Luận án tiến sĩ nghiên cứu giải pháp xử lý nước thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng phương pháp ozone kết hợp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

NGUYỄN ĐIỀN CHÂU

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
SƠ CHẾ GÀ RÁN CÔNG NGHIỆP BẰNG
PHƯƠNG PHÁP OZONE KẾT HỢP
THỦY SINH THỰC VẬT

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC
MÃ NGÀNH: 62440303

2021


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

NGUYỄN ĐIỀN CHÂU

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SƠ CHẾ
GÀ RÁN CÔNG NGHIỆP BẰNG PHƯƠNG PHÁP
OZONE KẾT HỢP THỦY SINH THỰC VẬT

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC
MÃ NGÀNH: 62440303

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

PGS.TS TRƯƠNG HOÀNG ĐAN

2021




MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ ..................................................................................................... i
CAM KẾT.......................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
TÓM TẮT ........................................................................................................ vii
ABSTRACT...................................................................................................... ix
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ xi
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................ xiii
DANH MỤC VIẾT TẮT ................................................................................ xvi
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU................................................................................ 1
1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................... 3
1.2.1. Mục tiêu tổng quát ................................................................................... 3
1.2.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................ 3
1.3. Nội dung nghiên cứu................................................................................... 3
1.3.1. Nội dung 1: Khảo sát hiện trạng nƣớc thải sơ chế gà rán công nghiệp ... 3
1.3.2. Nội dung 2: Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán
cơng nghiệp bằng phƣơng pháp ozone hóa ....................................................... 3
1.3.3. Nội dung 3: Nghiên cứu sử dụng cây Sậy (Phragmites australis) xử lý
nƣớc thải sơ chế gà rán công nghiệp ................................................................. 4
1.3.4. Nội dung 4: Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán cho nhà
máy Jollibee Việt Nam ...................................................................................... 4
1.4. Phạm vi, đối tƣợng nghiên cứu ................................................................... 4

1.4.1. Phạm vi .................................................................................................... 4
1.4.2. Đối tƣợng nghiên cứu .............................................................................. 4
1.5. Ý nghĩa của luận án .................................................................................... 5
1.5.1. Ý nghĩa khoa học ..................................................................................... 5
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn...................................................................................... 5
1.6. Điểm mới của luận án ................................................................................. 5
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 7
iii


2.1. Tổng quan đối tƣợng nghiên cứu ................................................................ 7
2.1.1. Đặc tính và thành phần của nƣớc thải sơ chế gà rán công nghiệp ........... 7
2.1.2. Tổng quan về cây Sậy (Phragmites australis)......................................... 7
2.2. Phƣơng pháp ozone hoá trong xử lý nƣớc thải ........................................... 9
2.2.1. Các q trình ozone hóa trong xử lý nƣớc thải........................................ 9
2.2.2. Quá trình tạo ra gốc *OH bằng phản ứng ozone với sự có mặt chất xúc
tác (O3/xúc tác) ................................................................................................ 10
2.2.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến gốc hydroxyl (*OH) .................................... 11
2.2.4. Một số nghiên cứu xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp ozone .............. 12
2.3. Xử lý nƣớc thải bằng thuỷ sinh thực vật................................................... 13
2.3.1. Giới thiệu thuỷ sinh thực vật ................................................................. 13
2.3.2. Hệ thống đất ngập nƣớc kiến tạo ........................................................... 19
2.4. Sự biến đổi của các chỉ tiêu chất lƣợng nƣớc thải bởi thực vật ................ 22
2.4.1. Sự biến đổi pH ....................................................................................... 22
2.4.2. Cơ chế loại bỏ COD và BOD5 ............................................................... 22
2.4.3. Cơ chế loại bỏ TN .................................................................................. 23
2.4.4. Cơ chế loại bỏ TP .................................................................................. 24
CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................. 25
3.1. Phƣơng pháp luận nghiên cứu .................................................................. 25
3.2. Mơ hình nghiên cứu .................................................................................. 26

3.2.1. Mơ hình oxy hóa bằng ozone................................................................. 26
3.2.2. Mơ hình nghiên cứu khả năng loại bỏ chất ơ nhiễm của sậy................. 29
3.2.3. Mơ hình nghiên cứu ảnh hƣởng của mật độ trồng sậy đến sự tăng trƣởng
và khả năng làm sạch chất ơ nhiễm ................................................................. 30
3.2.4. Mơ hình đất ngập nƣớc kiến tạo chảy ngầm ngang. .............................. 30
3.3. Thời gian, địa điểm và đối tƣợng nghiên cứu ........................................... 33
3.3.1. Thời gian ................................................................................................ 33
3.3.2. Địa điểm ................................................................................................. 33
3.3.3. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................ 33
3.4. Nội dung nghiên cứu................................................................................. 33
iv


3.4.1. Nội dung nghiên cứu 1........................................................................... 33
3.4.2. Nội dung nghiên cứu 2........................................................................... 34
3.4.3. Nội dung nghiên cứu 3........................................................................... 38
3.5. Phƣơng pháp tính tốn và xử lý số liệu .................................................... 47
3.5.1. Phƣơng pháp tính tốn kết quả .............................................................. 47
3.5.2. Phƣơng pháp xử lý số liệu ..................................................................... 48
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 50
4.1. Nội dung nghiên cứu 1 – Khảo hiện trạng nƣớc thải sơ chế gà rán công
nghiệp50
4.1.1. Kết quả khảo sát hiện trạng nhà máy Jollibee Việt Nam....................... 50
4.1.2. Công nghệ xử lý nƣớc thải hiện hữu của nhà máy Jollibee ................... 52
4.2. Nội dung nghiên cứu 2 – Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải sơ
chế gà rán công nghiệp bằng phƣơng pháp ozone hóa .................................... 55
4.2.1. Thí nghiệm 1 – Đánh giá ảnh hƣởng của giá trị pH đến hiệu quả xử lý
nƣớc thải của ozone ......................................................................................... 55
4.2.2. Thí nghiệm 2 – Đánh giá ảnh hƣởng của liều lƣợng ozone đến hiệu quả
xử lý nƣớc thải Jollibee .................................................................................... 58

4.2.3. Thí nghiệm 3 – Khảo sát ảnh hƣởng thời gian phản ứng đến hiệu quả xử
lý nƣớc thải ...................................................................................................... 63
4.2.4. Thí nghiệm 4 – Kiểm chứng hiệu quả xử lý nƣớc thải của Điện cực,
ozone và ozone có tác nhân điện cực ............................................................... 64
4.2.5. Phân tích tƣơng quan và Dự báo theo chuỗi thời gian (Mơ hình xu thế
tuyến tính) ........................................................................................................ 66
4.3. Nội dung nghiên cứu 3 – Nghiên cứu sử dụng cây sậy (Phragmites
australis) để xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán cơng nghiệp ................................. 69
4.3.1. Thí nghiệm 5 – Nghiên cứu khả năng loại bỏ chất ô nhiễm của cây Sậy
và xác định nồng độ ơ nhiễm thích hợp cho cây sinh trƣởng và phát triển (Quy
mơ phịng thí nghiệm) ...................................................................................... 69
4.3.2. Thí nghiệm 6 – Nghiên cứu ảnh hƣởng của mật độ trồng đến khả năng
sinh trƣởng, phát triển và hấp thu N, P của Sậy .............................................. 87
4.3.3. Thí nghiệm 7 – Nghiên cứu đánh giá khả năng loại bỏ chất ô nhiễm
trong nƣớc thải sơ chế gà rán cơng nghiệp bằng phƣơng pháp Ozone hố kết
v


hợp đất ngập nƣớc kiến tạo trồng sậy chảy ngầm ngang (thực hiện ngoài hiện
trƣờng) ............................................................................................................. 97
4.3.4. Kết luận nội dung nghiên cứu 3 ........................................................... 115
4.4. Nội dung nghiên cứu 4 – Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán
cho nhà máy Jollibee Việt Nam ..................................................................... 116
4.4.1. Tính tốn lƣợng ozone phù hợp ........................................................... 116
4.4.2. Tính tốn diện tích đất ngập nƣớc ....................................................... 116
4.4.3. Tính tốn hiệu quả xử lý Coliform của hệ thống đất ngập nƣớc ......... 118
4.4.4. Phƣơng án sử dụng đất cho hệ thống đất ngập nƣớc ........................... 119
4.4.5. Thời điểm thu hoạch sậy ...................................................................... 120
4.4.6. Tận dụng sinh khối của sậy ................................................................. 120
4.4.7. Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán cho nhà máy Jollibee

Việt Nam ........................................................................................................ 121
4.4.8. Tính kinh tế của cơng nghệ đề xuất ..................................................... 122
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................. 126
5.1. Kết luận ................................................................................................... 126
5.2. Kiến nghị................................................................................................. 127
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 128
PHỤ LỤC 1: BẢNG SỐ LIỆU THỐNG KÊ ANOVA ................................. 144
PHỤ LỤC 2: HÌNH (BIỂU ĐỒ) ................................................................... 156
PHỤ LỤC 3: MƠ HÌNH HỒI QUY .............................................................. 166
PHỤ LỤC 4: HÌNH ẢNH THỰC TẾ............................................................ 189

vi


TÓM TẮT
Nƣớc thải từ ngành sản xuất thực phẩm ăn nhanh, đặc biệt là nƣớc thải
phát sinh từ quá trình tẩm ƣớp gà rán là loại nƣớc thải có thành phần các hợp
chất gia vị, là các hợp chất đa phân tử có tính chất kháng khuẩn, kháng vi sinh
vật và kháng nấm. Do tính chất kháng sinh học nhƣ vậy nên việc áp dụng trực
tiếp các phƣơng pháp sinh học để xử lý loại nƣớc thải này rất khó khăn. Luận
án này nghiên cứu giải pháp tiền xử lý xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán công
nghiệp bằng phƣơng pháp ozone hóa sau đó dùng cây Sậy (Phragmites spp.)
trong hệ thống đất ngập nƣớc chảy ngầm ngang để xử lý triệt để chất ô nhiễm.
Tiến hành khảo sát thu mẫu nƣớc thải và phân tích trong 7 ngày liên tục
tại nhà máy Jollibee. Kết quả cho thấy nƣớc thải sơ chế gà rán có các thành
phần đặc trƣng nhƣ COD, BOD5, TN (tổng đạm) và TP (tổng lân) với tƣơng
ứng nồng độ dao động trong khoảng 1.345-1.425mg/L, 570-600mg/L, 120140mg/L và 28-40mg/L. Lƣu lƣợng phát thải 70 – 75 m3/ ngày đêm.
Nƣớc thải sơ chế gà rán đƣợc tiền xử lý bằng phƣơng pháp ozone hóa,
các thí nghiệm 1, 2, 3 và 4 đã đƣợc thực hiện nhằm khảo sát giá trị pH, lƣợng
ozone, thời gian phản ứng để xác định thơng số tối ƣu cho q trình tiền xử lý.

Kết quả cho thấy ở pH = 7, sau khoảng thời gian từ 45-90 phút phản ứng, hiệu
suất khử COD đạt trên 40%; Tỷ lệ BOD5/COD tăng từ 0,33 trƣớc phản ứng
lên trên 0,53 (tăng 1,61 lần).
Nƣớc thải sau khi tiền xử lý bằng phƣơng pháp ozone hóa đƣợc tiếp tục
nghiên cứu với các thí nghiệm khác nhau:
- Thí nghiệm 5 nghiên cứu sự hấp thu dinh dƣỡng của cây Sậy và xác
định nồng độ nƣớc thải thích hợp cho cây sinh trƣởng và phát triển.
Nƣớc thải đƣợc pha loãng bằng nƣớc sạch với nồng độ lần lƣợt bằng
25%, 50%, 75% và 100% và đƣợc cấp vào các nghiệm thức thí
nghiệm với các thể tích lần lƣợt là 06 lít, 09 lít, 12 lít. Kết quả ở
nghiệm thức thí nghiệm thế tích nƣớc thải 12 lít và nồng độ nƣớc thải
100%, sau 48 ngày thí nghiệm cho thấy sậy vẫn sinh trƣởng và phát
triển tốt, khả năng làm giảm chất ô nhiễm TN, TP, BOD5 và COD lần
lƣợt là 70,63%, 76,21%, 77,72% và 61,14% (tăng 11,54%, 12,97%,
18,28% và 21,61% so với ngày đầu).
- Thí nghiệm 6 nghiên cứu ảnh hƣởng của mật độ trồng đến khả năng
sinh trƣởng, phát triển và hấp thu N, P của Sậy. Sậy đƣợc trồng với
mật độ lần lƣợt là 20 cây/m2, 25 cây/m2, 30 cây/m2, 35 cây/m2. Kết
quả cho thấy sau quá trình thí nghiệm, sậy sinh trƣởng tốt và khơng có
sự khác biệt đáng kể giữa các mật độ trồng.
vii


- Thí nghiệm 7 nghiên cứu khả năng xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán công
nghiệp trong hệ thống đất ngập nƣớc chảy ngầm ngang. Hệ thống
đƣợc nạp theo dạng mẻ, mỗi nghiệm thức đƣợc cung cấp 0,33m3 nƣớc
thải với thời gian lƣu nƣớc là 03 ngày. Sau 48 ngày thí nghiệm, kết
quả cho thấy sậy sinh trƣởng và phát triển tốt, chiều cao sậy đạt
170cm, trọng lƣợng tƣơi của sậy đạt khoảng 83g/cây (tăng từ 7,1 – 7,4
lần so với ban đầu), tổng sinh khối của cả hệ là 6,76 - 7,12

kg/m2. Hiệu quả xử lý tổng đạm (TN , tổng lân (TP , BOD5 và COD
của hệ thống lần lƣợt là 77,85%, 70,46%, 92,25% và 89,87%. Sậy hấp
thu 11,22% TN và 8,88% TP trong nƣớc thải. Tỷ lệ nhu mơ xốp (diện
tích khoang chứa khí/diện tích lát cắt ngang) ở thân sậy tăng từ 9,91%
lên 32,64% và ở rễ tăng từ 17,89% lên 70,81%.
Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán cho nhà máy Jollibee
Long An với công suất 50 đến 100 m³/ ngày. Trong đó có tính tốn phƣơng án
sử dụng đất, phƣơng án tận dụng sinh khối sậy sau khu thu hoạch và tính tốn
hiệu quả kinh tế.
Nghiên cứu đã chứng minh sậy thích nghi và phát triển tốt trong mơi
trƣờng ô nhiễm của nƣớc thải sơ chế gà rán công nghiệp đã tiền xử lý bằng
phƣơng pháp ozone hóa. Sinh khối tƣơi của sậy thu đƣợc sau 48 ngày thí
nghiệm đạt khoảng 7kg/m2 (tăng khoảng 25 lần so với ban đầu , nƣớc thải sau
xử lý đạt tiêu tiêu chuẩn QCVN 40:2011 cột B.
Từ khóa: Sậy, tổng Đạm, tổng Lân, đất ngập nƣớc chảy ngầm ngang,
nhu mô xốp.

viii


ABSTRACT
Wastewater from the fast food manufacturing industry, especially
wastewater generated from the marinating process of fried chicken is the type
of wastewater that contains spices. It was polymeric compounds antibacterial,
antimicrobial and resistant properties fungi. Due to its antibiotic properties, it
is hardly apply biological methods to this wastewater treatment. This thesis
researches the solution of pre-treatment of wastewater to pre-treatment
industrial fried chicken by Ozonation, then using Phragmites australis. In the
horizontal flow constructed wetland system to thoroughly treat pollutants.
After analyzing wastewater samples at Jollibee Factory during 07 days,

the results showed that wastewater of fried chicken preliminary has the
featured properties such as COD, BOD5, TN & TP with corresponding
concentrations in the range: 1.345-1.425mg/L, 570-600mg/L, 120-140mg/L và
28-40mg/L, respectively. The discharge flow is 70 – 75 m3/day.
Fried chicken preliminary was pre-treated by Ozonation. Experiments 1,
2, 3, 4 were carried out to investigate the pH value, Ozone dose, reaction time
to determine the optimal parameters for pre-treatment process. The results
showed that at pH7, after 45 – 90 minutes reaction time, COD performance
reach over 40%, rate of BOD5/COD increased from 0,33 – 0,53 (1,61 times).
Preprocessing fired chicken wastewater from Jollibee has a
concentrations of COD, BOD5, TN and TP respectively from 1,3451,425mg/L, 500-600mg/L, 120-150mg/L and 28-40mg/L. The discharge flow
is 70 - 75 m3/day.
Preprocessing fired chicken was pre - treated by Ozonation combined
electrodes, experiments 1, 2, 3 and 4 were performed. The results showed that
after a period of 45-90 minutes of reaction, COD reduction efficiency was
over 40%; The ratio of BOD5/CODtb increased from 0,33 before the reaction
to over 0,53 (an increase of 1,61 times).
Wastewater after pre-treatment by ozonation is continued to research
with different experiments:
- Experiment 5 studies the nutrient uptake of Phragmites australis plants
and determines the concentration of wastewater suitable for plants to
grow up and develop. Wastewater was diluted by clean water with
concentrations equal to 25%, 50%, 75% and 100% respectively and was
fed into the experiments with the volumes of 06 Liter, 09 Liter, and 12
Liter respectively. The results showed that 12L wastewater volume and
100% wastewater concentration, after 48 days of experiment, showed
ix


that phragmites australiss still grow up and develop good, the ability to

reduce pollutants TN, TP, BOD5 and COD 70,63%, 76,21%, 77,72% and
61,14% respectively (up 11,54%, 12,97%, 18,28% and 21,61%
compared to the first day).
- Experiment 6 studies the effects of planting density on the growth,
development and absorption of N, P of Phragmites australis. Phragmites
australis were planted with the density of 20 plants/m2, 25 plants/m2, 30
plants/m2, 35 plants/m2. Results showed that after the experimental
period, the Phragmites australis grew well and there was no significant
difference between the planting densities.
- Experiment 7 studies the possibility of treating industrial preprocessing
fired chicken treatment wastewater in the horizontal flow construted
wetland system. The system was loaded in batches, each treatment was
provided with 0,33m3 of wastewater with a Hydraulic retention time of
03 days. After 48 days of experiment, the results showed that the
common Phragmites australis grew up and developed well, the
Phragmites australis’s height reached 170 cm, the fresh biomass of this
Phragmites australis was about 83g/plant (increased from 7,1 to 7,4
times compared to the initial), the total biomass of the whole system is
6,76 – 7,12 kg/m2. The treatment efficiency of the system's total nitrogen
(TN), total phosphorus (TP), BOD5 and COD are 77,85%, 70,46%, 92,25%
and 89,87%, respectively. Phragmites australis absorb 11,22% TN and
8,88% TP in wastewater. The ratio of aerenchyma in shoot of
Phragmites australis has increased from 9,91% to 32,64% and in the
roots increased from 17,89% to 70,81%.
Offering wastewater treatment technology for Jollibee Long An Factory
for fried chicken preliminary process with a capacity 50 – 100 m3/day.
Including land – use planning, plans to utilize the post havest common reed
biomass and economic efficiency.
The study has demonstrated that Phragmites australis adapt and thrive in
the polluted environment of industrial fried chicken pre-treated wastewater by

ozonation and electrodes. The fresh biomass of common reed obtained after 48
days of experiment was about 7 kg/m2 (increased of about 25 times), the
treated wastewater reached QCVN 40: 2011 column B.
Key words: Phragmites australis, total nitrogen, total phosphorus,
horizontal flow construted wetland, aerenchyma.

x


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Đặc tính nƣớc thải từ ngành sản xuất tẩm ƣớp gà rán công nghiệp . 7
Bảng 2.2: Các q trình ozone hóa (oxy nâng cao bằng cách tạo gốc *OH từ
ozone) trong xử lý nƣớc thải. ............................................................................. 9
Bảng 2.3: Ƣu nhƣợc điểm của hai kiểu đất ngập nƣớc kiến tạo. .................... 20
Bảng 3.1: Thơng số, kích thƣớc của các dụng cụ thiết bị xây dựng mô hình
nghiên cứu. ....................................................................................................... 27
Bảng 3.2: Bố trí thí nghiệm 1. ......................................................................... 35
Bảng 3.3: Bố trí thí nghiệm 2. ......................................................................... 36
Bảng 3.4: Bố trí thí nghiệm 3. ......................................................................... 37
Bảng 3.5: Bố trí thí nghiệm 4. ......................................................................... 37
Bảng 3.6: Bố trí thí nghiệm 5. ......................................................................... 40
Bảng 3.7: Bố trí thí nghiệm 6. ......................................................................... 43
Bảng 3.8: Bố trí thí nghiệm 7. ......................................................................... 45
Bảng 3.9: Chỉ tiêu phân tích mẫu nƣớc thải.................................................... 46
Bảng 3.10: Chỉ tiêu phân tích mẫu thực vật .................................................... 46
Bảng 3.11: Cơng thức tính tốc độ sinh trƣởng của thực vật ........................... 47
Bảng 4.1: Kết quả nghiên cứu thành phần nƣớc thải sơ chế gà rán tại nhà máy
Jollibee ............................................................................................................. 52
Bảng 4.2: Tóm tắt diễn biến chất lƣợng nƣớc thải ở thí nghiệm 2 (số liệu chi
tiết thể hiện trong Phụ lục 1 – Bảng PL 1.2) ................................................... 59

Bảng 4.3: Hiệu quả xử lý COD và tỷ lệ BOD5/COD trong nƣớc thải của thí
nghiệm 3. ......................................................................................................... 64
Bảng 4.4: Tóm tắt hiệu quả khử COD và tỷ lệ BOD5/COD trong nƣớc thải của
thí nghiệm 4 (số liệu chi tiết thể hiện trong Phụ lục 1 – Bảng PL 1.3) ........... 66
Bảng 4.5: Kết quả dự báo của mơ hình xu thế tuyến tính đối với 3 nghiệm
thức thí nghiệm. ............................................................................................... 68
Bảng 4.6: Kết quả thống kê phƣơng sai 3 nhân tố (giá trị F và giá trị Sig.) giữa
lƣợng nƣớc thải, nồng độ và thời gian ............................................................. 76
Bảng 4.7: Kết quả thống kê phƣơng sai 3 nhân tố (giá trị F và giá trị Sig.) giữa
lƣợng nƣớc thải, nồng độ và thời gian ............................................................. 83
xi


Bảng 4.8: Kết quả thống kê phƣơng sai 3 nhân tố (giá trị F và giá trị Sig.) giữa
lƣợng nƣớc thải, nồng độ nƣớc thải và thời gian ............................................. 83
Bảng 4.9: Kết quả thống kê phƣơng sai 2 nhân tố (giá trị F và giá trị Sig.) giữa
ảnh hƣởng đến hiệu suất xử lý nƣớc thải của sậy. ........................................... 89
Bảng 4.10: Kết quả thống kê phƣơng sai 2 nhân tố (giá trị F và giá trị Sig.)
ảnh hƣởng đến sinh trƣởng của sậy. ................................................................ 90
Bảng 4.11: Mối quan hệ giữa tích lũy TN, TP và trọng lƣợng khơ
của sậy ........................................................................................................... 94
Bảng 4.12: Kết quả dự báo của mơ hình xu thế tuyến tính ............................. 96
Bảng 4.13: Các chỉ tiêu Sinh trƣởng của Sậy ................................................. 97
Bảng 4.14: Diễn biến tỷ lệ nhu mô xốp ở thân và rễ sậy theo thời gian ......... 99
Bảng 4.15: Trọng lƣợng tƣơi, khô thân lá và rễ của Sậy .............................. 102
Bảng 4.16: Diễn biến tích luỹ đạm, lân của Sậy ........................................... 103
Bảng 4.17: Trọng lƣợng đạm, lân tích luỹ của Sậy ...................................... 103
Bảng 4.18: Cân bằng đạm lân trong hệ thống ............................................... 106
Bảng 4.19: Biến thiên các thơng số chất lƣợng nƣớc trong thí nghiệm........ 108
Bảng 4.20: Mối quan hệ giữa sự phát triển của sậy với nồng độ các chất ô

nhiễm ............................................................................................................. 110
Bảng 4.21: Số liệu dự báo cho mơ hình dự báo tuyết tính ............................ 114
Bảng 4.22: Chất lƣợng nƣớc sau xử lý (Thí nghiệm 7) ................................ 115
Bảng 4.23: Tính tốn chi phí đầu tƣ xây dựng và vận hành hệ thống xử lý
nƣớc thải sơ chế gà rán Jollibee. .................................................................... 123
Bảng 4.24: So sánh hiệu quả kinh tế. ............................................................ 124
Bảng 4.25: Ứng dụng cho các cơng trình tƣơng tự ....................................... 125

xii


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ một khu hệ thống đất ngập nƣớc kiến tạo (Theo Melbourne
Water, 2002 trích bởi Lê Anh Tuấn và ctv., 2009) .......................................... 19
Hình 3.1: Quá trình nghiên cứu thống kê (Ngơ Thị Thuận và ctv., 2006) ..... 25
Hình 3.2: Sơ đồ sơ nghiên cứu của luận án. ................................................... 26
Hình 3.3: Mơ hình thí nghiệm nội dung nghiên cứu 2. .................................. 28
Hình 3.4a: Máy ozone sục khí vào bể phản ứng. ............................................ 29
Hình 3.4b: Thu mẫu nƣớc thải sau thí nghiệm ............................................... 29
Hình 3.5a: Sậy bắt đầu trồng ở thí nghiệm 5. ................................................. 29
Hình 3.5b: Sậy phát triển tốt ở thí nghiệm 5. ................................................. 29
Hình 3.6a: Thùng nhựa để làm mơ hình thí nghiệm 6. ................................... 30
Hình 3.6b: Vật liệu cát. ................................................................................... 30
Hình 3.7a: Sậy mới trồng ở thí nghiệm 7 ....................................................... 33
Hình 3.7b: Van thu nƣớc sau thí nghiệm 7. .................................................... 33
Hình 3.7c: Sậy trồng ở thí nghiệm 7. .............................................................. 33
Hình 3.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 5. ............................................................... 41
Hình 3.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 6. ............................................................... 44
Hình 3.10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 7. ............................................................. 45
Hình 4.1: Quy trình sơ chế gà rán cơng nghiệp Jollibee................................. 51

Hình 4.2: Cơng nghệ xử lý nƣớc thải hiện hữu của nhà máy Jollibee. ........... 53
Hình 4.3a: Biễu diễn giá trị COD, BOD5 và tỷ lệ BOD5/COD ở pH = 7. ...... 55
Hình 4.3d: Biểu diễn hiệu quả làm giảm COD ở các pH khác nhau .............. 55
Hình 4.3b: Biễu diễn giá trị COD, BOD5 và tỷ lệ BOD5/COD ở pH = 8....... 55
Hình 4.3c: Biễu diễn giá trị COD, BOD5 và tỷ lệ BOD5/COD ở pH = 9 ...... 55
Hình 4.4: Hiệu suất làm giảm COD ở các nghiệm thức ozone khác nhau. .... 58
Hình 4.5: Hiệu suất làm giảm COD, BOD5 và tỷ lệ BOD5/COD ở nghiệm
thức liều lƣợng ozone khác nhau (Phụ lục 2 – Hình PL 2.16). ....................... 62
Hình 4.6: Hiệu quả khử COD và tỷ lệ BOD5/COD. ....................................... 64
Hình 4.9: Biểu diễn chất lƣợng nƣớc thải sau xử lý ở nghiệm thức lƣợng
nƣớc thải thí nghiệm khác nhau (Phụ lục 2 – Hình PL 2.17). ......................... 70
xiii


Hình 4.10: Biểu diễn thơng số DO ở các nghiệm thức nƣớc thải khác nhau . 73
Hình 4.11: Biểu diễn thông số pH ở các nghiệm thức nƣớc thải khác nhau .. 74
Hình 4.12: Biểu diễn thơng số EC ở các nghiệm thức nƣớc thải khác nhau .. 75
Hình 4.13a: Trọng lƣợng tƣơi của sậy ở nghiệm thức lƣợng nƣớc thải 6L/3
ngày .................................................................................................................. 78
Hình 4.13b: Trọng lƣợng tƣơi của sậy ở nghiệm thức lƣợng nƣớc thải 9L/3
ngày .................................................................................................................. 78
Hình 4.13c: Trọng lƣợng tƣơi của sậy ở nghiệm thức lƣợng nƣớc thải 12L/3
ngày .................................................................................................................. 78
Hình 4.14a: Trọng lƣợng khơ của sậy ở nghiệm thức lƣợng nƣớc thải 6L/3
ngày .................................................................................................................. 79
Hình 4.14b: Trọng lƣợng khô của sậy ở nghiệm thức lƣợng nƣớc thải 9L/3
ngày .................................................................................................................. 79
Hình 4.14c: Trọng lƣợng khơ của sậy ở nghiệm thức lƣợng nƣớc thải 12L/3
ngày .................................................................................................................. 79
Hình 4.15a: Chiều cao của sậy ở nghiệm thức lƣợng nƣớc thải 6L/3 ngày ... 80

Hình 4.15b: Chiều cao của sậy ở nghiệm thức lƣợng nƣớc thải 9L/3 ngày ... 80
Hình 4.15c: Chiều cao của sậy ở nghiệm thức lƣợng nƣớc thải 12L/3 ngày . 80
Hình 4.16a: Tốc độ tăng trƣởng của sậy ở Lƣợng nƣớc thải 6L/3ngày ......... 82
Hình 4.16b: Tốc độ tăng trƣởng của sậy ở Lƣợng nƣớc thải 9L/3ngày ......... 82
Hình 4.16c: Tốc độ tặng trƣởng của sậy ở Lƣợng nƣớc thải 12L/3ngày. ...... 82
Hình 4.17: Biểu diễn Tỷ lệ diện tích khoang chuyển khí/diện tích lát cắt
ngang thân sậy ở các nghiệm thức lƣợng nƣớc thải khác nhau (Phụ lục 2 –
Hình PL 2.18). ................................................................................................. 84
Hình 4.18: Biểu diễn chất lƣợng nƣớc (H_TP, H_TN, H_COD, H_BOD5)
theo từng mật độ trồng (thể hiện rõ trong Phụ lục 2 – Hình PL 2.19)............. 88
Hình 4.19a: Trọng lƣợng tƣơi của sậy ............................................................ 91
Hình 4.19b: Trọng lƣợng khơ của sậy ............................................................ 91
Hình 4.19c: Chiều cao của sậy........................................................................ 91
Hình 4.19d: Chiều dài rễ................................................................................. 91
Hình 4.19e: Số lƣợng cây sậy ......................................................................... 91
xiv


Hình 4.20a: Khả năng tích luỹ TN trong rễ sậy.............................................. 92
Hình 4.20b: Khả năng tích luỹ TN trong thân, lá sậy..................................... 92
Hình 4.21a: Khả năng tích luỹ TP trong rễ sậy .............................................. 93
Hình 4.21b: Khả năng tích luỹ TP trong thân, lá sậy. .................................... 93
Hình 4.22: Trọng lƣợng tƣơi và trọng lƣợng khơ của sậy .............................. 99
Hình 4.23: Tỷ lệ nhu mơ xốp ở thân và ở rễ sậy........................................... 100
Hình 4.25: Tích lũy đạm lân của sậy ............................................................ 104
Hình 4.26: Mối tƣơng quan tuyến tính giữa tích lũy TN trong sậy và hiệu quả
xử lý COD ...................................................................................................... 111
Hình 4.27: Mối tƣơng quan tuyến tính giữa tích lũy TP trong sậy và hiệu quả
xử lý COD ...................................................................................................... 111
Hình 4.28: Mối tƣơng quan tuyến tính giữa Sinh khối và TN, TP ............... 112

Hình 4.29: Mối tƣơng quan tuyến tính giữa hiệu suất xử lý COD và TN, TP
........................................................................................................................ 112
Hình 4.30: Cơng nghệ xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán Jollibee. ..................... 122

xv


DANH MỤC VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Tên tiếng Anh

Tên tiếng Việt

AOPs

Advanced Oxidation Processes

Q trình oxy hóa nâng cao

BAF

Biological Aerated Filter

Lọc sinh học có sục khí

BOD5

Biological Oxygen Demand

Nhu cầu oxy sinh hóa

COD

Chemical Oxygen Demand

Nhu cầu oxy hóa học

ctv

Cộng tác viên

CWs

Construted Wetland

DO

Dissolved Oxygen

Lƣợng oxy hòa tan

ĐNN

Đất ngập nƣớc

EC

Electrical Conductivity

Độ dẫn điện

et al

And Others

Cộng sự

KXĐ

Limits of detection

Không xác định

LOD

Giới hạn phát hiện

NMX

Aerenchyma

Nhu mô xốp/ khoang chuyển khí

NT

Trial

Nghiệm thức

O3

Ozone

Khí ozone

QCVN

National Technical Regulation

Quy chuẩn Việt Nam

RGR

Relative Growth Rate

Tốc độ tăng trƣởng tƣơng đối

TN

Total Nitrogen

Tổng nitrogen/ tổng đạm

TP

Total Phosphorus

Tổng phosphorus/ tổng lân

TLT

Fresh Biomass

Trọng lƣợng tƣơi

TLK

Dry Biomass

Trọng lƣợng khơ

TSTV

Aquatic Plants

Thủy sinh thực vật

UV

Ultraviolet

Tia cực tím/ tia tử ngoại

VSV

Microorganism

Vi sinh vật

VNĐ
XLNT

Việt Nam Đồng
Waste Water Treatment

xvi

Xử lý nƣớc thải


CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1. Đặt vấn đề
Trong xu thế phát triển của xã hội ngày nay, thực phẩm ăn nhanh đang là
lĩnh vực có tốc độ phát triển nhanh chóng do sự tiện lợi, giá cả hợp lý và tiết
kiệm đƣợc nhiều thời gian hơn khi đến ăn trực tiếp tại các quán ăn, nhà hàng.
Theo tác giả Minh Anh (2012 có bài đăng trên tạp chí Nhịp cầu đầu tƣ “nhận
định và đánh giá của nhiều chuyên gia kinh tế dù ảnh hƣởng đáng kể của dịch
Covid-19 đến nền kinh tế thế giới nhƣng tiềm năng phát triển trong lĩnh vực
thức ăn nhanh đƣợc dự báo tăng từ 5-6%/năm trong giai đoạn 2020 –2025”.
Nƣớc thải từ ngành sản xuất thực phẩm ăn nhanh, đặc biệt nƣớc thải phát
sinh từ q trình tẩm ƣớp (sơ chế) gà rán cơng nghiệp là loại nƣớc thải có chứa
các hợp chất gia vị, là các hợp chất đa phân tử, có thành phần và tính chất
kháng khuẩn, kháng vi sinh vật và kháng nấm (Małgorzata Jałosińska and
Jacek Wilczak, 2009). Khi ƣớp thịt bò với rƣợu vang đỏ, mật ong, húng tây,
kinh giới, tỏi, và cải ngựa có thể kiểm sốt đƣợc tổng số vi khuẩn mesophilic
hiếu khí, vi khuẩn axit lactic và quá trình oxy hóa của thịt (Daniela Istrati et al.,
2011); Hoạt tính kháng nấm của các loại gia vị: Tỏi, Hành tây, Gừng, Tiêu,
Đinh hƣơng, Quế,… Kết quả cho thấy hoạt chất trong Tỏi và Đinh hƣơng ở
nồng độ 20% ức chế hoàn toàn khả năng tăng trƣởng của nấm (Shubhi Avasthi

et al., 2010); Tinh dầu của các loại gia vị và thảo dƣợc sử dụng rộng rãi nhƣ:
Tỏi, Mù tạt, Quế, Thì Là, cây Đinh hƣơng, Quế, Húng tây, Húng quế, Oregano,
hạt Tiêu, Gừng, cây Xô thơm, Hƣơng thảo, đều có tác dụng kháng khuẩn rất
tốt (Marija M. Ńkrinjar and Nevena T. Nemet, 2009). Trên thực tế để xử lý
nƣớc thải phát sinh từ ngành sơ chế gà rán công nghiệp, cần hệ thống xử lý
nƣớc thải phức tạp với nhiều cơng đoạn xử lý hóa lý và sinh học. Vì vậy, tìm
ra giải pháp xử lý nƣớc thải sơ chế gàn rán công nghiệp theo xu hƣớng sinh
thái thân thiện môi trƣờng là rất cần thiết. Một số nghiên cứu sử dụng thực vật
xử lý nƣớc thải đã đƣợc thực hiện nhƣ hiệu quả xử lý nƣớc thải chăn nuôi
bằng Sậy (Phragmites australis) (Trƣơng Thị Nga và ctv., 2007); Trƣơng
Hoàng Đan và ctv. (2012 đã nghiên cứu xử lý nƣớc thải hầm tự hoại. Nghiên
khả năng xử lý ô nhiễm Nitrates, Nitroglycerin, và Nitroglycol của 3 loại thực
vật là Cỏ Hƣơng bồ, cây Sậy và cây Cỏ Nến/ Bồn Bồn (Roman Marecik et al.,
2013); So sánh nghiên cứu xử lý nƣớc thải bằng đất ngập nƣớc thực vật là
Chuối hoa và Sậy (Kavya S Kallimani and Arjun S Virupakshi, 2015). Việt
Nam có nhiều loại thực vật, đặc biệt là các loại thực vật có khả năng làm sạch
nhiều loại chất ô nhiễm trong nƣớc thải.

1


Bên cạnh đó nhiều nghiên cứu có sự kết hợp phƣơng pháp hóa sinh trong
xử lý nƣớc thải đem lại hiệu quả, nhƣ tác giả Trƣơng Thanh Cảnh (2010)
nghiên cứu xử lý nƣớc thải chăn nuôi bằng công nghệ sinh học kết hợp lọc
sinh học dòng bùn ngƣợc, hiệu quả xử lý khoảng 97%, 80%, 94%, 90% và 85%
tƣơng ứng với COD, BOD5, SS, N và P; Nhóm tác giả Lê Công Nhất Phƣơng
và ctv. (2012 đã kết luận hiệu suất xử lý đạt 92% ở tải trọng 0,04 kgNNH4/m3.ngày và 87,8% ở tải trọng 0,14 kgN-NH4/m3.ngày khi nghiên cứu xử
lý Ammonium trong nƣớc thải giết mổ bằng việc sử dụng kết hợp q trình
nitrit hóa một phần/Anammox. Nghiên cứu xử lý nƣớc thải phát sinh từ nhà
máy sản xuất dƣợc phẩm bằng phƣơng pháp oxy hóa nâng cao kết hợp phƣơng

pháp sinh học của Nguyễn Điền Châu (2012), ở pH = 8,0, hiệu suất xử lý
COD là 8 – 30%, tỷ lệ BOD5/COD tăng từ 0,26 – 0,35 đến 0,64 – 0,69 (tăng
từ 2,0 đến 2,5 lần đối với hệ quang hóa UV/H2O2 và ở pH bằng 2,5 cho thấy
hiệu suất xử lý COD là 43 – 50%, tỷ lệ BOD5/COD tăng từ 0,15 – 0,17 đến
0,41 – 0,43 đối với hệ quang hóa UV/H2O2/Fe2+. Nƣớc thải sau xử lý oxy hóa
nâng cao đƣợc dẫn qua mơ hình bùn hoạt tính hiếu khí để kiểm chứng, cho
thấy nƣớc thải sau khi quang hóa dễ dàng thích nghi với q trình sinh học.
Theo Jiaqi Cui et al. (2014) nghiên cứu kết hợp q trình oxy hóa ozone và lọc
khí sinh học (Biological Aerated Filter – BAF để xử lý xyanua trong nƣớc
thải mạ điện, tác giả cho biết trong điều kiện liều lƣợng ozone 100 mg/L, thời
gian lƣu nƣớc 9h và 6h thì hiệu quả khử CN−, COD, Cu2+ và Ni2+ tƣơng ứng là
99,7%, 81,7%, 97,8% và 95,3%. Hoặc nhóm tác giả Cao Ngọc Điệp và ctv.
(2015 đã ứng dụng vi khuẩn Pseudomonas stutzeri và vi khuẩn Bacillus
subtilis để loại bỏ đạm, lân trong nƣớc thải lò giết mổ gia cầm, nhóm tác giả
đã kết luận hiệu suất loại bỏ NH4+ từ 98,9%-100% và hiệu suất xử lý PO43- từ
90,6%-100%, pH trung bình 7-9 sau 1 ngày xử lý. Theo Tran Thi Thu Lan et
al. (2016) đã nghiên cứu xử lý nƣớc thải giết mổ lợn bằng chủng vi khuẩn B.
velezensis M2, kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả cho thấy với COD và tổng
nitrogen đầu vào là 1.260 mg/L, 137 mg/L sau 12 giờ hiệu suất xử lý COD và
tổng nitrogen tƣơng ứng là 93,2% và 83,5%. Còn nhóm nghiên cứu Mai Hùng
Thanh Tùng và Nguyễn Thị Diệu Cẩm (2017 đã nghiên cứu xử lý hơn 90%
COD trong nƣớc thải chế biến sữa bằng phƣơng pháp lọc sinh học hiếu khí kết
hợp với Bèo cái; Hoặc đã có một số nghiên cứu kết hợp phƣơng pháp ozone
với phƣơng pháp sinh học đƣợc thực hiện và đạt đƣợc một số kết quả có thể kể
đến nhƣ nhóm tác giả Nguyễn Xuân Hoàng và ctv. (2017 đã tiền xử lý nƣớc rỉ
rác bằng keo tụ điện hóa kết hợp Fenton-ozone. Hay nhóm tác giả Phan
Nguyễn Tƣờng và ctv. (2020 đã khảo sát hiệu quả xử lý nƣớc thải chăn nuôi
heo sau bể biogas bằng công nghệ lọc sinh học kết hợp bãi lọc thực vật,
2

nghiên cứu cho thấy hiệu suất xử lý BOD5 là 40 - 45%, Amoni là 50 - 70%,
TSS là 70 - 80% và độ đục là 48 - 50%.
Tuy nhiên, các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc sử dụng phƣơng pháp
ozone hóa kết hợp với thủy sinh thực vật trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm
trong nƣớc thải vẫn còn rất hạn chế (Nguyễn Điền Châu và ctv., 2017). Việc
áp dụng phƣơng pháp ozone hóa nhƣ một giai đoạn tiền xử lý nhằm làm mất
hoạt tính của các chất trong gia vị trong nƣớc thải kết hợp thủy sinh thực vật
hứa hẹn tiềm năng lớn trong nghiên cứu xử lý ô nhiễm nƣớc.
Do vậy “Nghiên cứu giải pháp xử lý nước thải sơ chế gà rán công
nghiệp bằng phương pháp ozone kết hợp thủy sinh thực vật” đã đƣợc thực
hiện.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
1.2.1. Mục tiêu tổng quát
Nghiên cứu giải pháp xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng
phƣơng pháp ozone kết hợp thủy sinh thực vật.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
Khảo sát và đánh giá đƣợc thành phần, đặc tính, khối lƣợng nƣớc thải
phát sinh từ nhà máy Jollibee Việt Nam.
Xác định đƣợc điều kiện phù hợp cho quá trình tiền xử lý bằng phƣơng
pháp ozone hóa.
Đánh giá đƣợc khả năng loại bỏ chất ơ nhiễm trong nƣớc thải sơ chế gà
rán công nghiệp bằng phƣơng pháp ozone hóa kết hợp cây Sậy (Phragmites
australis).
Đề xuất đƣợc giải pháp xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán cơng nghiệp bằng
phƣơng pháp ozone hóa kết hợp đất ngập nƣớc kiến tạo trồng sậy.
1.3. Nội dung nghiên cứu
1.3.1. Nội dung 1: Khảo sát hiện trạng nƣớc thải sơ chế gà rán công
nghiệp
Tiến hành khảo sát hiện trạng phát sinh nƣớc thải sơ chế gà rán của nhà

máy Jollibee.
1.3.2. Nội dung 2: Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải sơ chế gà
rán công nghiệp bằng phƣơng pháp ozone hóa
Thí nghiệm 1: Đánh giá ảnh hƣởng của giá trị pH đến hiệu quả xử lý
nƣớc thải của ozone.
3


Thí nghiệm 2: Đánh giá ảnh hƣởng của nồng độ ozone đến hiệu quả xử
lý nƣớc thải.
Thí nghiệm 3: Đánh giá ảnh hƣởng của thời gian phản ứng đến hiệu quả
xử lý nƣớc thải của ozone.
Thí nghiệm 4: Hiệu quả xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp ozone hóa.
1.3.3. Nội dung 3: Nghiên cứu sử dụng cây Sậy (Phragmites australis) xử
lý nƣớc thải sơ chế gà rán cơng nghiệp
Thí nghiệm 5: Nghiên cứu khả năng loại bỏ chất ô nhiễm của cây Sậy và
xác định nồng độ ơ nhiễm thích hợp cho cây sinh trƣởng và phát triển (Quy
mơ phịng thí nghiệm).
Thí nghiệm 6: Nghiên cứu ảnh hƣởng của mật độ trồng sậy đến sự tăng
trƣởng và khả năng làm sạch chất ơ nhiễm (Quy mơ phịng thí nghiệm).
Thí nghiệm 7: Nghiên cứu đánh giá khả năng loại bỏ chất ô nhiễm trong
nƣớc thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng phƣơng pháp ozone hóa kết hợp đất
ngập nƣớc kiến tạo trồng sậy chảy ngầm ngang (thực hiện ngoài hiện trƣờng).
1.3.4. Nội dung 4: Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán cho
nhà máy Jollibee Việt Nam
Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán bằng phƣơng pháp
ozone hóa kết hợp với Sậy trồng trong hệ thống đất ngập nƣớc kiến tạo chảy
ngầm ngang.
1.4. Phạm vi, đối tƣ ng nghi n cứu
1.4.1. Phạm vi

Phạm vi thời gian: Từ năm 2015 đến năm 2019.
Phạm vi khơng gian: Các thí nghiệm đƣợc tiến hành tại Nhà máy
Jollibee Việt Nam tại Khu công nghiệp Tân Kim – huyện Cần Giuộc – tỉnh
Long An. Phân tích mẫu tại Viện Môi trƣờng và Tài nguyên – Đại học Quốc
gia Thành phố Hồ Chí Minh và Khoa Mơi trƣờng & Tài nguyên Thiên nhiên –
Trƣờng Đại học Cần Thơ.
Phạm vi nội dung: Nghiên cứu kết hợp phƣơng pháp ozone hóa với đất
ngập nƣớc trồng sậy để xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán.
1.4.2. Đối tƣ ng nghi n cứu
Nƣớc thải sơ chế gà rán công nghiệp lấy tại nhà máy Jollibee Việt Nam
và cây Sậy lấy tại Cần Giuộc – Long An.
4


1.5. Ý nghĩa của luận án
Ý nghĩa của luận án vừa mang tính lý thuyết vừa mamg tính thực tế,
bƣớc đầu đã xử lý đƣợc một phần các chất ô nhiễm trong nƣớc thải sơ chế gà
rán nhằm giảm thiểu ô nhiễm và có thể áp dụng cho xử lý tiếp theo bằng sậy.
1.5.1. Ý nghĩa khoa học
Ý nghĩa khoa học quan trọng đầu tiên của luận án là xác định đƣợc mối
tƣơng quan và dự báo theo chuỗi thời gian thơng qua các thí nghiệm ở các tỷ
lệ nƣớc thải khác nhau khi sử dụng ozone, điện cực và ozone kết hợp điện cực
than để xác định các thông số tối ƣu cho quá trình tiền xử lý nƣớc thải. Các
mối tƣơng quan đƣợc thể hiện qua các phƣơng trình hồi quy trong q trình thí
nghiệm.
Ý nghĩa khoa học thứ hai của luận án là từ kết quả nghiên cứu tác giả đã
nghiên cứu quá trình động học của XLNT sau tiền xử lý bằng cây Sậy. Xác
định đƣợc hiệu suất xử lý nƣớc thải, đánh giá đƣợc sự phát triển của thân cây;
bộ rễ; mật độ cây trồng thích hợp. Kết quả nghiên cứu đƣợc phân tích, luận
giải theo xu thế tuyến tính với các phƣơng trình hồi thế.

Ý nghĩa khoa học thứ ba: Luận án là nguồn tài liệu khoa học cho các
nghiên cứu chuyên sâu có liên quan đến lĩnh vực này; Là nguồn tham khảo để
đƣa vào giảng dạy tại các ngành Kỹ thuật môi trƣờng, Công nghệ môi trƣờng,
Quản lý môi trƣờng, Kỹ thuật tài nguyên nƣớc.....ở các trƣờng đại học, cao
đẳng; Là cơ sở khoa học để ứng dụng trong xử lý nƣớc thải tại các cơ sở sơ
chế gà rán công nghiệp tƣơng tự.
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của luận án góp phần nâng cao nhận thức của xã hội
trong việc bảo vệ môi trƣờng và xử lý ô nhiễm môi trƣờng theo hƣớng sinh
thái.
Luận án đã đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải áp dụng cho nhà máy
Jollibee; tính tốn sơ bộ chi phí vận hành và giá thành xử lý cho nhà máy;
Đóng góp này mang ý nghĩa thực tế với nhà máy Jollibee.
Kết quả nghiên cứu của luận án đem lại hiệu quả trong xử lý loại hình
nƣớc thải sơ chế gà rán.
1.6. Điểm mới của luận án
Lần đầu tiên nghiên cứu sự kết hợp sử dụng phƣơng pháp ozone hóa và
Sậy trong hệ thống đất ngập nƣớc kiến tạo để xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán
công nghiệp.
5


Xác định đƣợc pH và liều lƣợng ozone phù hợp cho q trình tiền xử lý
bằng phƣơng pháp ozone hóa đối với nƣớc thải sơ chế gà rán công nghiệp.
Luận án đã đánh giá đƣợc hiệu quả hấp thu N, P và sự phát triển của nhu
mô xốp trong cây Sậy.
Xây dựng đƣợc mơ hình hồi quy tổng qt xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán
công nghiệp của quá trình tiền xử lý bằng phƣơng pháp ozone hóa và q trình
xử lý sậy.
Đề xuất đƣợc cơng nghệ xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng

phƣơng pháp ozone hóa (có tác nhân điện cực) kết hợp với Sậy trồng trong hệ
thống đất ngập nƣớc kiến tạo chảy ngầm ngang.

6


CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan đối tƣ ng nghiên cứu
2.1.1. Đặc tính và thành phần của nƣớc thải sơ chế gà rán công nghiệp
Nƣớc thải từ quá trình tẩm ƣớp gà bao gồm: Mỡ động thực vật, vụn thịt,
dịch máu, hóa chất tẩy rửa, hóa chất khử trùng, chất thải rắn,… do đó, thành
phần và đặc tính của nƣớc thải tẩm ƣớp gà gồm: BOD5, COD, TSS, TN, TP,
Amoni, dầu mỡ động thực vật,… với đặc tính vừa nêu, nƣớc thải sơ chế gà rán
công nghiệp đƣợc xem là nƣớc thải phức tạp và gây tốn kém cho quá trình xử
lý.
Thành phần cơ bản của gia vị tẩm ƣớp: hành, tỏi, ớt, gừng, sữa, muối, hạt
nêm,... Mức nƣớc phát thải: 6-10 m3/ 01 tấn sản phẩm.
Bảng 2.1: Đặc tính nƣớc thải từ ngành sản xuất tẩm ƣớp gà rán công nghiệp
Đơn vị

McDonald's

KFC

Jollibee

QCVN
40:2011
cột B

pH

-

6,5 – 8,5

5,95

6,3 – 6,9

5,5 – 9

TSS

mg/L

100 – 150

510

-

100

COD

mgO2/L

-

1.350

1.500 – 2.800

150

BOD5

mgO2/L

150 – 350

950

600 – 900

50

TN

mg/L

20 – 90

35

112 – 170

40

TP

mg/L

8 – 12

7

22 – 40

6

Dầu mỡ
thực vật

mg/L

-

360

7,8

-

MPN/100mL

108 – 109

-

2,4×108

5000

Chỉ tiêu

Coliforms

Nguồn: Tổng hợp từ báo cáo giám sát chất lượng môi trường của các nhà
máy trong năm 2015.
2.1.2. Tổng quan về cây Sậy (Phragmites australis)
Tên tiếng Anh: Phragmites australis (Phragmites spp.).
Tên tiếng Việt: Cây Sậy
Họ thực vật: Lúa/ cỏ (Poaceae)
Sậy có thể đạt chiều cao trƣởng thành trung bình khoảng 2 mét, ở độ cao
này cây có thể phát hoa hoặc đâm ra chồi mới từ gốc. Hạt giống từ hoa của sậy
có thể phát tán đi xa nhờ gió. Trong điều kiện thuận lợi về đất, nƣớc và ánh
nắng mặt trời, sậy có thể phát triển mạnh tạo nên một quần thể độc nhất bởi
7