111079


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Vũ Hải Yến

Bảng II.1: Thành phần hóa học của củ khoai mì

Thành phần

Tỷ trọng (%trọng lượng)

Nước

70,25

Tinh Bột

21,45

Chất đạm

1,12

Chất béo

5,13

Chất xơ

5,13

Độc tố (CN-)

0,001 – 0,04

Đường trong củ khoai mì chủ yếu là glucose và một ít maltose. Khoai
càng già thì hàm lượng đường càng giảm. Trong q trình chế biến thì đường
sẽ hịa tan với nước và thải ra ngồi. Chất đạm trong khoai mì cho đến nay vẫn

chưa được nghiên cứu kỹ, tuy nhiên do hàm lượng thấp nên ít ảnh hưởng đến
mơi trường. Ngồi những thành phần có giá trị dinh dưỡng, trong củ khoai mì
cịn chứa các độc tố, tanin, sắc tố và hệ enzyme phức tạp. Theo một số các
nghiên cứu trong số các enzyme thì polyphenoloxydaza xúc tác q trình oxy
hóa polyphenol như acdamin tạo thành các chất có màu. Những chất này gây
khó khăn trong q trình chế biến nếu quy trình cơng nghệ khơng thích hợp sẽ
cho sản phẩm kém chất lượng.
Bảng II.2: Thành phần hóa học của củ và bã khoai mì
Thành phần

Vỏ củ mì (mg/100mg)

Bã phơi khơ

Độ ẩm

10,8 – 11,4

12,5 – 13

Tinh bột

28 – 38

51,8 – 63

Sợi thô

8,2 – 11,2

12,8 – 14,5

Protein thô

0,85 – 1,12

1,5 – 2

Độ tro

1 – 1,45

0,58 – 0,65

Đường tự do

1 – 1,4

0,37 – 0,43

HCN

Vết

0,008 – 0,009

Pentosan

Vết

1,95 – 2,4

Các loại Polysaccharide

6,6 – 10,2

4 – 8,492

(Hội thảo giảm thiểu ô nhiễm công nghiệp chế biến tinh bột mì Hà Nội, 1/98)

SVTH: Huỳnh Thị Thuận

Trang 5

MSSV: 105111079


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Vũ Hải Yến

Đặc biệt trong củ khoai mì cịn chứa độc tố Cyanua CN- thường có trong
các chóp củ, nhất là các vùng bị rễ tranh ăn luồn vào hay khi chăm bón đụng
phải. Khi củ chưa đào nhóm này ở dạng glucozite gọi là phaseolutanin
(C10H17NO6). Dưới tác dụng của enzyme hay môi trường acid, chất này phân
hủy thành glucose, acetone và acid cyahyrit (HCN). Như vậy sau khi đào củ
khoai mì mới xuất hiện HCN tự do, vì khi đào để tự vệ thì các enzyme trong củ
mới bắt đầu hoạt động mạnh, đặc biệt xuất hiện nhiều trong khi chế biến và sau
khi ăn (trong dạ dày người có chứa acid và dịch trong chế biến cũng là môi
trường acid). Phaseolutanin tập trung ở vỏ cùi, dễ tách trong q trình chế biến,

hịa tan tốt trong nước, kém tan trong rượu etylic và metylic, rất ít hịa tan trong
cloroform và hầu như khơng tan trong ether.
Các hợp chất Cyanua được phân thành bốn nhóm chính:
_ Nhóm hợp chất cyanua đơn giản, tan và độc như: axit cyahyric
(HCN) và muối cyanua NaCN, KCN,..
_ Nhóm hợp chất cyanua đơn giản không tan Fe(CN)2,… chúng ở
dạng phân tán nhỏ, chúng xâm nhập vào cơ thể dưới tác dụng của môi trường
axit của dịch vị chúng sẽ chuyển sang trạng thái đơn giản tan và gây nhiễm độc
cơ thể.
_ Nhóm pức chất cyanua tan và độc: [Cu(CN)]2- , [Cu(CN)3]2-,
[Zn(Cn)]3-, [Zn(CN)4]3-. Trong đó ổn định nhất [Cu(CN)3]2_ Nhóm chưa các phức chất cyanua tan không độc: các phức chất
fericyanua [Fe(CN)6]4- và Fe(CN)6]3-. Sau khi xử lý nước thải bằng phương
pháp sunfat, những phức chất dễ dàng chuyển hóa thành các cyanua tan và độc.
Vì hịa tan độc tố trong nước nên khi chế biến, độc tố sẽ theo nước dịch ra ngoài. Tuy
thuộc vào giống đất và cây trồng mà hàm lượng độc tố có thể thay đổi từ 0,0001 –
0,004% CN- gây độc tính cao đối với người và thủy sinh vật. Cân CN- ngăn cản các
quá trình chuyển hóa các ion vào da, túi mât, thận ảnh hưởng tới q trình phân hóa tế
bào thần kinh. Hàm lượng cyanua cao ảnh hưởng tới mạch máu não. Triệu chứng ban
đầu là co giật sau đó dẫn đến vỡ mạch máu não. CN- gây độc cho cá, động vật hoang
dã, vật nuôi. Đối với cá, CN- độc ở liều lượng 4 – 5 mg/l. Đó là lý do tại sao việc khử
CN- rất quan trọng đối với hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì.

SVTH: Huỳnh Thị Thuận

Trang 6

MSSV: 105111079


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Vũ Hải Yến

Ở Việt Nam, ngành chế biến khoai mì phát triển ở thế kỷ 16, ở những năm gần
đây do nhu cầu phát triển của ngành chăn nuôi và ngành chế biến thực phẩm tinh bột
mì bắt đầu gia tăng, sản lượng bột mì hàng năm đạt hơn 3 triệu tấn. theo Bộ Nông
Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn dự báo sản lượng tinh bột mì vào năm nay của nước
ta đạt khoảng 600.000 tấn. Theo sự gia tăng về sản lượng là lượng nước thải sản xuất
cũng theo đó tăng lên. Ước tính trung bình những năm gần đây, ngành chế biến tinh
bột khoai mì (bao gồm nhà máy chế biến và hộ gia đình) đã thải ra mơi trường
500.000 tấn bã thải và 15 triệu m3 nước thải mỗi năm. Thành phần chủ yếu của các
loại nước thải này là các hợp chất hữu cơ, các chất này khi thải ra ngoài mơi trường
nhanh chóng bị phân hủy và gây ơ nhiễm nghiêm trọng đến mơi trường đất, nước,
khơng khí,… ảnh hưởng đến cộng đồng dân cư trong khu vực. Hiện nay, ở một số nhà
máy nồng độ COD trong nước thải vượt TCVN hàng trăm lần. Đó là lý do vì sao việc
xử lý nước thải sản xuất tinh bột khoai mì là vấn đề quan trọng hiện nay.
II.2 Tổng quan ngành cơng nghiệp sản xuất bột mì
II.2.1 Giới thiệu chung
Tinh bột khoai mì là nguồn cung cấp thực phẩm cho hơn 500 triệu người trên
thế giới (theo Cock, 1985; Jackson & Jackson, 1990). Tinh bột khoai mì cung cấp
37% calories trong thực phẩm của Châu Phi, 11% ở Mỹ La Tinh và 60% ở các nước
Châu Á (Lancaster etal, 1982).
Tinh bột mì được các nước trên thế giới sản xuất nhiều để tiêu thụ và xuất
khẩu. Brazil sản xuất khoảng 25 triệu tấn/năm, Nigeria, Indonesia và Thái Lan cũng
sản xuất một lượng lớn chủ yếu để xuất khẩu (CAIJ, 1993). Châu Phi sản xuất khoảng
85,2 triệu tấn/năm (1997), Châu Á 48,6 triệu tấn/năm và 32,4 triệu tấn do Mỹ La Tinh
và Caribbean (FAO, 1998).
Ở Việt Nam, do khơng có đủ điều kiện xây dựng các nhà máy chế biến nên
ngành cơng nghiệp chế biến tinh bột mì bị hạn chế. Các cơ sở sản xuất phân bố theo
quy mô hộ gia đình, sản xuất trung bình và sản xuất lớn.

II.2.2 Hiện trạng ngành chế biến tinh bột mì ở Việt Nam
II.2.2.1 Giới thiệu chung
Việt Nam đứng thứ 3 trên thế giới trong lĩnh vực xuất khẩu tinh bột mì hiện
nay (sau Indonesia và Thái Lan).
Sản lượng tinh bột mì xuất khẩu đạt 180 – 350 nghìn tấn/năm.
Thị trường xuất khẩu chính của Việt Nam: Trung Quốc, Đài Loan, Nhật,
Singapore, Malaysia, Hàn quốc và Đông Âu.

SVTH: Huỳnh Thị Thuận

Trang 7

MSSV: 105111079


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Vũ Hải Yến

Sản phẩm được chế biến từ khoai mì: tinh bột mì, bột ngọt, acid glutamate, acid amin,
thức ăn gia súc, phân bón hữu cơ,…
II.2.2.2 Tình hình sản xuất tinh bột mì trong nước
Diện tích trồng mì trên cả nước chủ yếu tập trung ở các khu vực:
_ Đông Bắc sông Hồng: Vĩnh Phúc, Hà Tây.
_ Đông Bắc: Yên Bái, Phú Thọ, Lào Cai.
_ Tây Bắc: Sơn La, Hịa Bình.
_ Bắc Trung Bộ: Thanh Hóa, Nghệ An.
_ Duyên Hải Nam Trung Bộ: Quãng Nam, Quãng Ngãi, Bình Định,
Phú Yên.
_ Tây Nguyên: Kon Tum, Gia Lai, Đắc Lắc, Đắc Nơng.

_ Đơng Nam Bộ: Bình Phước, Tây Ninh, Đồng Nai, Bình Thuận.
Trong đó. Gia Lai là tỉnh có diện tích trồng khoai mì lớn nhất nước (Gia Lai:
47.695 ha; Tây Ninh: 45.137 ha – số liệu thống kê 2006).
Theo ước tính:
Khoảng 12% khoai mì được tiêu thụ trực tiếp.
17% dùng trong trang trại
22% dùng cho thức ăn gia súc.
49% củ khoai mì được bán dùng trong quá trình sản xuất tinh bột mì.
Bảng II.3: Thống kê số liệu về diện tích, sản lượng và năng suất khoai mì tính
trên cả nước trong giai đoạn 2001 – 2006.
Năm

2001

2002

2003

2004

2005

2006

Diện tích

292.300

337.860

371.860

388.676

423.800

474.908

3.509.200

4.438.000

5.308.860

5.820.672

6.646.000

7.714.096

12.01

13.17

14.28

14.98

15.68

16.24

(ha)
Sản
lượng
(tấn)
Năng
suất
(tấn/ha)
(Hội thảo chuyên đề: Phát triển ngành chế biến tinh bột khoai mì ở Việt Nam, 2006)

SVTH: Huỳnh Thị Thuận

Trang 8

MSSV: 105111079


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Vũ Hải Yến

Bảng II.4: Một số nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì tại các tỉnh miền Nam

Tên công ty

Tỉnh

Công suất
(tấn tinh bột/ngày)

Phước Long (VEDAN)

Bình Phước

600

KMC (Thị Trấn Chơn

Bình Phước

100

Thành)

Bình Phước

100

Tồn Năng

Bình Phước

100

Đức Liên

Bình Phước

100

Wusons

Tây Ninh

100

Tân Châu – Singapore

Tây Ninh

120

Tây Ninh - Tapioka

Tây Ninh

100

Tồn Năng

Tây Ninh

100

Trường Thịnh

Tây Ninh

80

Hinh Chang

Tây Ninh

60

Phước Hưng

Tây Ninh

60

Thanh Bình

Tây Ninh

60

Cẩm Vân

Tây Ninh

60

Việt Ma

Tây Ninh

60

(Hội thảo chuyên đề: Phát triển cụm công nghiệp sinh thái cho ngành chế biến tinh
bột khoai mì tại Việt Nam, 2007).
II.2.2.3 Định hướng phát triển bền vững (Nông nghiệp)
Theo Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông Thơn đến năm 2010, các giống
khoai mì được tiến hành trồng rộng rãi là: KM60, KM64, KM94, KM95, H34, Ấn Độ.
Ở các vùng như: Duyên Hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Tây Ninh, Kon Tum, Bình
Phước.
Thúc đẩy liên kết giữa các nông trại trồng trọt và công ty chế biến khoai mì
quy mơ nhỏ với các tổ chức, hội phát triển cây khoai mì trong và ngồi nước.
II.2.2.4 Quy trình cơng nghệ sản xuất tinh bột mì.
Nguồn ngun liệu chính sản xuất tinh bột khoai mì có hai loại: củ mì tươi và
mì lát khơ.

SVTH: Huỳnh Thị Thuận

Trang 9

MSSV: 105111079


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Vũ Hải Yến

Tóm tắt quy trình chế biến khoai mì từ khoai mì tươi:
Củ từ bải nguyên liệu được băng tải chuyển lên khâu rữa.
Khâu rữa có hai phần: rửa sơ bộ và rửa ướt. Quá trình rữa sơ bộ là để tách
lượng đất cát trên củ, khâu rửa ướt tách hết phần đất cát còn lại và một phần lớn vỏ củ
(lớp vỏ mỏng ngoài).

Sau khi rửa, củ được đưa vào máy cắt, cắt thành những lát nhỏ giúp cho quá
trình mài sát được thuận lợi.
Những mảnh nguyên liệu được đưa vào máy nghiền (mài xát + xay). Tại đây
chúng được nghiền nhỏ và giải phóng một lượng lớn tinh bột tự do làm tăng hiệu xuất
thu hồi bột của cả quá trình.
Sau khi nghiền, hỗn hợp sệt được ly tâm để lấy dịch bào.
Sau khi tách được một lượng lớn dịch bào, hỗn hợp sệt được đưa vào ly tâm
tách bã với kích thước lỗ rây giảm dần từ khâu đầu đến khâu cuối. Trong khâu này có
bổ sung vào SO2 0,05% khối lượng để kiềm chế các q trình sinh hóa (phân hủy gây
chua bột), đồng thời giữ màu tắng cho tinh bột.
Sữa bột thu từ quá trình tách bã trên sẽ được đưa qua hệ ly tâm siêu tốc nhằm
tách hết lượng dịch bào còn lại và thu hồi tinh bột.
Lượng sữa bột tinh thu được, được đưa qua hệ thống ly tâm tách nước,
nha92m mục đích giảm lượng nước để tăng cường hiệu quả cho q trình sấy phía
sau. Lượng bột ẩm thu được sẽ đưa qua hệ thống sấy khhgi1 thổi. Sau đó dược làm
mát, sàng và đóng bao.

SVTH: Huỳnh Thị Thuận

Trang 10

MSSV: 105111079


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Vũ Hải Yến
Củ
Băng tải

Nước

Nước thải

Rửa

Cắt khúc

Nước

Nước
Dung dịch hấp thụ
SO2

Nước thải

Nghiền

Li tâm lắng tách dịch bào
lần 1
Bơm
Bã

Nước thải

Ép bã

Li tâm tách bã
Nước

Bã khô
Li tâm siêu tốc tách
dịch bào lần 2

Tách nước

Kho

NƯỚC THẢI
CẦN XỬ LÝ

Sấy

Bột thành phẩm

Hình II.2: Sơ đồ quy trình chế biến tinh bột khoai mì

SVTH: Huỳnh Thị Thuận

Trang 11

MSSV: 105111079


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Vũ Hải Yến

II.3 Hiện trạng ô nhiễm của ngành sản xuất tinh bột khoai mì
Khu vực miền Nam có khoảng 15 – 20 nhà máy chế biến tinh bột khoai mì

quy mơ lớn, có thể kể đến như: nhà máy chế biến tinh bột khoai mì KMC (Bình
Phước), nhà máy chế biến tinh bột khoai mì của cơng ty VEDAN (Bình Phước), cơng
ty liên doanh bột mì VINAFOOD-GCR, nhà máy tinh bột khoai mì Bình Thuận, xí
nghiệp liên doanh TAPIOCA Việt Thái, cơng ty tinh bột sắn Phú n, cơng ty tinh
bột khoai mì Qng Ngãi,…
Tại Bình Định, các cơ sở sản xuất như: Quốc Khánh và Tiến Phát, chất thải đã
gây ô nhiễm nghiêm trọng trên một vùng rộng lớn. Tuy nhà máy có hầm chứa nhưng
không hề qua một hệ thống xử lý nào. Nước thải rút xuống hầm rồi đổ ra suối Hố
Mây, tràn vào đồng ruộng làm hư hại hoa màu của dân. Cứ mùa mưa đến là nước bẩn
mang theo bã mì rồi trơi lềnh bềnh trên ruộng, gây ghẻ lở cho người dân.
Số liệu thống kê về tải lượng chất ô nhiễm trong nước thải của một số nhà máy
chế biến tinh bột khoai mì quy mơ lớn tại Việt Nam thể hiện trong bảng sau:
Bảng II.5: Tải lượng ô nhiễm do nước thải tinh bột khoai mì tại Việt Nam.
STT

Tên cơ sở công nghiệp

Tải lượng ô nhiễm (kg/ngày)
SS

BOD5

COD

Norg

P-PO4

1

Công ty cổ phần Vedan

15.600

30.060

38.700

326,4

8,28

2

Cơng ty khoai mì Tây

7.800

15.030

19.350

163,2

4.14

3.900

7.515

9.675

81.6

2.07

46.800

90.180

116.100

979.2

24,80

109.200

210.420

270.900

22.848

57,96

Ninh
3

Nhà máy chế biến tinh bột

Tân Châu – Singapore

4

Phân xưởng sản xuất tinh
bột khoai mì Phước Long
(thuộc VEDAN)

5

Nhà máy chế biến tinh bột
khoai mì KMC

(Hội thảo chuyên đề: phát triển ngành chế biến tinh bột khoai mì tại Việt Nam, 2006)

SVTH: Huỳnh Thị Thuận

Trang 12

MSSV: 105111079


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Vũ Hải Yến

II.4 Tổng quan về nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Miwon – Tây Ninh
II.4.1 Tình hình chung về ơ nhiễm nước thải tinh bột khoai mi ở Tây Ninh
Theo con số thống kê của SKHCNMT, riêng tỉnh Tây Ninh có trên 300 cơ sở
sản xuất thủ công nằm tập trung ở một số huyện như: Tân Biên, Tân Châu, Châu

Thành, Dương Minh Châu,… Hầu hết hệ thống xử lý nước thải của các cơ sở rất sơ
sài, không đạt tiêu chuẩn, gây ô nhiễm môi trường khu dân cư xung quanh, nguồn
nước mặt sông và mạch nước ngầm bị ô nhiễm, …
Một số cơ sở có hệ thống xử lý nước thải bằng ao sinh học, song chưa xử lý
hoàn chỉnh cộng với diện tích ao nhỏ, sạt lỡ khiến nước thải tràn ra bên ngồi, tác
động xấu đến mơi trường lân cận. Nước thải từ lị mì làm các giếng nước lân cận đó
khơng thể sử dụng được. Muốn có nước sạch dùng trong sinh hoạt, người dân phải
khoan giếng sâu từ 45m trở lên. Thậm chí có lị mì cách trường học Trần Phú huyện
Tân Biên gây mùi hôi thối nồng nặc. Tình trạng ơ nhiễm từ nước thải của các cơ sở
sản xuất tinh bột khoai mì thủ công làm cho hàng loạt cá không thể sinh sống tại rạch
Bến Đá (đoạn đổ ra sông Vàm Cỏ), rạch Tây Ninh.
II.4.2 Tổng quan về nhà máy sản xuất bột mì Miwon – Tây Ninh
II.4.2.1 Giới thiệu chung về nhà máy
Tên nhà máy

: Nhà máy chế biến tinh bột mì Miwon.

Đại diện

: LEE KWANG YOUNG

Chức vụ

: Giám đốc

Địa điểm nhà máy: Ấp B2, xã Phước Minh, huyện Dương Minh Châu - Tây
Ninh.
Công ty Miwon Việt Nam đầu tư vào nhà máy chế biến tinh bột khoai mì tại
tỉnh Tây Ninh thông qua 2 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Tiếp nhận nhà máy chế biến khoai mì có sẵn của Cơng ty Tân

Hồng Minh (cơng suất sản xuất 60 tấn/ngày) vào ngày 06/12/2004 và đã chính thức
đi vào hoạt động từ ngày 01/03/2005;
Giai đoạn 2 (giai đoạn mở rộng nhà máy): Sau khi nhà máy của giai đoạn 1
hoạt động ổn định thì tiến hành lắp đặt dây chuyền chế biến tinh bột biến tính (cơng
suất 50 tấn/ngày) và dây chuyền chế biến lỏng (công suất 20 tấn/ngày).
Sau khi tiếp nhận Công ty Tân Hồng Minh, Cơng ty Miwon Việt Nam – Chi
nhánh Miwon Tây Ninh đã tiến hành lập báo cáo đăng ký đạt tiêu chuẩn môi trường
và đã được Sở Tài Nguyên và Môi Trường Tây Ninh cấp giấy chứng nhận số
458/STNMT – MT, ngày 19/08/2005.

SVTH: Huỳnh Thị Thuận

Trang 13

MSSV: 105111079


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Vũ Hải Yến

Vị trí của nhà máy chế biến tinh bột mì Miwon – Tây Ninh được xác định như sau:
Toạ độ địa lý: 106019,195’ độ kinh Đông và 11019,695’ độ vĩ Bắc.
Ranh giới:
_ Bắc giáp tỉnh lộ 781 và hồ Dầu Tiếng;
_ Nam đất màu trồng cây tràm;
_ Đông giáp nhà máy Trường An;
_ Tây giáp kênh tiêu thốt ra sơng Sài Gịn (chiều dài kênh tiêu từ nhà
máy đến điểm tiếp nhận nước thải tại sơng Sài Gịn khoảng 4km).
II.4.2.2 Dây chuyền sản xuất bột mì của nhà máy

Củ mì tươi

Nước cấp

Tách tạp chất, vỏ gỗ
và bốc vỏ lụa

Nước thải

Băm nhỏ và
nghiền nát
Dung dịch
SO2

Tách bã

Bã, cát

Tách dịch

Nước thải

Tách bột (vắt
nước)

Nước thải

Sấy khơ

Đóng bao

Thành phẩm

Hình II.3 Sơ Đồ Cơng Nghệ Chế Biến Tinh Bột Mì
Nguồn tin: Điều tra tổng hợp

SVTH: Huỳnh Thị Thuận

Trang 14

MSSV: 105111079


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.S Vũ Hải Yến

II.4.2.3 Nhu cầu nguyên liệu sản xuất
Nguyên liệu chủ yếu của công ty là củ mì, Với lượng củ mì nhập vào
cơng ty hàng ngày là khoảng 300 tấn. Và nguyên liệu này chủ yếu là do người
dân trong xã trồng trọt và cung cấp cho nhà máy. Ngoài ra, các xã lân cận cũng
cung cấp một lượng lớn loại nguyên liệu này.
Ngoài củ mì, cịn có các loại bao bì, bao nilon, v.v. Chủ yếu được thu
mua từ các công ty, các nhà máy sản xuất bao bì trong nước.
Các thiết bị máy móc của cơng ty phần lớn được nhập từ nước ngoài, chủ yếu được
nhập từ Nhật.
II.5 Nước thải trong chế biến tinh bột khoai mì
II.5.1 Nguồn phát sinh.
Quy trình sản xuất khoai mì có nhu cầu sử dụng nước rất lớn (15 – 20m3/tấn
sản phẩm). Lượng nước thải mang theo một phần tinh bột không thu hồi hết trong sản

xuất, các protein, chất béo, các chất khoáng… Trong dịch bào của củ và các thành
phần SO32-, SO42- từ công đoạn tẩy trắng sản phẩm. Lưu lượng thải lớn và có nồng độ
chất hữu cơ rất cao (16 – 20 Kg COD/m3 nước thải) là một nguồn gây ô nhiễm lớn
cho mơi trường.
Trong quy trình sản xuất này, nguồn gây ô nhiễm nước gồm nước thải rửa củ,
nước thải nghiền củ, ly tâm, sàn loại sơ, lọc thô, khử nước và nước thải tách dịch:
Trong công đoạn rửa: nước sử dụng trong cơng đoạn rửa củ mì trước khi lột vỏ để loại
bỏ các chất bẩn bám trên bề mặt. Nếu rửa không đầy đủ, bùn bám trên củ sẽ làm cho
màu của tinh bột sau này rất xấu. Nước thải trong q trình rửa củ, cắt vỏ có chứa
bùn, đất, cát, mảnh vỏ, HCN tạo ra do phân hủy phazeolutanin trong vỏ thịt nhờ xúc
tác của men cyanoaza…
Nước thải trong q trình nghiền củ, lọc thơ có nhiều tinh bột, protein và
khống chất tách ra trong q trình nghiền thơ.
Nước thải trong q trình tách dịch có nồng độ chất hữu cơ cao (BOD), chất
rắn lơ lửng nhiều (SS). Ngồi ra trong nước thải này cịn chứa các dịch bào có Tanin,
men và nhiều chất vi lượng có mặt trong củ mì.
Tóm lại, lượng nước thải phát sinh từ nhà máy dự kiến có 10% bắt nguồn từ nước rửa
củ và 90% xả ra từ công đoạn ly tâm, sàng lọc, khử nước.

SVTH: Huỳnh Thị Thuận

Trang 15

MSSV: 105111079