Nghiên cứu xử lý nước thải tinh bột mì bằng công nghệ hybrid kết hợp bùn hoạt tính và bentonite

Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
------------- o0o -------------

ĐẶNG LÊ HIỀN

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG
CƠNG NGHỆ HYBRYD KẾT HỢP BÙN HOẠT TÍNH VÀ
BENTONITE
Chun ngành: Cơng nghệ mơi trường

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 8 năm 2009
I


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
------------- o0o -------------

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN VĂN PHƯỚC

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS. NGUYỄN PHƯỚC DÂN

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. LÊ HOÀNG NGHIÊM

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC
SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, Ngày

II

tháng

năm 2009


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Tp.HCM, ngày 10 tháng 12 năm 2008

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: ĐẶNG LÊ HIỀN

Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 10/07/1982

Nơi sinh: Quảng Ngãi

Chuyên ngành: Công nghệ Môi trường

MSHV: 02505557

I. TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ BẰNG
CƠNG NGHỆ HYBRID KẾT HỢP BÙN HOẠT TÍNH VÀ BENTONITE.
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
- Nhiệm vụ:
Nghiên cứu khả năng xử lý COD, N trong nước thải tinh bột mì của cơng nghệ
Hybrid kết hợp bùn hoạt tính và Bentonite.
- Nội dung:

+ Xác định hàm lượng bentonite tối ưu.
+ Xác định hiệu quả xử lý COD, N.
+ Chọn thông số tối ưu cho việc thiết kế và vận hành mơ hình.

III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 25 / 01 / 2009
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30 / 7 / 2009
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:

Hướng dẫn: PGS.TS. NGUYỄN VĂN PHƯỚC
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CN BỘ MÔN
QL CHUYÊN NGÀNH

Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được Hội đồng chun ngành thơng qua.
Ngày
TRƯỞNG PHỊNG ĐT-SĐH

tháng

năm 2009

TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH

III


LỜI CẢM ƠN

Trong q trình thực hiện và hồn thành luận văn, bên cạnh sự nỗ lực
của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của Quý thầy
cô khoa Môi trường, trường Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh và các bạn
bè, sinh viên cùng làm nghiên cứu tại phịng thí nghiệm khoa Mơi trường.
Tơi xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Phước; cô Nguyễn Thị
Thanh Phượng đã nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ tơi trong suốt q trình
thực hiện đề tài.
Cảm ơn các bạn học viên khóa 2006 và các bạn sinh viên cùng làm
nghiên cứu tại phịng thí nghiệm đã giúp tơi trong q trình vận hành mơ hình.
Cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên và giúp đỡ tơi trong chặng
đường học tập và nghiên cứu.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 12 năm 2008
Học viên

Đặng Lê Hiền

i


TÓM TẮT
Trong những năm gần đây, ngành sản xuất tinh bột khoai mì ở nước ta trên đà
phát triển mạnh. Song đi đơi với việc mang lại nhiều lợi ích kinh tế, ngành

công nghiệp này đã và đang gây ra những tác động to lớn đối với môi trường.
Đặc biệt nước thải khoai mì với hàm lượng nitơ cao và lưu lượng lớn đang trở
thành một nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng. Tuy nhiên, hiện nay các công
nghệ xử lý tinh bột khoai mì hoạt động khá phức tạp và chưa hoạt động có hiệu
quả. Thúc đẩy hơn nữa sự phát triển của ngành sản xuất tinh bột khoai mì, đồng
thời bảo vệ hồn cảnh sống của con người địi hỏi phải tiếp tục nghiên cứu để
tìm ra cơng nghệ xử lý nước thải tinh bột khoai mì phù hợp và kinh tế nhất.
Luận văn nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải tinh bột khoai mì sau phân hủy
kị khí trên mơ hình sinh học hiếu khí có sự kết hợp giữa bùn hoạt tính với
Bentonite trong cùng một bể phản ứng và đối chứng với mơ hình chỉ chứa bùn
hoạt tính.
Kết quả cho thấy mơ hình có sự kết hợp giữa bùn hoạt tính với Bentonite có
hiệu quả cao hơn mơ hình chỉ chứa bùn hoạt tính khoảng 11%. Tại các tải trọng
hiệu quả xử lý nitơ tổng của mơ hình kết hợp bùn hoạt tính và Bentonite cao
hơn mơ hình bùn hoạt tính từ 17% đến 33.3%. Hiệu quả xử lý COD, Nitơ của
các mơ hình kết hợp bùn hoạt tính và Bentonite tăng dần theo nồng độ mơ hình
nghiên cứu từ 500 – 4.000 mg/l nhưng khơng đáng kể, nồng độ Bentonite thích
hợp từ 500 -1.000 mg/l.
Từ kết quả trên đã tiến hành nghiên cứu trên mơ hình động, kết qua cho thấy
hiệu suất xứ lý COD, TNK, N-NH3 tương ứng là 95.7%, 84.6%, 89.2% (ứng với tải
trọng 1,8 kgCOD/m3.d, HRT = 22h).

ii


ABSTRACT
In recent years, cassava processing industry in our country is on the strong
development momentum. Beside bringing many economic benefits, the
industry has been causing great impact on the environment. Especially, cassava
wastewater with high nitrogen concentration and the flow rate are becoming a

major source of pollution seriously. However, at the present time, tapioca
wastewater treatment technologies really complicate and not operating
effectively. Further promoting the development of cassava production and
protection of human life circumstances require researched to find the cassava
wastewater treatment technology and the best appropriate economic.
This thesis studied the efficiency of removing tapioca wastewater after
anaerobic decomposition on aerobic biological model which connect with
active sludge and Bentonite in the same tank and the blank reaction containing
only
activated
sludge.
Results showed that the model with combination of active sludge and Bentonite
has higher efficiency than model containing only active sludge about 11%. At
the organic loading rates, the performance of removing nitrogen in hybrid
model higher from 17% to 33.3% than other. Effective removing of COD,
nitrogen of models combining active sludge and bentonite are increasing with
the concentration of study models from 500-4000 mg/L but not significant,
concentrations of Bentonite appropriate from 500 -1000 mg/L.
From the above results, researching on the models, the results showed that the
COD treatment efficiency, TNK, N-NH3 95.7%, 84.6%, 89.2%, respectively
(1.8 kgCOD/m3.d, HRT = 22h).

iii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... I
TÓM TẮT ................................................................................................................ ii
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ............................................................................. vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ......................................................................... viii

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ........................................................x
MỞ ĐẦU...................................................................................................................1
Chương 1:
TỔNG QUAN...................................................................................3
1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN VÀ SẢN XUẤT TINH BỘT
KHOAI MÌ
.........................................................................................................3
1.1.1 Các giai đoạn chế biến tinh bột mì...................................................................3
1.1.2 Một số quy trình chế biến và sản xuất tinh bột khoai mì.................................4
1.2 CÁC CHẤT THẢI PHÁT SINH DO CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI M......12
1.2.1. Ô nhiễm nước thải.........................................................................................13
1.2.2. Ô nhiễm chất thải rắn ....................................................................................15
1.2.3. Ô nhiễm khí thải............................................................................................16
1.3. MỘT SỐ QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT KHOAI MÌ Ở
VIỆT NAM. .......................................................................................................16
1.3.1. Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Phước Long.........................................16
1.3.2. Quy trình xử lý nước thải tinh bột mì quy mơ hộ gia đình ở Bình Định. .....17
1.3.3. Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Hồng Minh........................................17
1.3.4. Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tân Châu – Tây Ninh .........................18
1.3.5. Cơng nghệ xử lý nước thải nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Vedan
Hàm Thuận Nam – Bình Thuận.............................................................................19
1.3.6. Trạm XLNT Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Vedan ở Phước Long,
Bình Phước..............................................................................................................20
1.3.7. Cơng nghệ xử lý nước thải nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Trường
Hưng – huyện Tân Biên – tỉnh Tây Ninh. Q = 1000 m3/ngày ...............................21
1.3.8. Công nghệ xử lý nước thải nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Thừa
Thiên Huế................................................................................................................22
1.4 CÁC CƠNG NGHỆ ĐÃ ĐƯỢC ỨNG DỤNG Ở NƯỚC NGỒI..................23
Chương 2 : CƠNG NGHỆ HYBRID HIẾU KHÍ KẾT HỢP BÙN HOẠT
TÍNH VÀ BENTONITE.........................................................................................25

2.1 QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG LƠ LỬNG VÀ DÍNH BÁM..........................25
2.1.1 Q trình sinh trưởng lơ lửng ........................................................................25
2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến vi sinh vật trong q trình bùn hoạt tính.............25
2.1.3 Các thơng số kiểm sốt q trình...................................................................26
2.2 Q TRÌNH SINH TRƯỞNG BÁM DÍNH. .................................................27
2.2.1 Cấu tạo màng vi sinh vật................................................................................27
2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến màng sinh học. ...................................................28
2.3. TỔNG QUAN VỀ ZEOLITE ..........................................................................28
2.3.1. Khái niệm.....................................................................................................29
2.3.2. Cấu trúc của zeolite.......................................................................................30
2.3.3. Phân loại........................................................................................................31
2.3.4. Tính chất hóa học..........................................................................................32
iv


2.3.5. Ứng dụng.......................................................................................................32
2.4. CƠNG NGHỆ HYBRID HIẾU KHÍ KẾT HỢP BÙN HOẠT TÍNH VỚI
BENTONITE .......................................................................................................36
2.4.1 Cơng nghệ Hybrid..........................................................................................36
2.4.2. Cơng nghệ hybrid sử dụng bột khống trong bể bùn hoạt tính.....................37
2.4.3. Cơ sở lựa chọn công nghệ.............................................................................38
2.5 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ HYBIRD..........................................................38
2.5.1 Hệ hybrid kị khí sinh trưởng lơ lững. ............................................................38
2.5.2 Hệ hybrid kị khí tăng trưởng bám dính kết hợp lơ lững ...............................40
2.5.3 Cơng nghệ hybrid hiếu khí.............................................................................42
Chương 3:
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............................................46
3.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU. .........................................................................46
3.1.1. Zeolite ...........................................................................................................46
3.1.2 Nước thải tinh bột mì. ....................................................................................46

3.2 MƠ HÌNH NGHIÊN CỨU. ..............................................................................48
3.2.1 Mơ hình tỉnh...................................................................................................48
3.2.2. Mơ hình động. ...............................................................................................49
3.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ........................................................................50
Chương 4 :
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN...........................................................52
4.1. TẢI TRỌNG 0.5 KGCOD/M3.NGĐ. ..............................................................52
4.1.1. Kết quả theo dõi ngày. ..................................................................................52
4.1.2 Kết quả khảo sát tốc độ tiêu thụ cơ chất theo thời gian. ................................57
4.2 TẢI TRỌNG 1 KGCOD/M3.NGĐ. ..................................................................61
4.2.1. Kết quả theo dõi ngày. ..................................................................................61
3.1.2 Kết quả khảo sát tốc độ tiêu thụ cơ chất theo thời gian. ................................66
4.3 TẢI TRỌNG THEO DÕI 1.5 KGCOD/M3.NGĐ. ..........................................70
4.3.1. Kết quả theo dõi ngày. ..................................................................................70
4.3.2 Kết quả khảo sát tốc độ tiêu thụ cơ chất theo thời gian. ................................75
4.4. KẾT LUẬN TẢI TRỌNG VÀ NỒNG ĐỘ .....................................................80
4.5. Mơ hình động

………………………………………………………. 83

Chương 5 :
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .........................................87
5.1 KẾT LUẬN.......................................................................................................87
5.2 KIẾN NGHỊ. .....................................................................................................87

v


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.2 Sơ đồ quy trình sản xuất tinh bột khoai mì quy mơ hộ gia đình ở quận

Thủ Đức, TP.HCM (Số 5 - Đường số 9 – KP4 – phường Bình Chiểu)...................5
Hình 1.3 Quy trình sản xuất tinh bột mì tại nhà máy Hồng Minh ..........................6
Hình 1.4 Quy trình sản xuất tinh bột mì tại Cơng ty VEDAN .................................7
Hình 1.5 Quy trình sản xuất tinh bột mì tại nhà máy Phước Long...........................7
Hình 1.6 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất tinh bột khoai mì kiểu Thái Lan ......................9
Hình 1.7 Quy trình sản xuất tinh bột mì quy mơ lớn tại cơng ty TNHH Phước
Long Tapioca ..........................................................................................................10
Hình 1.8: Hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy Phước Long................................15
Hình 1.9: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải tinh bột mì ở Bình Định.....................15
Hình 1.10: Hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy Hồng Minh .............................16
Hình 1.11: Hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy Tân Châu – Tây Ninh...............17
Hình 1.12: Sơ đồ cơng nghệ XLNT Nhà máy Vedan – Tỉnh Bình thuận .............18
Hình 1.13: Sơ đồ công nghệ trạm XLNT Nhà máy Vedan Phước Long................18
Hình 1.14: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải Nhà máy Trường Hưng ...................20
Hình 1.15: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải nhà máy Thừa Thiên Huế ...............24
Hình 2.1. Cấu tạo lớp màng vi sinh vật ..................................................................25
Hình 2.2: Cấu trúc của zeolite.................................................................................28
Hình 1.3: Một số zeolite tự nhiên và zeolite tổng hợp ............................................29
Hình 2.4: Khả năng trao đổi ion của zeolite. ..........................................................31
Hình 2.5: Các vị trí cation trong zeolite A..............................................................31
Hình 2.6: Khả năng làm mềm nước của zeolite......................................................31
Hình 2.7: Khả năng sàng lọc phân tử của zeolite...................................................31
Hình 3.1: Bentonite .................................................................................................32
Hình 3.2: Mơ hình thí nghiệm................................................................................44
Hình 4.1: Đồ thị biến thiên COD và HQXL ở tải trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ. .........46
Hình 4.2: Đồ thị biến thiên pH ở tải trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ...............................50
Hình 4.3: Đồ thị biến thiên NH3 và HQXL ở tải trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ............50
Hình 4.4: Đồ thị biến thiên NO3- ở tải trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ............................50
Hình 3.4: Đồ thị biến thiên NO2- ở tải trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ............................51
Hình 4.5: Đồ thị biến thiên TNK và HQXL ở tải trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ...........51

Bảng 4.2: Bảng theo dõi MLVSS ở tải trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ...........................51
Hình 4.6 Đồ thị MLVSS ở mổi tải trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ. ................................52
Hình 4.7: Đồ thị biến thiên pH theo thời gian ở tải trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ........52
Hình 4.8: Đồ thị biến thiên HQXL COD theo thời gian ở tải trọng
0.5kgCOD/m3.ngđ...................................................................................................54
Hình 4.9: Đồ thị biến thiên COD theo thời gian tải trọng 0.5kgCODm3.ngđ. ......54
Hình 4.10: Đồ thị biến thiên NH3 theo thời gian tải trọng 0.5kgCODm3.ngđ........55
Hình 4.11: Đồ thị biến thiên hiệu quả xử lý NH3 theo thời gian ở tải trọng
0.5kgCODm3.ngđ....................................................................................................55
Hình 4.12: Đồ thị biến NO3- theo thời gian ở tải trọng 0.5kgCODm3.ngđ.............56
Hình 4.13: Đồ thị biến thiên pH ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ................................56
Hình 4.14: Đồ thị biến thiên COD và HQXL ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ. ..........59
vi


Hình 4.15: Đồ thị biến thiên NH3 và HQXL ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ.............59
Hình 4.16: Đồ thị biến thiên NO3 ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ..............................59
Hình 4.17: Đồ thị biến thiên NO2 ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ..............................60
Hình 3.18: Đồ thị biến thiên TNK và HQXL ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ............60
Hình 4.19 Đồ thị MLVSS của các mơ hình ở i tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ. ...........61
Hình 4.20: Đồ thị biến thiên pH theo thời gian ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ.........61
Hình 4.21: Đồ thị biến thiên COD theo thời gian tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ. .......63
Hình 4.22: Đồ thị biến thiên hiêu quả xử lý COD theo thời gian ở tải trọng
1kgCOD/m3.ngđ......................................................................................................63
Hình 4.23: Đồ thị biến thiên NH3 theo thời gian ở tải trọng 1kgCODm3.ngđ........64
Hình 4.24: Đồ thị biến thiên HQXL NH3 theo thời gian ở tải trọng
1kgCODm3.ngđ.......................................................................................................64
Hình 4.25: Đồ thị biến thiên NO3- theo thời gian ở tải trọng 1kgCODm3.ngđ.......65
Hình 4.26: Đồ thị biến thiên pH ở tải trọng 1.5kgCOD/m3.ngđ.............................65
Hình 4.27: Đồ thị biến thiên COD và HQXL ở tải trọng 1.5kgCOD/m3.ngđ. .......68

Hình 4.28: Đồ thị biến thiên NH3 và HQXL ở tải trọng 1.5kgCOD/m3.ngđ..........68
Hình 4.29: Đồ thị biến thiên NO3- ở tải trọng 1.5kgCOD/m3.ngđ..........................69
Hình 4.31: Đồ thị biến thiên TNK và HQXL ở tải trọng 1.5kgCOD/m3.ngđ.........69
Hình 4.32 Đồ thị SS của các mơ hình ở tải trọng 1.5kgCOD/m3.ngđ ....................70
Hình 4.33: Đồ thị biến thiên pH theo thời gian ở tải trọng 1.5kgCOD/m3.ngđ......71
Hình 4.34: Đồ thị biến thiên CODtheothời gian tải trọng 1.5kgCOD/m3.ngđ. .....72
Hình 4.35: Đồ thị biến thiên hiêu quả xử lý COD theo thời gian ở tải trọng
1.5kgCOD/m3.ngđ...................................................................................................73
Hình 4.37: Đồ thị biến thiên NH3 theo thời gian ở tải trọng 1kgCODm3.ngđ........73
Hình 4.38: Đồ thị biến thiên NO3- theo thời gian ở tải trọng 1kgCODm3.ngđ.......74
Hình 4.39: Đồ thị so sánh HQXL ý COD qua các tải trọng của các mơ hình. .......75
Hình 4.40: Đồ thị so sánh HQXL TNK qua các tải trọng của các mơ hình. ..........77
Hình 4.41: Đồ thị so sánh NO3- đầu ra qua các tải trọng của các mơ hình.............77
Hình 4.42: Đồ thị so sánh NO3- đầu ra qua các tải trọng của các mô hình.............78
Hình 4.43: Hiệu quả xử lý COD theo tải trọng.......................................................78
Hình 4.44: Hiệu quả xử lý NH3 theo tải trọng. .......................................................81
Hình 4.45: Hiệu quả xử lý TNK theo tải trọng. ......................................................81
Hình 4.46: So sánh NO3- đầu vào, ra tại các tải trọng.............................................82
Hình 4.47: So sánh NO2- đầu vào, ra tại các tải trọng.............................................83

vii


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Số huyện có cơ sở sản xuất tinh bột khoai mì quy mơ hộ gia đình...........5
Bảng 1.2 : Thành phần nước thải tinh bột khoai mì ...............................................13
Bảng 2.1 Đặc trưng chính của kỹ thuật tổ hợp hiếu khí .........................................44
Bảng 3.1: Thành phần nước thải tinh bột mì ..........................................................49
Bảng 3.2: Thành phần nước thải tinh bột mì sau phân hủy kị khi ..........................49
Bảng 4.1 : Kết quả theo ngày ở tải trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ .................................51

Bảng 4.3 : Kết quả ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ.....................................................52
Bảng 4.4: Bảng theo dõi MLVSS ở g 1kgCOD/m3.ngđ. ........................................56
Bảng 4.5 : Kết quả theo ngày ở tải trọng 1.5kgCOD/m3.ngđ. ................................61
Bảng 4.6: Bảng theo dõi MLVSS ở trọng 1.5 kgCOD/m3.ngđ...............................62
Bảng 4.7: So sánh hiệu quả xử lý COD (%) theo tải trọng giữa các mơ hình. .......76
Bảng 4.9: So sánh NO3- đầu ra theo tải trọng giữa các mơ hình.............................86
Bảng 4.10: So sánh NO2- đầu ra theo tải trọng giữa các mơ hình...........................86
Bảng 4.11: So sánh Nitơ tổng đầu ra theo tải trọng giữa các mơ hình. ..................87
Bảng 4.12: Kết quả COD mơ hình động.................................................................89
Bảng P.1: Bảng theo dõi pH của các mơ hình ở tải trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ........89
Bảng P.2: Bảng theo dõi COD của các mơ hình ở tải trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ ....90
Bảng P.3: Bảng theo dõi NH3 của các mơ hình ở tải trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ .....91
Bảng P.4: Bảng theo dõi NO3- của các mô hình ở tải trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ.....92
Bảng P.5: Bảng theo dõi NO2- của các mơ hình ở tải trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ.....93
Bảng P.6: Bảng theo dõi biến thiên pH theo thời gian của các mơ hình ở tải
trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ .........................................................................................94
Bảng P.7: Bảng theo dõi biến thiên COD theo thời gian của các mơ hình ở tải
trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ. ........................................................................................94
Bảng P.8: Bảng theo dõi biến thiên NH3 theo thời gian của các mơ hình ở tải
trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ. ........................................................................................95
Bảng P.9: Bảng theo dõi biến thiên NO3- theo thời gian của các mơ hình ở tải
trọng 0.5kgCOD/m3.ngđ. ........................................................................................95
Bảng P.10: Bảng theo dõi pH của các mơ hình ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ.........96
Bảng P.11: Bảng theo dõi COD của các mơ hình ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ .....97
Bảng P.12: Bảng theo dõi NH3 của các mơ hình ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ ......98
Bảng P.13: Bảng theo dõi NO3- của các mơ hình ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ......99
Bảng P.14: Bảng theo dõi NO2- của các mơ hình ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ....100
Bảng P.15: Bảng theo dõi NH3 của các mơ hình ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ. ...101
Bảng P.16: Bảng theo dõi biến thiên pH theo thời gian của các mơ hình ở tải
trọng 1kgCOD/m3.ngđ. .........................................................................................101

Bảng P.17: Bảng theo dõi biến thiên COD theo thời gian của các mơ hình ở tải
trọng 1kgCOD/m3.ngđ. .........................................................................................102
Bảng P.18: Bảng theo dõi biến thiên NO3- theo thời gian của các mô hình ở tải
trọng 1kgCOD/m3.ngđ. .........................................................................................102
Bảng P.19: Bảng theo dõi pH của các mơ hình ở tải trọng 1.5kgCOD/m3.ngđ....103
Bảng P.20: Bảng theo dõi COD các mơ hình ở tải trọng 1.5kgCOD/m3.ng........ 104
Bảng P.21: Bảng theo dõi NH3 của các mơ hình ở tải trọng 1.5kgCOD/m3.ng ...105
Bảng P.22: Bảng theo dõi NO3- các mơ hình ở tải trọng 1.5kgCOD/m3.ngđ .......106
viii


Bảng P.23: Bảng theo dõi NO2- của các mơ hình ở tải trọng 1.5kgCOD/m3.n.....107
Bảng P.24: Bảng theo dõi biến thiên pH theo thời gian của các mơ hình ở tải
trọng 1.5kgCOD/m3.ngđ. ......................................................................................108
Bảng P.25: Bảng theo dõi biến thiên COD theo thời gian của các mơ hình ở tải
trọng 1.5kgCOD/m3.ngđ. ......................................................................................108
Bảng P.26: Bảng theo dõi biến thiên NH3 theo thời gian của các mơ hình ở tải
trọng 1.5kgCOD/m3.ngđ. ......................................................................................109
Bảng P.27: Bảng theo dõi biến thiên NO3- theo thời gian của các mơ hình ở tải
trọng 1.5kgCOD/m3.ngđ. ......................................................................................109
Bảng P28: Hiệu quả xử lý COD ở tải trọng 1.51 kgCOD/m3.ngđ........................110
Bảng P29: Hiệu quả xử lý Nitơ ở tải trọng 1.51 kgCOD/m3.ngđ. ........................110
Bảng P30: Hiệu quả xử lý COD ở tải trọng 1.7 kgCOD/m3.ngđ..........................110
Bảng P31: Hiệu quả xử lý Nitơ ở tải trọng 1.7 kgCOD/m3.ngđ. ..........................111
Bảng P32: Hiệu quả xử lý COD ở tải trọng 1.8 kgCOD/m3.ngđ..........................111
Bảng P33: Hiệu quả xử lý Nitơ ở tải trọng 1.7 kgCOD/m3.ngđ. ..........................111
Bảng P34: Hiệu quả xử lý COD ở tải trọng 2.3 kgCOD/m3.ngđ..........................112
Bảng P35: Hiệu quả xử lý Nitơ ở tải trọng 2.3 kgCOD/m3.ngđ. ..........................112
Bảng P36: Hiệu quả xử lý COD ở tải trọng 3 kgCOD/m3.ngđ.............................112
Bảng P37: Hiệu quả xử lý Nitơ ở tải trọng 3 kgCOD/m3.ngđ. .............................113

ix


DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
BAS (Biofilm Airlift Suspension Reactor)

Bể phản ứng màng sinh học lơ lửng sử
dụng khí nâng

BOD (Biological oxygen demand)

Nhu cầu oxi hóa sinh học

COD (Chemical oxygen demand)

Nhu cầu oxi hóa hóa học

CSTR (Continously Stirred Tank Reactor)

Bể phản ứng khuấy trộn liên tục

E (COD) % (COD removal efficiency)

Hiệu quả xử lý COD

EPS (Extracell polymeric substances)

Hợp chất polymer ngoại bào

HRT (Hydraulic retention time)

Thời gian lưu nước

MLSS (Mixed liquid suspended solid)

Chất rắn lơ lửng trong chất lỏng

MLVSS (Mixed liquid volatiled suspended solid)

Chất rắn lơ lửng bay hơi trong chất lỏng

OLR (Organic loading rate)

Tải trọng chất hữu cơ

PAO (Phosphate – accumulating organism)

Vi khuẩn tích lũy photphat

PN (Proteins)

Protein ngoại bào

PS (Polysaccharides)

Polysaccarit ngoại bào

SBAR (Sequencing batch airlift reactor)

Bể phản ứng khí nâng từng mẽ

SBBC (Sequencing Batch Bubble Column)

Cột thổi khí theo mẽ

SBR (Sequencing batch reactor)

Bể phản ứng theo mẽ

SRT (Sludge retention time)

Thời gian lưu bùn

SOUR (Specific oxygen ultilization rate)

Tốc độ tiêu thụ oxi riêng

SS (Suspended solid)

Chất rắn lơ lửng

SVI (Sludge volume index)

Chỉ số thể tích bùn

UAF (Upflow Anaerobic filter)

Lọc kị khí dịng chảy ngược

UASB (Upflow anaerobic suspended blanket)

Bể kị khí bằng bùn sinh trưởng lơ lửng

VSS (Volatiled suspended solid)

Chất rắn lơ lửng bay hơi

VSV

Vi sinh vật

HQXl

Hiệu quả xử lý

x


MỞ ĐẦU
Ơ nhiễm mơi trường đang là mối quan tâm hàng đầu đối với các nước
đang phát triển như Việt Nam. Đặc biệt trong giai đoạn đổi mới hiện nay, các
khu công nghiệp, các nhà máy và cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp phát triển
ồ ạt kéo theo lượng chất ô nhiễm xả thải vào môi trường ngày càng gia tăng.
Ngành công nghiệp tinh bột Việt Nam là đại diện tiêu biểu cho khu vực
công nghiệp ở nông thơn và khoai mì là nguồn trích xuất tinh bột chủ yếu và
kinh tế nhất. Nhiều ngành công nghiệp và chế biến thực phẩm có sử dụng tinh
bột khoai mì cũng rất phát triển dẫn đến nhu cầu tinh bột tăng nhanh chóng.
Đồng thời với nhu cầu trong nước gia tăng là nhu cầu của thế giới cũng gia
tăng. Đó là lý do cho sự xuất hiện ồ ạt của những nhà máy sản xuất tinh bột

khoai mì nhằm đáp ứng nhu cầu nói trên. Ngồi ra diện tích trồng khoai mì, sản
lượng khoai mì và năng suất khoai mì của nước ta cũng phát triển những năm
gần đây. Sản xuất tinh bột khoai mì từ bất kì cấp độ nào cũng thải ra lượng
nước thải lớn chứa nhiều chất hữu cơ, N, P, SS và CN khá cao, mùi nước chua
nồng, pH thấp, nước thải sản xuất tinh bột mì được đánh giá là một trong số các
nguồn thải gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, nếu không được xử lý sẽ gây
nhiều tác động trực tiếp đến môi trường, ảnh hưởng đến sức khoẻ con người và
ô nhiễm nguồn nước ngầm.
Hiện nay có nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng trong công
nghệ xử lý nước thải tinh bột khoai mì. Phương pháp ứng dụng cơng nghệ sinh
học đang được sử dụng phổ biến nhất trong hầu hết các hệ thống xử lý. Nhiều
công nghệ xử lý nước thải tinh bột khoai mì đã được áp dụng ở nước ta như áp
dụng phương pháp sinh học kị khí, phương pháp hoá lý kết hợp phương pháp
sinh học hiếu khí, hồ sinh học. Tuy nhiên, để đạt tiêu chuẩn xả thải cịn gặp
nhiều khó khăn, thực tế cho thấy các hệ thống hoạt động không hiệu quả và khá
phức tạp, nhược điểm của các hệ thống: dể bị sốc tải do lưu lượng, tính chất
nước thải khơng ổn định, hệ thống chiếm diện tích lớn, chi phí đầu tư cao. Do
đó, cần phải có một cơng nghệ mới phù hợp, kinh tế và xử lý hiệu quả hơn.
• Mục tiêu.
Xác định hiệu quả xử lý nước thải tinh bột mì bằng cơng nghệ Hybrid
kết hợp bùn hoạt tính và Bentonite.
• Phạm vi nghiên cứu.
Nghiên cứu trên nước thải tinh bột mì sau phân hủy kị khí bằng mơ hình
bùn hoạt tính.
• Nội dung nghiên cứu.
1


9 Xác định hàm lượng bentonite tối ưu.
9 Xác định hiệu quả xử lý COD, N.

9 Chọn thông số tối ưu cho việc thiết kế và vận hành mơ hình.
• Tính mới của đề tài.
Hiện nay, ở Việt Nam, việc áp dụng các loại bột khoáng cho xử lý nước
thải dưới dạng chất mang tham gia quá trình hấp phụ, trao đổi ion và khống
hóa cơ chất vẫn cịn khá mới, đặc biệt là các hệ thống hybrid kết hợp q trình
xử lý sinh học và hóa lý hầu như chưa được nghiên cứu và triển khai rộng rãi.
Vì thế, việc nghiên cứu đề tài trên có ý nghĩa quan trọng cho thấy tính ưu việt
và tính mới của hệ thống.
• Tính khoa học của đề tài.
Tồn bộ kết quả của đề tài được rút ra từ những thí nghiệm có căn cứ
khoa học rõ ràng; việc tính tốn, xử lý số liệu thông qua quy hoạch thực
nghiệm và các phương pháp thống kê tốn học nên đảm bảo tính khoa học của
đề tài.

2


Chương 1:

TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN VÀ SẢN XUẤT TINH
BỘT KHOAI MÌ
1.1.1 Các giai đoạn chế biến tinh bột mì
a. Chuẩn bị nguyên liệu
Khoai mì tươi tối đa trong vòng 3 ngày sau khi thu hoạch phải đưa vào chế
biến. Công đoạn này bao gồm thao tác rửa, cắt khúc, loại bỏ phần rễ, lớp vỏ gỗ
và đất cát bám trước khi đưa vào nghiền. Nguyên liệu được đưa vào thùng rửa
bằng tay hay băng chuyền. Tại thùng rửa củ, đất cát và phần vỏ gỗ được chà
xát bằng lơ cuốn có gắn các sợi kim loại trên bề mặt kết hợp với nước rửa được

bơm vào liên tục. Kết thúc công đoạn này, củ được tách ra khỏi lớp vỏ gỗ. Các
tạp chất theo nước thải ra ngoài và được thu gom ở lưới chắn rác.
b. Nghiền nguyên liệu và tách bã
Nguyên liệu sau khi rửa và cắt khúc qua máy mài chuyền thành dạng bột nhão,
sau đó vào máy rây tách bã. Ở máy rây, nước sạch cũng được bơm vào liên tục
với mục đích rửa sạch lớp bột bám trên bã. Nước dịch sữa bột sau khi qua máy
rây được đưa về thùng chứa và trộn với dung dịch H SO để tẩy trắng bột. Sau
2

3

cơng đoạn bóc vỏ và rửa kết hợp ở trên, khoai mì được đưa tiếp vào thiết bị
mài (xay) nhuyễn nối tiếp với các thùng khuấy để tách tinh bột và bã.
c. Tách tinh bột
Từ thùng chứa sữa bột được bơm vào máy bơm ly tâm sau đó lại được trộn với
dung dịch tẩy hoặc được bơm vào máy ly tâm tách dịch lần 2. Máy ly tâm hoạt
động liên tục, tinh bột được tháo ra liên tục. Nước sau khi qua ly tâm tách dịch
ra ngoài. Lượng nước sạch được phun vào trong khi ly tâm dưới dạng tia nước
áp lực cao để rửa bột. Bể lắng cũng được dùng để lắng bột nhưng hiệu suất
kém hơn chỉ phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ. Qua giai đoạn ly tâm tách dịch
đồng thời rửa sạch tinh bôt, sản phẩm sau khi qua ly tâm có độ trắng đạt yêu
cầu. Hiệu suất thi hồi bột đạt xấp xỉ 90%. Tinh bột ướt có độ ẩm khoảng 40%
sau đó được ly tâm một lần nữa để tách bớt nước và được sấy khơ làm nguội,
đóng bao
Bột sau khuấy và lắng cịn lớp bột mủ trên bề mặt vì vậy cần phải đánh lại bề
mật bột nhằm loại bỏ phần bột mủ kém chất lượng để thu được bột có chất
lượng tốt. Công đoạn này được thực hiện hai lần để loại bỏ hồn tồn phần bột
mủ khơng tốt.
Bột tinh sau khi đã loại bỏ bột mủ được làm ráo nước, sau đó đóng vào bao bán
cho các cơ sở sấy khơ sản xuất bột khoai mì khơ. Đây là công đoạn cuối cùng

3


Củ mì tươi

Lột vỏ, cắt khúc, rửa
Nước

Mài, nghiền

Rây sàng

Nước

Rửa tinh bột, phân
ly, lắng gạn

Bã

Nước, dịch mủ

Tinh bột ướt

Sấy

Tinh bột khơ

Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất Tinh bột khoai mì tươi ở Việt Nam.
trong dây chuyền sản xuất tinh bột ướt. Sau đó tinh bột ướt sẽ được làm khơ

bằng dịng khí nóng để tạo sản phẩm cuối cùng là tinh bột khơ.
1.1.2 Một số quy trình chế biến và sản xuất tinh bột khoai mì
Tùy thuộc vào năng suất và công nghệ sản xuất, các nhà máy chế biến tinh bột
mì ở Việt Nam có thể được phân loại thành quy mơ hộ gia đình (quy mơ nhỏ),
quy mô vừa, và quy mô lớn. Quy mô hộ gia đình sử dụng các cơng nghệ truyền
thống rất đơn giản với công suất sản xuất nhỏ hơn 50 tấn củ mì tươi mỗi ngày.
Các doanh nghiệp quy mơ trung bình có năng suất hơn 50-200 tấn củ mì
tươi/ngày và q trình sản xuất tự động hơn. Các nhà máy sản xuất quy mô lớn
ứng dụng các công nghệ hiện đại và có một q trình tự động với năng suất sản
xuất của hơn 200 tấn củ mì tươi mỗi ngày.
1.1.1.1 Qui trình cơng nghệ sản xuất tinh bột khoai mì quy mơ hộ gia
đình

4


Theo Khoa (1998), các đơn vị chế biến tinh bột mì quy mơ hộ gia đình, tập
trung ở tám tỉnh Việt Nam (Bảng 1.8). Nghiên cứu được thực hiện ở khu cơng
nghiệp Bình Chiểu (thành phố Hồ Chí Minh), Làng Bình Minh và Tân Bình
(Tây Ninh) và làng Trà Cổ (Đồng Nai). Quan sát các lĩnh vực liên quan đến
quy mơ sản xuất hộ gia đình được trình bày dưới đây đã được thực hiện trong
làng Bình Chiểu, Quận Thủ Đức, và Thành phố Hồ Chí Minh. Năng suất sản
xuất trung bình đối với quy mơ sản xuất hộ gia đình khoảng 4-5 tấn củ tươi mỗi
ngày, tương ứng 1,0 - 1,4 tấn tinh bột ướt mỗi ngày. Trong quy trình sản xuất
này, q trình bóc vỏ được thực hiện bằng thủ công. Nước thải sinh ra hiện tại
được thải trực tiếp vào hệ thống thoát nước của thành phố, và các bán sản phẩm
ở dạng rắn đều được sử dụng cho mục đích mua bán.
Bảng 1.1 Số huyện có cơ sở sản xuất tinh bột khoai mì quy mơ hộ gia đình
STT
1

2
3
4
5
6
7
8

Thành phố/Tỉnh
Đồng Nai
Hồ Chí Minh
Tây Ninh
Bình Định
Qng Ngãi
Quảng Nam – Đà Nẵng
Hà Tây
Hà Bắc

Số lượng
02
01
02
02
01
02
02
01

Các đơn vị sản xuất quy mơ hộ gia đình, trong Quận Thủ Đức (Thành phố Hồ
Chí Minh) đang tập trung ở Bình Chiểu, Tam Hải, và Khiết Tâm. Trước năm

1987, Quận Thủ Đức đã có 84 hộ gia đình sản xuất Tinh bột mì. Đến năm 2001
giảm xuống cịn 22 hộ gia đình. Vào cuối năm 2005, các hộ gia đình sản xuất
tinh bột mì chỉ cịn 12 đơn vị, và có khả năng sẽ giảm đến 7 hộ gia đình trong
năm 2006 bởi vì sẽ loại bỏ các hộ gia đình sản xuất ở làng Tam Hải. Lý do số
lượng các đơn vị sản xuất tinh bột mì ở Quận Thủ Đức giảm là do không thể
cạnh tranh với các công ty lớn - chất lượng sản xuất cao, chi phí đầu tư cần
thiết cho một hệ thống xử lý nước thải cũng cao.
Các quy trình sản xuất tinh bột mì ở quy mơ hộ gia đình nhìn chung thì giống
nhau. Sơ đồ của các quy trình sản xuất được mơ tả trong Hình 1.5.
Cơng suất trung bình đối với quy mơ nhỏ khoảng 4-5 tấn củ cho mỗi hộ gia
đình mỗi ngày. Vỏ của củ sắn tươi được bóc bằng tay trước khi củ được ngâm
và rửa trong bể nước. Bước này là cần thiết để giảm lượng đất bùn cát dơ, cũng
như để đảm bảo chất lượng của tinh bột. Củ được rửa sẽ được chuyển sang

5


công đoạn mài trước khi được lọc. Hỗn hợp bột mì và nước được chuyển vào
bể lắng 1. Bã thải được lấy ra và dùng cho thức ăn gia súc.
Hỗn hợp bột mì và nước lưu trong bể lắng 1 khoảng 7-10 h. Sau đó, chúng
được trộn kỹ với nước và hóa chất tẩy rửa (10g/tấn củ mì tươi), và để lắng lần 2
khoảng 12-14 h (trong bể lắng 2). Sau khi tách chất nổi bề mặt, tinh bột còn
chất bẩn được chuyển đến một bể khác và trộn lẫn với nước sạch để lắng các
chất dơ và tinh bột không đạt chất lượng. Hỗn hợp này được chuyển từ bể trộn
đến bể lắng thứ 3, với mục đích là tuần hồn. Nó cũng mất khoảng 12-14 h để
hồn thành quá trình lắng thứ 3.
Tinh bột chất lượng tốt từ bể lắng thứ hai và thứ ba được trữ lại để trao đổi mua
bán. Vỏ củ từ q trình bóc vỏ, bã thu được từ quá trình lọc, dịch bã từ quá
trình lắng thứ 1, và bột thải từ quá trình lắng thứ 2 được trữ lại như là nguyên
liệu thô cho ngành sản xuất thức ăn gia súc. Tất cả nước thải sản xuất được thải

vào mương hiện có mà khơng có biện pháp xử lý.

6


Củ mì
tươi

Nướ

Nước

Rửa và bóc

Composti

Vỏ

Mài

Nướ

Lọc

Lắng 1
Hóa chất tẩy
Lắng 2
Nướ

Xơ

Nước
Hỗn hợp
“Tapioca
Nước
Tinh bột khơng đạt
chất lượng

Tinh bột

Bể trộn

Lắng 3

Thức
ăn gia

Bột

Nước

Hệ thống thốt
nước của thành phố

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình sản xuất tinh bột khoai mì quy mơ hộ gia đình ở
quận Thủ Đức, TP.HCM (Số 5 - Đường số 9 – KP4 – phường Bình Chiểu)
1.1.1.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất tinh bột khoai mì quy mơ vừa
Một số nhà máy sản xuất tinh bột mì quy mơ trung bình có thể được tìm thấy ở
tỉnh Bình Phước và tỉnh Tây Ninh. Hai quy trình đại diện cho các quy trình quy
mơ trung bình là sản xuất tinh bột ẩm và khơ (Khoa (1998)).

So với quy mơ hộ gia đình, các q trình sản xuất quy mơ vừa đã tự động hơn.
Kết quả là hiệu quả tốt hơn của các giai đoạn lọc, hiệu quả sản xuất là cao hơn
và tạo ra các sản phẩm trung gian thấp hơn các sản xuất quy mơ hộ gia đình.

7


Tuy nhiên, mức tiêu thụ năng lượng và vốn đầu tư trong q trình sản xuất quy
mơ trung bình là cao hơn.
Doanh nghiệp tư nhân Hoàng Minh – Long Phước, Long Thành,
Đồng Nai
Hoàng Minh là một doanh nghiệp tư nhân chuyên kinh doanh sản xuất
tinh bột từ củ khoai mì. Sản phẩm của nhà máy là bột thô dùng để cung cấp cho
nhà máy sản xuất bột gọt VEDAN.
Củ tươi
Nước

Bóc vỏ, Rửa

Vỏ

Nước

Mài,
â

Bã

Lắng

Nước

Lọc

Tháo
ủ

Bột tốt

Bột xấu

Phơi

Phơi

Tinh bột

Bột mủ

Hình 1.3 Quy trình sản xuất tinh bột mì tại nhà máy Hồng Minh
Cơng ty VEDAN Việt Nam – Đồng Nai

8


Hình 1.4 Quy trình sản xuất tinh bột mì tại Cơng ty VEDAN
Nhà máy sản xuất tinh bột mì Phước Long – xã Bù Nho, huyện
Phước Long, tỉnh Bình Phước
Nhà máy Phước Long là một thành viên của Công ty cổ phần trách nhiệm hữu
hạn VEDAN Việt Nam, được thành lập năm 1996 nhằm đáp ứng nguồn nguyên

liệu cho sản xuất của cơng ty VEDAN.
Củ
mì

Băng tải

Bóc vỏ

Sấy khơ

Đóng gói

Băng
tải

Rửa

Quạt hút

Nghiền,
băm

Ly tâm

Lọc

Ép bã

Tinh bột

Bã

Hình 1.5 Quy trình sản xuất tinh bột mì tại nhà máy Phước Long
1.1.1.3 Quy trình cơng nghệ sản xuất tinh bột khoai mì quy mơ lớn

9


Nhiều cơng ty tinh bột mì quy mơ lớn hình thành tại khu vực phía Nam Việt
Nam từ năm 1990, nhằm đáp ứng nhu cầu cung cấp nguyên liệu cho một số
ngành công nghiệp như sản xuất bột ngọt, dệt may, giấy, ... Một số cơng ty điển
hình được đề cập ở đây bao gồm Công ty TNHH Tây Ninh Tapioca, Công ty
TNHH Tân Châu Tapioca (Tây Ninh), Công ty TNHH KMC Tapioca, Cơng ty
TNHH Phước Long Tapioca (tỉnh Bình Phước ), Và Công ty VEDAN Việt
Nam (Đồng Nai). Dưới đây là sự mơ tả quy trình sản xuất tinh bột mì quy mơ
lớn được thực hiện tại Cơng ty TNHH Phước Long Tapioca. Trong trường hợp
này, củ tươi đặt ở gần khu vực sản xuất được một xe tải chuyển vào nơi chứa
vật liệu (phễu). Sau khi đi qua các phễu, củ tươi sẽ được đưa xuống một Băng
tải, sau đó sẽ được nhân viên loại bỏ đá, sắt miếng, gỗ từ củ mì bằng biện pháp
thủ cơng trước khi bước vào sàng. Cát và vỏ được tách ra rồi được chuyển tới
bồn rửa. Nước thải trong giai đoạn này được thu lại và dẫn trực tiếp đến bể lắng
để loại bỏ cát và bụi trước khi được thải vào nguồn tiếp nhận.
Củ sau khi rửa được cắt thành những miếng nhỏ và được chuyển sang giai đoạn
mài. Sau đó, từ thiết bị mài củ mì được cho vào máy lọc để tách tinh bột và xơ
sợi. Trong trường hợp này, lọc là một q trình gồm có 3 bước: lọc thô, lọc tinh
1, và lọc tinh 2. Trong mỗi bước, SO2 được sử dụng để tẩy trắng, và sau đó
dịch bã được khử nước trong máy li tâm. Tinh bột ướt được làm khơ bằng dịng
khơng khí nóng. Nước thải tạo ra từ giai đoạn ly tâm được thải ra và xơ sợi
được bán để làm thức ăn gia súc. Quá trình sản xuất tinh bột mì của cơng ty
Phước Long Tapioca (Bình Phước) được mơ tả trong Hình 1.8.

So với quy mơ hộ gia đình và quy mơ vừa, quy trình sản xuất của một cơng ty
quy mô lớn rõ ràng là hiện đại nhiều hơn và có hiệu quả sản xuất cao hơn,
nhưng mặt khác, nó cần vốn đầu tư cao hơn và tiêu thụ năng lượng cũng cao
hơn. Với cơng nghệ lọc ba-giai đoạn, có thể nói rằng hầu như tất cả tinh bột
trong củ sắn tươi đều được trích xuất hết. Do phải tẩy trắng bằng SO2, sản
phẩm tinh bột từ công ty này luôn cao hơn so với các sản phẩm từ nhà máy sản
xuất quy mô nhỏ và vừa. Trong trường hợp này, Nước thải được xử lý bằng
cách sử dụng các quá trình sinh học bao gồm một UASB (Upflow Anaerobic
Sludge Blanket) và hệ thống ao. Nước thải từ giai đoạn rửa và ly tâm được tách
riêng để xử lý. Đây là một giải pháp tốt, vì các đặc tính của loại nước thải này
rất khác nhau. Nước thải từ giai đoạn rửa chủ yếu chứa chất rắn lơ lửng vô cơ,
cịn trong giai đoạn ly tâm nước thải có chứa một nồng độ chất rắn hòa tan và
chất rắn lơ lửng ở dạng hữu cơ cao. Hiện nay, xử lý nước thải bằng bể lắng,
nước đầu ra không tái sử dụng lại cho quá trình rửa. Tuy nhiên, nếu lượng nước
này được tận dụng triệt để, tái sử dụng nước thải từ q trình rửa sẽ rất hữu ích
trong việc giảm lượng nước sạch cần thiết.
Quy trình sản xuất tinh bột khoai mì kiểu Thái Lan
10


Tinh bột ướt

Quậy, pha loãng

Tẩy chua, tẩy trắng

Tách tạp chất

Quậy

Ly tâm

Sấy khô

Làm nguội

Đóng gói
Hình 1.6 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất tinh bột khoai mì kiểu Thái Lan
Cơng ty TNHH Phước Long Tropioca

11


Củ mì

Loại bỏ
cát, củ

Nướ

Phần củ
cứng

Bóc vỏ

Vỏ

Rửa

Nước

hải

Cắt

Compostin

Chất rắn
lơ lửng,

Bể lắng

Nguồn
nước mặt

Thải bỏ vào

Mài
Nướ
SO2
Nướ
SO2

Lọc

Bã, xơ

Lọc tinh

Bã, xơ

Nướ
SO2
Dịng khí
nóng

Lọc tinh

Bã, xơ

Ly tâm

Nước
hải

Thức ăn gia
súc

Hệ thống xử
lý nước thải

Làm

Nguồn
nước mặt

Bù
Sản phẩm

Đóng

Hình 1.7 Quy trình sản xuất tinh bột mì quy mơ lớn tại cơng ty TNHH
Phước Long Tapioca

1.2 CÁC CHẤT THẢI PHÁT SINH DO CHẾ BIẾN TINH BỘT
KHOAI MÌ

12

Phân