Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất tinh bột mì Sơn Hải - Sơn Hà- Qủang Ngãi

Chöông I MÔÛ ÑAÀU 1.1. CÔ SÔÛ HÌNH THAØNH ÑEÀ TAØI. Baûo veä moâi tröôøng laø coâng vieäc cuûa toaøn caàu chöù khoâng phaûi cuûa rieâng moät quoác gia naøo. Vieäc baûo veä moâi tröôøng laø goùp phaàn laøm trong saïch moâi tröôøng soáng xung quanh chuùng ta, choáng laïi nhöõng taùc haïi xaáu, xaâm nhaäp vaøo moâi tröôøng soáng cuûa taát caû caùc ñoäng thöïc vaät treân haønh tinh. Cuøng vôùi söï phaùt trieån cuûa caùc ngaønh coâng nghieäp noùi chung, coâng nghieäp thöïc phaåm ôû nöôùc ta ñang treân ñaø phaùt trieån vaø trong töông lai coù nhu caàu lôùn veà tinh boät duøng laøm nguyeân lieäu trong saûn xuaát, cheá bieán caùc saûn phaåm baùnh keïo, maïch nha, ñöôøng, boät ngoït hay caùc thöïc phaåm döôùi daïng tinh boät qua cheá bieán nhö buùn, mieán … Vì lyù do ñoù, coâng ngheä saûn xuaát tinh boät töø khoai mì thay vì chuû yeáu laø saûn xuaát thuû coâng hay baùn thuû coâng nhö tröôùc ñaây daàn daàn tieán ñeán saûn xuaát vôùi quy moâ coâng nghieäp nhaèm ñaùp öùng nhu caàu cuûa xaõ hoäi Vieäc saûn xuaát vôùi quy moâ coâng nghieäp raát coù yù nghóa ñoái vôùi söï phaùt trieån neàn coâng nghieäp trong nöôùc, naâng cao trình ñoä kyõ thuaät trong coâng ngheä saûn xuaát, ñoàng thôøi taïo ra caùc saûn phaåm coù chaát löôïng vaø naêng suaát cao, ñaùp uùng yeâu caàu cuûa xaõ hoäi phaùt trieån. Tuy nhieân, cuõng nhö caùc ngaønh coâng nghieäp khaùc, caùc chaát thaûi töø coâng ngheä cheá bieán tinh boät khoai mì ñaõ gaây ra nhöõng aûnh höôûng xaáu ñeán moâi tröôøng, thaäm chí coù nhöõng taùc haïi nghieâm troïng neáu khoâng coù nhöõng bieän phaùp quaûn lyù vaø xuû lyù thích hôïp. Nhu caàu söû duïng nöôùc trong saûn xuaát tinh boät mì laø raát lôùn cho neân sau söû duïng cuõng seõ thaûi ra moâi tröôøng moät löôïng nöôùc thaûi töông ñöông. Neáu nhö khoâng coù bieän phaùp xöû lyù tröôùc khi thaûi boû, nöôùc thaûi mang theo moät löôïng lôùn chaát höõu cô gaây oâ nhieãm nguoàn nöôùc maët vaø dieän tích ñaát ñai xung quanh nguoàn xaû do quaù trình phaân huûy chaát höõu cô trong töï nhieân. Haäu quaû seõ trôû neân nghieâm troïng vaø raát khoù caûi taïo neáu chaát thaûi chöùa chaát höõu cô ngaám xuoáng taàng nöôùc ngaàm seõ phaù huûy chaát löôïng nguoàn nöôùc aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng soáng caûu coäng ñoàng daân cö trong khu vöïc. Nhaèm ñaùp öùng yeâu caàu xaõ hoäi trong xu höôùng phaùt trieån beàn vöõng (phaùt trieån saûn xuaát ñoàng thôøi khoâng gaây oâ nhieãm moâi tröôøng), vieäc nghieân cöùu caùc bieän phaùp quaûn lyù vaø xöû lyù thích hôïp ñoái vôùi chaát thaûi töø coâng ngheä saûn xuaát tinh boät mì laø ñieàu caàn thieát. Xuaát phaùt töø yeâu caàu treân, em ñaõ löïa choïn ñeà taøi luaân vaên toát nghieäp laø: Nghieân cöùu moâ hình phuïc vuï thieát keá tính toaùn heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy saûn xuaát tinh boät mì Sôn Haø – Sôn Haûi – Quaûng Ngaõi. Chaát löôïng nöôùc thaûi sau khi xaû ñaït yeâu caàu xaû ra nguoàn loaïi II. 1.2. MUÏC TIEÂU CUÛA ÑEÀ TAØI. Xaùc ñònh coâng ngheä phuø hôïp xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy cheá bieán tinh boät mì. P Goùp phaàn giaûm thieåu oâ nhieãm moâi tröôøng cho ngaønh saøn xuaát tinh boät mì taïi Quaûng Ngaõi thoâng qua heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñaõ xaùc ñònh. 1.3. NOÄI DUNG NGHIEÂN CÖÙU. P Toång quan coâng ngheä xöû lyù tinh boät mì ñaõ öùng duïng ôû Vieät Nam. P Ñaùnh giaù hieän traïng saûn xuaát, chaát löôïng moâi tröôøng cuûa nhaø maùy. P Xaùc ñònh löu löôïng, thaønh phaàn nöôùc thaûi. P Nghieân cöùu coâng gheä xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät mì. P Ñeà xuaát coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät mì. P Thieát keá tính toaùn heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi phuø hôïp. 1.4. PHAÏM VI NGHIEÂN CÖÙU. Thôøi gian laøm luaän vaên coù haïn cheá, do ñoù, trong quaù trình laøm ñoà aùn khoâng theå khoâng traùnh khoûi nhöõng thieáu soùt vaø khoâng theå bao quaùt toaøn boä caùc bieän phaùp giaûi quyeát vaán ñeà veà moâi tröôøng lieân quan ñeán nhaø maùy saûn xuaát tinh boät mì Sôn Haûi – Sôn Haø – Quaûng Ngaõi. Vì vaäy, ñoà aùn chæ tieán haønh trong moät soá phaïm vi sau: - Ñoà aùn chæ taäp trung chuû yeáu vaøo vieäc xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát tinh boät mì neân nhöõng vaàn ñeà moâi tröôøng lieân quan chæ ñöôïc neâu moät caùch toång quaùt khoâng di saâu vaøo nhöõng vaán ñeà lieân quan ñoù. - Ñoà aùn chæ nghieân cöùu thaønh phaàn nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy saûn xuaát tinh boät mì Sôn Haø, sau ñoù ñöa ra coâng ngheä hôïp lyù ñeå xöû lyù nöôùc thaûi ñoù. - Döïa treân daây truyeàn coâng ngheä ñoù, ñoà aùn tieáp tuïc tính toaùn caùc coâng trình ñôn vò trong heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñeå nöôùc thaûi sau cuøng ñöôïc thaûi ra ngoaøi moâi tröôøng vôùi tieâu chuaån xaû thaûi loaïi B. Chöông II TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH CHEÁ BIEÁN TINH BOÄT MÌ VAØ HIEÄN TRAÏNG NÖÔÙC THAÛI 2.1. TOÅNG QUAN VEÀ KHOAI MÌ. Khoai mì coù teân khoa hoïc laø Manigot esculent a krantz laø loaïi caây phaùt trieån ôû caùc vuøng khí haäu nhieät ñôùi hoaëc caän nhieät ñôùi. Khoai mì coù nguoàn goác töø löu vöïc soâng Amazon ôû Nam Myõ. Sau ñoù, phaùt trieån daàn ñeán Chaâu Phi vaø Ñoâng Nam AÙ. Khoai mì coù chöùa haøm löôïng tinh boät cao ñöôïc söû duïng döôùi daïng töôi hay khoâ, daïng cuïc hay mòn. Khoai mì coù maët ôû nhieàu nöôùc treân theá giôùi vaø trôû thaønh caây löông thöïc quan troïng cho con ngöôøi vaø gia suùc. Tuy nhieân, khi duøng boät mì laøm löông thöïc caàn phaûi boå sung protein vaø chaát beùo môùi ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu dinh döôõng. Khoai mì coøn laø nguoàn nguyeân lieäu cho nhieàu ngaønh coâng nghieäp nhö: cheá bieán thöïc phaåm, saûn xuaát bia, coâng nghieäp hoùa chaát, saûn xuaát keo daùn, coâng nghieäp giaáy, goã, döôïc phaåm. Hieän nay, khoai mì ñöôïc söû duïng cho nhieàu muïc ñích khaùc nhau: tieâu thuï taïi gia ñình (56,9%); cheá bieán thöïc phaåm (35,6%); xuaát khaåu (7,4%); phaàn coøn laïi laø nguyeân lieäu cho caùc ngaønh coâng nghieäp khaùc. Ôû nöôùc ta, khoai mì chuû yeáu ñöôïc taùch laáy tinh boät laøm nguyeân lieäu cheá bieán caùc loaïi thöïc phaåm khaùc nhö baønh keïo, maïch nha, boät ngoït hay caùc thöïc phaåm döôùi daïng tinh boät qua cheá bieán nhö buùn, mieán, baùnh traùng .... Hình 2.1: Caây khoai mì 2.1.1. Caáu taïo cuûa khoai mì. Khoai mì ñöôïc troàng phoå bieán taïi caùc vuøng nhieät ñôùi (80 quoác gia). Chuùng ñöôïc troàng rieâng leû hay xen keû vôùi caùc loaïi caây löông thöïc, caây coâng nghieäp khaùc nhö: baép, luùa, ñaäu, cao su, rau … Ñaây laø loaïi caây löông thöïc ñöùng thöù ba treân theá giôùi sau mía vaø gaïo. Khoai mì coù haøm löôïng carbonhydrat cao hôn 40% so vôùi gaïo, 25% so vôùi ngoâ. Cuû khoai mì thöôøng coù daïng hình truï, vuoát hai ñaàu. Kích thöôùc tuøy thuoäc vaøo thaønh phaàn dinh döôõng cuûa ñaát vaø ñieàu kieän troàng, daøi 0,1 – 1m, ñöôøng kính 2 – 10cm. caáu taïo goàm boán phaàn chính; lôùp voû goã, voû cuøi, phaàn thòt cuû vaø phaàn loõi. Voû goã goàm nhöõng teá baøo xeáp sít, thaønh phaàn chuû yeáu laø cellulose vaø hemicellulose, khoâng coù tinh boät, giöõ vai troø baûo veä cuû khoûi nhöõng taùc ñoäng beân ngoaøi. Voû goã moûng, chieám 0,5 – 5% troïng löôïng cuû. Khi cheá bieán, phaàn voû goã thöôûng keát dính vôùi caùc thaønh phaàn khaùc nhö: ñaát, caùt, saïn vaø caùc chaát höõu cô khaùc. Voû cuøi daøy hôn voû goã, chieám 5- 20% troïng löôïng cuû. Goàm caùc teá baøo thaønh daøy, thaønh teá baøo chuû yeáu laø cellulose, beân trong teá baøo laø caùc haït tinh boät, caùc chaát chöùa nitrogen vaø dòch baøo. Trong dòch baøo coù Tanin, saéc toá, ñoäc toá, caùc enzyne … Voû cuøi coù nhieàu tinh boät (5 -8%) neân khi cheá bieán neáu taùch ñi thì toån thaát tinh boät trong cuû, neáu khoâng taùch thì nhieàu chaát dòch baøo laøm aûnh höôûng ñeán maøu saéc cuûa tinh boät. Thòt cuû khoai mì laø thaønh phaàn chuû yeáu trong cuû, goàm caùc teá baøo nhu moâ thaønh moûng laø chính, thaønh phaàn chuû yeáu laø cellulose, pentosan. Beân trong teá baøo laø caùc haït tinh boät, nguyeân sinh chaát, glucide hoøa tan vaø nhieàu nguyeân toá vi löôïng khaùc. Nhöõng teá baøo xô beân ngoaøi thòt cuû chöùa nhieàu tinh boät, caøng vaøo phía trong haøm löôïng tinh boät caøng giaûm daàn. Ngoaøi caùc teá baøo nhu moâ coøn coù caùc teá baøo thaønh cöùng khoâng chöùa tinh boät, caáu taïo töø cellulose neân cöùng nhö goã goïi laø xô. Loõi cuû khoai mì ôû trung taâm doïc suoát töø cuoáng tôùi chuoâi cuû. Ôû cuoáng loõi to nhaát roài nhoû daàn tôùi chuoâi, chieám 0,3 – 1% troïng löôïng cuû. Thaønh phaàn loõi laø cellulose vaø hemicellulose. 2.1.2. Phaân loaïi khoai mì. Coù nhieàu caùch phaân loaïi khoai mì khaùc nhau, nhöng chuû yeáu ñöôïc chia ra laøm hai loaïi: Khoai mì ñaéng vaø khoai mì ngoït. Vieäc phaân loaïi naøy phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn Cyanohydrin coù trong cuû mì. Khoai mì ñaéng (Manihot palmata Muell hay Manihot aipr Pohl): Haøm löôïng HCN hôn 50mg/kg cuû. Khoai mì ñaéng coù thaønh phaàn tinh boät cao, söû duïng phoå bieán laøm nguyeân lieäu cho caùc ngaønh coâng nghieäp cheá bieán thöïc phaåm, coâng nghieäp hoùa döôïc, coâng nghieäp giaáy vaø nhieàu ngaønh coâng nghieäp khaùc. Khoai mì ngoït (Manihot aipa hay Manihot utilissima Pohl): Haøm löôïng HCN nhoû hôn 50mg/kg cuû. Khoai mì ngoït chuû yeáu duøng laøm thöïc phaåm töôi vì vò ngoït vaø deã taïo thaønh boät nhaõo, deã nghieàn naùt hay ñaùnh nhuyeãn. 2.1.3. Thaønh phaàn hoùa hoïc. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa khoai mì thay ñoåi tuøy thuoäc vaøo gioáng caây troàng, tính chaát, ñoä dinh döôõng cuûa ñaát, ñieàu kieän phaùt trieån cuûa caây vaø thôøi gian thu hoaïch. Sau ñaây laø thaønh phaàn hoùa hoïc trung bình cuûa khoai mì: Baûng 2.1: Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa cuû khoai mì Thaønh phaàn Tyû troïng (%troïng löôïng) Nöôùc 70,25 Tinh boät 21,45 Chaát ñaïm 1,12 Chaát beùo 5,13 Chaát xô 5,13 Ñoäc toá (CN-) 0,001 – 0,04 (Nguoàn: Ñoaøn Duï vaø caùc coäng söï, 1983) Ñöôøng trong cuû khoai mì chuû yeáu laø glucose vaø moät ít maltoze. Khoai caøng giaø thì haøm löôïng ñöôøng caøng giaûm. Trong quaù trình cheá bieán ñöôøng hoøa tan trong nöôùc thaûi ra ngoaøi. Chaát ñaïm trong khoai mì cho ñeán nay vaãn chöa ñöôïc nghieân cöùu kyõ, tuy nhieân do haøm löôïng thaáp neân ít aûnh höôûng tôùi moâi tröôøng. Ngoaøi nhöõng thaønh phaàn coù giaù trò dinh döôõng, trong cuû khoai mì coøn coù chöùa ñoäc toá, tanin, saéc toá vaø caû heä enzyme phöùc taïp. Theo moät soá caùc nghieân cöùu trong soá caùc enzyme thì polyphenoloxydaza xuùc taùc quaù trình oxy hoùa polyphenol nhö acdamin taïo thaønh caùc chaát coù maøu. Nhöõng chaát naøy gaây khoù khaên trong cheá bieán neáu quy trình coâng ngheä khoâng thích hôïp seõ cho saûn phaåm keùm chaát löôïng. Baûng 2.2: Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa cuû vaø baõ khoai mì. Thaønh phaàn Voû cuû mì (mg/100mg) Baõ phôi khoâ (mg/100mg) Ñoä aåm Tinh boät Sôïi thoâ Protein thoâ Ñoä tro Ñöôøng töï do HCN Pentosan Caùc loaïi Polysaccharide 10,8 – 11,4 28 – 38 8,2 – 11,2 0,85 – 1,12 1 – 1,45 1 – 1,4 veát veát 6,6 – 10,2 12,5 – 13 51,8 – 63 12,8 – 14,5 1,5 – 2 0,58 – 0,65 0,37 – 0,43 0,008 – 0,009 1,95 – 2,4 4 – 8,492 (Hoäi thaûo giaûm thieåu oâ nhieãm trong coâng nghieäp cheá bieán tinh boät Haø Noäi, 1/98) Ñaëc bòeât trong cuû khoai mì coøn chöùa ñoäc toá Cyanua CN- thöôøng trong caùc choùp cuû, nhaát laø caùc vuøng bò toån thöông do reã tranh aên luoàn vaøo hay khi chaêm boùn ñuïng phaûi. Khi cuû chöa ñaøo nhoùm naøy ôû daïng glucozite goïi laø phaseolutanin (C10H17NO6). Döôùi taùc duïng cuû enzyme hay ôû moâi tröôøng acid, chaát naøy phaân huûy thaønh glucose, acetone vaø acid cyanhydrit (HCN). Nhö vaäy sau khi ñaøo cuû khoai mì môùi xuaát hieän HCN töï do, vì khi ñaøo ñeå “töï veä” caùc enzyme trong cuû môùi baét ñaàu hoaït ñoäng maïnh vaø ñaëc bieät xuaát hieän nhieàu trong khi cheá bieán vaø sau khi aên (trong daï daøy ngöôøi hay gia suùc coù acid vaø dòch trong cheá bieán cuõng laø moâi tröôøng acid). Phaseolutanin taäp trung ôû voû cuøi, deã taùch trong quaù trình cheá bieán, hoøa tan toát trong nöôùc, keùm tan trong röôïu etylic vaø metylic, raát ít hoøa tan trong cloroform vaø haàu nhö khoâng tan trong ether. Caùc hôïp chaát xianua ñöôïc phaân thaønh 4 nhoùm chính: * Nhoùm hôïp chaát xianua ñôn giaûn, tan vaø ñoäc nhö: axit cyanhydric (HCN) vaø muoái cyanua NaCN ,KCN .. * Nhoùm hôïp chaát cyanua ñôn giaûn khoâng tan Fe(CN)2 .. chuùng ôû daïng phaân taùn nhoû, chuùng xaâm nhaäp vaøo cô theå döôùi taùc duïng cuûa moâi tröôøng axit cuûa dòch vò chuùng seõ chuyeån sang traïng thaùi ñôn giaûn tan vaø gaây nhieãm ñoäc cô theå. * Nhoùm caùc phöùc chaát cyanua tan vaø ñoäc: [Cu(CN)]2-, [Cu(CN)3]2-, [Zn(CN)]3-, [Zn(CN)4]3-. Trong ñoù oån ñònh nhaát laø [Cu(CN)3]2-. * Nhoùm chöùa caùc phöùc chaát cyanua tan khoâng ñoäc: caùc phöùc chaát fericyanua [Fe(CN)6]4- vaø [Fe(CN)6]3-. Sau khi xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sunfat, nhöõng phöùc chaát deã daøng chuyeån hoùa thaønh caùc chaát cyanua tan vaø ñoäc. Vì hoøa tan toá trong nöôùc neân khi cheá bieán, ñoäc toá theo nöôùc dòch ra ngoaøi. Tuøy thuoäc vaøo gioáng ñaát vaø caây troàng … haøm löôïng ñoäc toá coù theå töø 0,0001 – 0,004% CN- gaây ñoäc tính cao ñoái vôùi ngöôøi vaø thuûy sinh vaät. CN- ngaên caûn caùc quaù trình chuyeån hoùa caùc ion vaøo da, tuùi maät, thaän, aûnh höôûng tôùi quaù trình phaân hoùa teá baøo trong heä thaàn kinh. Ôû haøm löôïng cao cyanua aûnh höôûng tôùi maïch maùu naõo. Trieäu chöùng ban ñaàu laø co giaät vaø sau ñoù daãn ñeán vôõ maïch maùu naõo.CN- gaây ñoäc cho caù, ñoäng vaät hoang daõ, vaät nuoâi. Ñoái vôùi caù, CN- ñoäc ôû lieàu löôïng 4 -5 mg/l. ñoù laø lyù do vì sao vieäc khöû CN- raát quan troïng ñoái vôùi heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät mì. Ôû Vieät Nam, ngaønh cheá bieán khoai mì phoå bieán ôû theá kyû 16, nhöõng naêm gaàn ñaây, do yeâu caàu phaùt trieån cuûa ngaønh chaên nuoâi vaø ngaønh cheá bieán thöïc phaåm veà tinh boät mì gia taêng, saûn löôïng boät mì haøng naêm ñaït khoaûng 3 trieäu taán. Theo boä noâng nghieäp vaø phaùt trieån noâng thoân döï baùo saûn löôïng cheá bieán tinh boät khoai mì vaøo naêm 2010 cuûa nöôùc ta ñaït khoaûng 600.000 taán saûn phaåm. Cuøng theo söï gia taêng veà saûn löôïng laø löôïng nöôùc thaûi töø quaù trình saûn xuaát. Öôùc tính trung bình nhöõng naêm gaàn ñaây, ngaønh cheá bieán tinh boät khoai mì (bao goàm nhaø maùy cheá bieán vaø hoä gia ñình) ñaõ thaûi ra moâi tröôøng 500.000 taán baõ thaûi vaø 15 trieäu m3 nöôùc thaûi moãi naêm. Thaønh phaàn cuûa caùc loaïi chaát thaûi naøy chuû yeáu laø caùc hôïp chaát höõu cô, caùc chaát naøy khi thaûi ra ngoaøi moâi tröôøng nhanh choùng bò phaân huûy vaø gaây oâ nhieãm nghieâm troïng ñeán moâi tröôøng ñaát, nöôùc, khoâng khí .. aûnh höôûng ñeán cuoäc soáng cuûa coäng ñoàng daân cö trong khu vöïc. Hieän nay, ôû moät soá nhaø maùy cheá bieán tinh boät noàng ñoä COD trong nöôùc thaûi leân deán 19.000mg/l vöôït TCVN haøng traêm laàn. Ñoù laø lyù do vì sao vieäc xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy cheá bieán tinh boät mì trôû thaønh vaán ñeà quan troïng hieän nay. 2.2. TOÅNG QUAN NGAØNH COÂNG NGHIEÄP SAÛN XUAÁT BOÄT MÌ. 2.2.1. Giôùi thòeâu chung. Tinh boät khoai mì laø thöïc phaåm cho hôn 500 trieäu ngöôøi treân theá giôùi (theo Cock,1985; Jackson & Jackson,1990). Tinh boät khoai mì cung caáp 37% calories trong thöïc phaåm cuûa Chaâu Phi, 11% ôû Myõ La Tinh vaø 60% ôû caùc nöôùc Chaâu AÙ (Lancaster et al,1982). Tinh boät mì ñöôïc caùc nöôùc treân theá giôùi saûn xuaát nhieàu ñeå tieâu thuï vaø xuaát khaåu. Brazil saûn xuaát khoaûng 25 trieäu taán/naêm. Nigeria, Indonesia vaø Thaùi Lan cuõng saûn xuaát moät löôïng lôùn chuû yeáu ñeå xuaát khaåu (CAIJ,1993). Chaâu Phi saûn xuaát khoaûng 85,2 trieäu taán/naêm naêm 1997. Chaâu AÙ 48,6 trieäu taán vaø 32,4 trieäu taán do Myõ La Tinh vaø Caribbean (FAO,1998). ÔÛ Vieät Nam, do khoâng coù ñuû ñieàu kieän ñeå xaây döïng caùc nhaø maùy cheá bieán neân ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát tinh boät khoai mì trong nöôùc bò haïn cheá. Caùc cô sôû saûn xuaát phaân boá theo quy moâ hoä gia ñình, saûn xuaát trung bình vaø saûn xuaát lôùn. 2.2.2. Hieän traïng ngaønh cheá bieán tinh boät mì taïi Vieät Nam. 2.2.2.1. Giôùi thieäu chung. - Vieät Nam ñöùng thöù 3 theá giôùi trong lónh vöïc xuaát khaåu tinh boät mì hieän nay (sau Indonesia vaø Thaùi Lan) - Saûn löôïng tinh boät khoai mì xuaát khaåu ñaït 180 – 350 nghìn taán/naêm - Thò tröôøng xuaát khaåu chính cuûa Vi6eït Nam laø: Trung Quoác, Ñaøi Loan, Nhaät, Singapore, Malaysia, Haøn Quoác vaø Ñoâng Aâu. - Saûn phaåm ñöôïc cheá bieán töø khoai mì: tinh boät khoai mì, boät ngoït, acid glutamate, acid amin, thöùc aên gia suùc, phaân boùn höõu cô … 2.2.2.2. Tình hình saûn xuaát tinh boät mì trong nöôùc. Dieän tích troàng khoai mì treân caû nöôùc chuû yeáu taäp trung ôû caùc khu vöïc: - Ñoâng Baéc soâng Hoàng: Vónh Phuùc, Haø Taây. - Ñoâng Baéc: Yeân Baùi, Phuù Thoï, Loøa Cai. - Taây Baéc: Sôn La, Hoøa Bình. - Baéc Trung Boä: Thanh Hoùa, Ngheä An. - Duyeân Haûi Nam Trung Boä: Quaûng Nam, Quaûng Ngaõi, Bình Ñònh, Phuù Yeân. - Taây Nguyeân: Kom Tum, Gia Lai, Ñaéc Laéc, Ñaéc Noâng. - Ñoâng Nam Boä: Bình Phöôùc, Taây Ninh, Ñoàng Nai, Bình Thuaän. Trong ñoù, Gia Lai laø tænh coù dieän tích troàng khoai mì lôùn nhaát nöôùc (Gia Lai: 47.695 ha; Taây Ninh: 45.137 ha – soá lieäu thoáng keâ 2006). Theo öôùc tính: - Khoaûng 12% khoai mì ñöôïc tieâu thuï tröïc tieáp. - 17% duøng cho trang traïi. - 22% duøng cho thöùc aên gia suùc. - 49% cuû khoai mì ñöôïc baùn duøng cho quaù trình saûn xuaát tinh boät khoai mì. Baûng 2.3 : Thoáng keâ soá lieäu veà dieän tích, saûn löôïng vaø naêng suaát khoai mì tính treân caû nöôùc trong giai ñoaïn 2001 – 2006. Naêm 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Dieän tích (ha) 292.300 337.860 371.860 388.676 423.800 474.908 Saûn löôïng (taán) 3.509.200 4.438.000 5.308.860 5.820.672 6.646.000 7.714.096 Naêng suaát (taán/ha) 12.01 13.17 14.28 14.98 15.68 16.24 Baûng 2.4: Moät soá coâng ty, nhaø maùy saûn xuaát tinh boät khoai mì taïi caùc tænh mieàn Nam. Teân coâng ty Tænh Coâng suaát(taán tinh boät/ngaøy) Phöôùc Long (VEDAN) KMC(Thò Traán Chôn Thaønh) Toaøn Naêng Ñöùc Lieân Wusons Taân Chaâu – Singapore Taây Ninh – Tapioca Toaøn Naêng Tröôøng Thònh Hinh Chang Phöôùc Höng Thanh Bình Caåm Vaân Vieät Ma Taân Hoaøng Minh VEDAN Bình Phöôùc Bình Phöôùc Bình Phöôùc Bình Phöôùc Bình Phöôùc Taây Ninh Taây Ninh Taây Ninh Taây Ninh Taây Ninh Taây Ninh Taây Ninh Taây Ninh Taây Ninh Taây Ninh Ñoàng Nai 600 100 100 100 100 100 120 100 100 80 60 60 60 60 60 200 (Hoäi thaûo chuyeân ñeà: Phaùt trieån cuïm coâng nghieäp sinh thaùi cho ngaønh cheá bieán tinh boät khoai mì taïi Vieät Nam, 2007). 2.2.2.3. Ñònh höôùng phaùt trieån beàn vöõng (noâng nghieäp) Theo Boä Phaùt Trieån Noâng Nghieäp vaø Noâng Thoân ñeán naêm 2010, caùc gioáng khoai mì chuû löïc ñöôïc tieán haønh troàng roäng raõi laø KM60, KM64, KM94, KM95, H34, Aán Ñoä. ÔÛ caùc vuøng nhö: Duyeân Haûi Nam Trung Boä, Taây Nguyeân, Taây Ninh, Kom Tum, Bình phöôùc. Thuùc ñaåy lieân keát giöõa caùc noâng traïi troàng troït vaø coâng ty cheá bieán khoai mì quy moâ nhoû vôùi caùc toå chöùc, hoäi phaùt trieån caây khoai mì trong vaø ngoaøi nöôùc (Kim 2000). 2.2.3. Quy trình coâng ngheä saûn xuaát tinh boät mì. Nguoàn nguyeân lieäu chính saûn xuaát tinh boät khoai mì coù hai loaïi: töø cuû mì töôi vaø töø mì laùt khoâ. Quy trình cheá bieán khoai mì töø khoai mì töôi ñöôïc toùm taét nhö sau: - Cuû töø baõi nguyeân lieäu ñöôïc baêng taûi chuyeån leân khaâu röûa. - Taïi khaâu röûa bao goàm hai phaàn: röûa sô boä vaø röûa öôùt. Quaù trình röûa sô boä laø taùch löôïng ñaát caùt baùm treân cuû, khaâu röûa öôùt taùch heát phaàn ñaát caùt coøn laïi vaø moät phaàn lôùn voû cuû (lôùp voû moûng ngoaøi). - Sau khi röûa, cuû ñöôïc ñöa vaøo maùy caét, caét thaønh nhöõng mieáng nhoû giuùp cho quaù trình maøi saùt sau ñöôïc thuaän lôïi. - Nhöõng maûnh nguyeân lieäu ñöôïc ñöa vaøo maùy nghieàn (maøi xaùt + xay). Taïi ñaây chuùng ñöôïc nghieàn nhoû vaø giaûi phoùng moät löôïng lôùn tinh boät töï do laøm taêng hieäu suaát thu hoài boät cuûa caû quaù trình. - Sau khi nghieàn, hoãn hôïp seät ñöôïc ly taâm ñeå laáy dòch baøo. - Sau khi taùch ñöôïc moät löôïng lôùn dòch baøo, hoãn hôïp seät ñöôïc ñöa vaøo heä thoáng ly taâm taùch baõ vôùi kích thöôùc loã raây giaûm daàn töø khaâu ñaàu tôùi khaâu cuoái. Trong khaâu naøy coù theâm vaøo SO2 0,05% khoái löôïng ñeå kieàm cheá caùc quaù trình sinh hoùa (phaân huûy gaây chua boät), ñoàng thôøi giöõ maøu traéng cuûa tinh boät. - Söõa boät thu ñöôïc töø quaù trình taùch baõ treân seõ ñöôïc ñöa qua heä ly taâm sieâu toác naèm taùch heát löôïng dòch baøo coøn laïi vaø thu hoài tinh boät. - Löôïng söõa boät tinh thu ñöôïc, ñöôïc ñöa qua heä thoáng ly taâm taùch nöôùc, muïc ñích laøm giaûm löôïng nöôùc ñeå taêng cöôøng hieäu quaû cuûa quaù trình saáy phía sau. Löôïng boät aåm thu ñöôïc seõ ñöa qua heä thoáng saáy khí thoåi. Sau ñoù ñöôïc laøm maùt, saøng vaø ñoùng bao. Cuû Baêng taûi Röûa Nöôùc Nöôùc thaûi Caét khuùc Nghieàn Nöôùc Nöôùc thaûi Bôm Li taâm laéng taùch dòch baøo laàn 1 Dung dòch haáp thuï SO2 Nöôùc Bôm Eùp baõ Baõ Nöôùc thaûi Li taâm taùch baõ Baõ khoâ Nuôùc Bôm Li taâm sieâu toác taùch dòch baøo laàn 2 NÖÔÙC THAÛI CAÀN XÖÛ LÍ Taùch nöôùc Saáy Kho Boät thaønh phaåm Hình 2.2: Sô ñoà quy trình cheá bieán tinh boät töø cuû mì töôi Moät soá sô ñoà coâng ngheä saûn xuaát tinh boät khoai mì ôû caùc nöôùc treân theá giôùi vaø ôû Vieät Nam. Khoai mì Saáy khoâ Laéng ly Ñoùng Nöôùc Quaït huùt Loïc Nöôùc EÙp Baêm nghieàn Röûa Tinh boät Nöôùc thaûi Hình 2.3: Quy trình saûn xuaát tinh boät mì taïi Indonesia. Nhaø maùy saûn xuaát tinh boät mì Phöôùc Long – xaõ Buø Nho – Huyeän Phöôùc Long – Tænh Bình Phöôùc. Nhaø maùy Phöôùc Long laø moät thaønh vieân cuûa Coâng ty coå phaàn traùch nhieäm höõu haïn VEDAN Vieät Nam, ñöôïc thaønh laäp naêm 1996, nhaèm ñaùp öùng nguoàn nguyeân lieäu cho saûn xuaát cuûa coâng ty Vedan. Coâng ngheä saûn xuaát tinh boät mì cuûa nhaø maùy nhö sau: Cuû khoai Sô ñoà saûn xuaát tinh boät khoai mì ôû nhaø maùy Phöôùc Long i mì töôi Loïc Saáy khoâ Hôi noùng Tinh boät Goït voû Eùp baõ Röûa Baêm nghieàn Ñoùng goùi Quaït huùt Laéng ly taâm Baêng taûi Baêng taûi Laøm nguoäi Hình 2.4: Sô ñoà saûn xuaát tinh boät khoai mì ôû nhaø maùy Phöôùc Long Doanh nghieäp tö nhaân Hoaøng Minh ôû Long Phöôùc – Ñoàng Nai. Hoaøng Minh laø moät doanh nghieäp tö nhaân chuyeân kinh doanh saûn xuaát tinh boät töø cuû khoai mì. Saûn phaåm cuûa nhaø maùy laø boät thoâ duøng ñeå cungcaáp cho nhaø maùy saûn xuaát boät ngoït VEDAN. Sô ñoà cheá bieán tinh boät: Cuû töôi Boùc voû Röûa Nöôùc saïch Maøi Voû Raây nhieàu laàn Nöôùc saïch Nöôc thaûi boû Loïc Thaùo muû Laéng Baõ Boät toát Boät muû Phôi Boät xaáu Tinh boät Phôi Hình 2.5: Sô ñoà coâng ngheä saûn xuaát tinh boät mì cuûa nhaø maùy Hoaøng Minh Tænh Taây Ninh laø tænh coù nhieàu nhaø maùy tinh boät khoai mì coù coâng suaát lôùn nhaát ôû caùc tænh phía nam. Nhöõng nhaø maùy naøy ñeàu cheá bieán tinh boät khoai mì theo coâng ngheä cuûa Thaùi Lan, söû duïng nguyeân lieäu ôû ñòa phöông vaø xuaát khaåu saûn phaåm ra nöôùc ngoaøi. Quy trình saûn suaát nhö sau: Tinh boät öôùt Quaäy, pha loaõng Taùch taïp chaát Khuaáy Ly taâm Taåy chua, taåy traéng Laøm nguoäi Ñoùng goùi Saáy khoâ Hình 2.6: Sô ñoà coâng ngheä cheá bieán tinh boät khoai mì kieåu Thaùi Lan 2.3. HIEÄN TRAÏNG O NHIEÃM CUÛA NGAØNH SAÛN XUAÁT TINH BOÄT KHOAI MÌ. Khu vöïc mieàn nam coù khoaûng 15 – 20 nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì quy moâ lôùn, coù theå keå ñeán nhö: nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì KMC (Bình Phöôùc), nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì cuûa coâng ty VEDAN (Bình Phöôùc), coâng ty lieân doanh boät mì VINAFOOD-GCR, nhaø maùy tinh boät khoai mì Bình Thuaän, xí nghieäp lieân doanh TAPIOCA Vieät Thaùi, coâng ty tinh boät saén Phuù Yeân, coâng ty tinh boät khoai mì Quaûng Ngaõi… Theo con soá thoáng keâ cuûa SKHCNMT, rieâng tænh Taây Ninh coù treân 300 cô sôû saûn xuaát thuû coâng naèm taäp trung ôû moät soá huyeän Taân Bieân, Taân Chaâu, Chaâu Thaønh, Döông Minh Chaâu … Haàu heát heä thoáng thoaùt nöôùc thaûi cuûa caùc cô sôû ñöôïc trang bò raát sô saøi khoâng ñaït tieâu chuaån, gaây oâ nhieãm moâi tröôøng khu daân cö xung quanh, nguoàn nöôùc maët soâng, raïch vaø maïch nöôùc ngaàm bò oâ nhieãm, hoâi thoái … Moät soá cô sôû coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi baèng ao sinh hoïc, xong do chöa xöû lyù hoaøn chænh coäng vôùi dieän tích ao nhoû, bò saït lôû khieán nöôùc thaûi traøn lan ra beân ngoaøi, taùc ñoäng xaáu ñeán moâi tröôøng laân caän. Nöôùc thaûi töø caùc loø mì laøm nhieàu gieáng nöôùc gaàn ñoù khoâng theå söû duïng ñöôïc. Muoán coù nöôùc saïch duøng trong sinh hoaït, ngöôøi daân phaûi khoan gieáng saâu töø 45m trôû leân. Thaäm chí coù loø mì caùch tröôøng hoïc Traàn Phuù huyeän Taân Bieân gaây muøi hoâi thoái noàng naëc. Tình traïng oâ nhieãm töø nöôùc thaûi cuûa caùc cô sôû saûn xuaát tinh boät mì thuû coâng laøm cho haøng loaït caù khoâng theå sinh soáng taïi raïch Beán Ñaù (ñoaïn ñoå ra soâng Vaøm Coû), raïch Taây Ninh. Coøn ôû Bình Ñònh, caùc cô sôû saûn xuaát nhö: Quoác Khaùnh vaø Tieán Phaùt, chaát thaûi ñaõ gaây oâ nhieãm nghieâm troïng treân moät vuøng roäng lôùn. Tuy nhaø maùy coù haàm chöùa nöôùc thaûi nhöng khoâng heà qua moät heä thoáng xöû lyù naøo. Nöôùc thaûi ruùt xuoáng haàm roài ñoå ra suoái Hoá Maây, traøn vaøo ñoàng ruoäng laøm hö hoaïi hoa maøu cuûa daân. Cöù muøa möa ñeán laø nöôùc baån mang theo baõ mì roài troâi leành beành treân ruoäng, gaây gheû lôû cho ngöôøi daân. Hình 2.7: Nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy Quoác Khaùnh Soá lieäu thoáng keâ veà taûi löôïng chaát oâ nhieãm trong nöôùc thaûi cuûa moät soá nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì quy moâ lôùn taïi Vieät Nam nhö trong baûng 2.5 Baûng 2.5: Taûi löôïng oâ nhieãm do nöôùc thaûi tinh boät khoai mì taïi Vieät Nam. STT Teân cô sôû coâng nghieäp Taûi löôïng oâ nhieãm (kg/ngaøy) SS BOD5 COD Norg P-PO4 1 Coâng ty Coå phaàn Vedan 15600 30.060 38.700 326,4 8,28 2 Coâng ty Khoai mì Taây Ninh. 7800 15.030 19.350 163,2 4,14 3 Nhaø maùy cheá bieán tinh boät Taân Chaâu-Singapore. 3900 7.515 9.675 81.6 2,07 5 Phaân xöôûng saûn xuaát tinh boät khoai mì Phöôùc Long (thuoäc VEDAN). 46800 90.180 116.100 979.2 24,80 6 Nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì KMC. 109200 210.420 270.900 2.284.8 57,96 2.4. NÖÔÙC THAÛI TRONG CHEÁ BIEÁN TINH BOÄT KHOAI MÌ. 2.4.1. Nguoàn phaùt sinh. Quy trình saûn xuaát khoai mì coù nhu caàu söû duïng nöôùc raát lôùn (15 – 20m3 /taán saûn phaåm). Löôïng nöôùc thaûi mang theo moät phaàn tinh boät khoâng thu hoài heát trong saûn xuaát, caùc protein, chaát beùo, caùc chaát khoaùng … Trong dòch baøo cuûa cuû vaø caùc thaønh phaàn SO32-, SO42- töø coâng ñoaïn taåy traéngsaûn phaåm. Löu löôïng thaûi lôùn vaø coù noàng ñoä chaát höõu cô raát cao (16 – 20 kg COD/m3 nöôùc thaûi) laø moät ngöoàn gaây oâ nhieãm lôùn cho moâi tröôøng. Trong quy trình saûn xuaát naøy, nguoàn gaây oâ nhieãm nöôùc thaûi goàm nöôùc thaûi röûa cuû, nöôùc thaûi nghieàn cuû, ly taâm, saøn loaïi sô, loïc thoâ, khöû nöôùc vaø nöôùc thaûi taùch dòch: - Trong coâng ñoaïn röûa, nöôùc ñöôïc söû duïng trong coâng ñoaïn röûa cuû mì tröôùc khi loät voû ñeå loaïi boû caùc chaát baån baùm treân beà maët. Neáu röûa khoâng ñaày ñuû, buøn baùm treân cuû seõ laøm cho tinh boät coù maøu raát xaáu. Nöôùc thaûi trong quaù trình röûa cuû mì, caét voû coù chöùa buøn, ñaát, caùt, maûnh voû, HCN taïo ra do phaân huûy phazeolunatin trong voû thòt nhôø xuùc taùc cuûa men cyanoaza … - Nöôùc thaûi trong quaù trình nghieàn cuû, loïc thoâ coù nhieàu tinh boät, protein vaø khoaùng chaát taùch ra trong quaù trình nghieàn thoâ. - Nöôùc thaûi trong quaù trình taùch dòch coù noàng doä chaát höõu cô cao (BOD), caùc chaát raén lô löûng nhieàu (SS). Ngoaøi ra trong nöôùc thaûi naøy coøn chöùa caùc dòch baøo coù Tanin, men vaø nhieàu chaát vi löôïng coù maët trong cuû mì. Toùm laïi, löôïng nöôùc thaûi phaùt sinh töø nhaø maùy döï kieán coù 10% baét nguoàn töø nöôùc röûa cuû vaø 90% xaû ra töø coâng ñoaïn ly taâm, saøng loïc, khöû nöôùc. 2.4.2. Thaønh phaàn vaø tính chaát cuûa nöôùc thaûi. - Ñoä pH thaáp: Ñoä PH cuûa nöôùc thaûi quaù thaáp seõ laøm maát khaû naêng töï laøm saïch cuûa nguoàn nöôùc tieáp nhaän do caùc loaïi vi sinh vaät coù töï nhieân trong nöôùc bò kieàm haõm phaùt trieån. Ngoaøi ra, khi nöôùc thaûi coù tính axit seõ coù tính aên moøn, laøm maát caân baèng trao ñoåi chaát cuûa teá baøo, öùc cheá söï phaùt trieån bình thöôøng cuûa quaù trình soáng. - Haøm löôïng chaát höõu cô cao: Loaïi nöôùc thaûi töø cheá bieán tinh boät mì laø loaïi nöôùc thaûi coù haøm löôïng chaát höõu cô cao. Loaïi nöôùc thaûi naøy khi xaû ra nguoàn tieáp nhaän seõ laøm cho noàng ñoä oxy hoøa tan (DO) trong nöôùc giaûm ñi nhanh choùng. Neáu noàng ñoä DO tuït xuoáng döôùi 3mg/l seõ kieàm haõm söï phaùt trieån cuûa thuûy sinh vaät vaø aûnh höôûng tôùi söï phaùt trieån cuûa heä sinh thaùi thuûy vöïc. Loaïi nöôùc thaûi naøy neáu bò öù ñoïng ngoaøi moâi tröôøng seõ gaây muøi hoâi thoái khoù chòu do caùc chaát höõ cô phaân huûy kî khí taïo thaønh. - Haøm löôïng chaát lô löûng cao: Caùc chaát raén lô löûng khi thaûi ra moâi tröôøng nöôùc seõ noåi leân treân maët nöôùc taïo thaønh lôùp daày, laâu daàn lôùp ñoù ngaõ maøu xaùm, khoâng nhöõng laøm maát veû myõ quan maø quan troïng hôn chính lôùp vaät noåi naøy seõ ngaên caûn quaù trình trao ñoåi oxy vaø truyeàn saùng, daãn nöôùc ñeán tình traïng kî khí. Maët khaùc moät phaàn caën laéng xuoáng ñaùy seõ bò phaân huûy trong ñieàu kieän kî khí seõ taïo ra muøi hoâi thoái cho khu vöïc xung quanh. - Haøm löôïng chaát dinh döôõng cao: Nitrat laø saûn phaåm cuoái cuøng cuûa söï phaân huûy caùc chaát coù chöùa Nitô. Trong nöôùc töï nhieân, noàng ñoä Nitrat thöôøng < 5mg/l. ÔÛ vuøng bò oâ nhieãm do chaát thaûi, noàng ñoä Nitrat cao laø moâi tröôøng dinh döôõng toát cho söï phaùt trieån cuûa rong, taûo gaây aûnh höôûng xaáu ñeán chaát löôïng nguoàn nöôùc. Photphat cuõng laø chaát dinh döôõng cho söï phaùt trieån cuûa rong taûo. Noàng ñoä photphat trong nguoàn nöôùc khoâng oâ nhieãm thöôøng coù noàng ñoä < 0,01mg/l, nhöng ôû caùc nguoàn nöôùc bò oâ nhieãm bôûi nöôùc thaûi coâng nghieäp thì noàng ñoä photphat coù theå leân ñeán 0,5mg/l. Keát quaû phaân tích moät soá maãu nöôùc thaûi taïi 2 nhaø maùy KMC vaø VEDAN nhö trong baûng 2.6. Baûng 2.6: Keát quaû phaân tích moät soá maãu nöôùc thaûi taïi 2 nhaø maùy KMC vaø VEDAN. STT Thoâng soá phaân tích Ñôn vò Nhaø maùy KMC Nhaø maùy Vedan 1 pH – 4,1 4,9 – 5,7 2 TSS mg/l 1.1._.42 500 – 3.080 3 COD mg/l 15.613 7.000 – 14.243 4 BOD5 mg/l 14.363 6.200 – 13.200 5 N-NH3 mg/l – 45 – 73 6 N-Org mg/l – 90 – 367 7 P-PO43- mg/l – 10 – 45 8 SO42- mg/l – 26 – 73 9 CN- mg/l 11 19 – 28 ( Nguoàn: Sôû khoa hoïc vaø coâng ngheä moâi tröôøng tænh Bình Phöôùc) Baûng 2.7: Thaønh phaàn nöôùc thaûi tinh boät khoai mì taïi nhaø maùy tinh boät Tapioca Taân Chaâu – Taây Ninh. STT Chæ tieâu Ñôn vò Noàng ñoä Noàng ñoä trung bình 1 pH 4,0 – 4,16 4,0 2 CODtc mg/l 26690 – 28655 27000 3 CODht mg/l 14323 – 17764 17000 4 BOD5 mg/l 8858 – 11005 10000 5 TSD mg/l 1758 – 2120 2000 6 SS mg/l 1477 – 2585 2200 7 Ñoä kieàm mg/l 0 0 8 Glucose CaCO3/l 500 – 800 650 9 Protein mg/l 900 – 1900 1400 10 Lipit mg/l 236 – 360 298 11 Tinh boät mg/l 2400 – 3200 2800 12 CN- mg/l 5,8 5,8 13 SO42- mg/l 99 99 ( Nguoàn: Sôû khoa hoïc vaø coâng ngheä moâi tröôøng tænh Taây Ninh ) Keát quaû phaân tích nöôùc thaûi taïi nhaø maùy cheá bieán tinh boät Taân Chaâu – Singapore nhö trong baûng 2.8. Baûng 2.8: thaønh phaàn nöôùc thaûi taïi nhaø maùy cheá bieán tinh boät Taân Chaâu – Singapore. STT Thoâng soá phaân tích Ñôn vò Keát quaû phaân tích Khu vöïc röûa cuû mì Khu vöïc taùch boät Hoà 1 Hoà 2 1 pH – 4.4 4.4 5.0 4.3 2 SS mg/l 700 1.100 1.100 1.000 3 BOD5 mg/l 1.100 6.200 6.000 5.500 4 å N mg/l 0.9 0.4 0.3 0.4 5 å P mg/l 2.5 35 41 37 ( Nguoàn: Sôû khoa hoïc vaø coâng ngheä moâi tröôøng tænh Taây Ninh ) 2.4.3. Vi sinh vaät trong nöôùc thaûi tinh boät khoai mì. Nhieàu daïng vi sinh vaät cuõng ñöôïc tìm thaáy trong nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy saûn xuaát tinh boät khoai mì: - Vi khuaån: tröïc khuaån Gram (+), Bacillus Gram (-)… - Naám men: Candida sp, Geotrichum cadida … - Naám moác: Aspergillus sp, Penicillium sp … Do söï coù maët cuûa caùc chaát xô cellulose trong nöôùc thaûi ôû nhöõng giai ñoaïn saûn xuaát ñaàu tieân ñaõ kích thích söï phaùt trieån cuûa naám moác vaø Actinomycetes. Löôïng vi khuaån vaø naám men tìm thaáy nhieàu hôn trong nöôùc thaûi ôû nhöõng giai ñoaïn sau trong quaù trình saûn xuaát. Baûng 2.9: Toång vi sinh vaät trong nöôùc thaûi töø nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì. (ñöôïc tính treân 1ml maãu). Maãu Vi khuaån Naám men Naám moác Actinomycetes Nöôùc thaûi 205.105 30,2.103 3,7.104 5.103 2.5. PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI TINH BOÄT MÌ. 2.5.1. Caùc daïng oâ nhieãm moâi tröôøng töø saûn xuaát tinh boät khoai mì. 2.5.1.1. O nhieãm nöôùc thaûi. O nhieãm bôûi nöôùc thaûi tinh boät mì ñang laø vaán ñeà nan giaûi caàn tìm ra giaûi phaùp khaéc phuïc. Tuøy theo coâng gheä bsaûn xuaát maø löôïng nöôùc thaûi sinh ra nhieàu ít khaùc nhau. Ñoái vôùi coâng ngheä saûn xuaát cuûa Indonesia, löu löôïng söû duïng 28m3/taán saûn phaåm. Coâng gheä cuûa Ñöùc söû duïng 30 -35m3/taán saûn phaåm. Ôû Vieät Nam, quy trình saûn xuaát söû duïng 10 – 20m3/taán saûn phaåm. 95% löôïng nöôùc söû duïng ñöôïc thaûi ra ngoaøi mang theo moät phaàn tinh boät khoâng thu hoài, caùc protein, chaát beùo vaø caùc chaát khoaùng … trong dòch baøo cuûa cuû vaø caû nhöõng thaønh phaàn nhö SO32-, S042- töø coâng ñoaïn taåy traéng saûn phaåm. Nöôùc thaûi tinh boät mì coù löu löôïng lôùn, haøm löôïng caën lô löûng vaø noàng ñoä chaát höõu cô cao: (COD: 5000 – 20000 mg/l), nöôùc traéng ñuïc, muøi chua noàng. 2.5.1.2. O nhieãm chaát thaûi raén. Sau nöôùc thaûi, chaát thaûi raén laø nguoàn oâ nhieãm ñaùng quan taâm taïi caùc cô sôû saûn xuaát tinh boät khoai mì. Chaát thaûi raén gaây oâ nhieãm ñöôïc ñaët tröng bôûi caû hai yeáu toá: khoái löôïng vaø noàng ñoä chaát baån. Caùc loaïi chaát thaûi raén phaùt sinh trong quaù trình saûn xuaát tinh boät khoai mì goàm coù: - Voû goã cuû mì vaø ñaát caùt: chieám 3% tæ leä nguyeân lieäu, chöùa raát ít nöôùc, thaønh phaàn chuû yeáu laø ñaát caùt vaø caùc yeáu toá khoù phaân huûy khaùc. - Voû thòt vaø xô baõ: chieám 24% nguyeân lieäu, chöùa nhieàu nöôùc, ñoä aåm khoaûng 78 – 80%, löôïng tinh boät coøn laïi 5 -7%, saûn phaåm coù daïng boät nhaõo vaø no nöôùc. Löôïng boät coøn laïi trong xô baõ raát deã bò phaân huûy vaø gaây muøi hoâi thoái. 2.5.1.3. O nhieãm khí thaûi. Nguoàn khí thaûi gaây oâ nhieãm taïi caùc cô sôû saûn xuaát tinh boät mì phaùt sinh töø: - Khí thaûi töø buoàng ñoát löu huyønh (trong coâng ñoaïn taåy traéng boät khoai mì), thaønh phaàn chuû yeáu laø SO2 vaø löu huyønh khoâng bò oxy hoùa heát. - Khí thaûi töø loø ñoát daàu (ñeå laáy nhieät cho vaøo khaâu saáy tinh boät) vaø maùy phaùt ñieän. Caû hai thieát bò naøy ñeàu duøng daàu FO. Khí thaûi chöùa NOX, SOX, CO, buïi. - Muøi hoâi thoái sinh ra trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp ao sinh hoïc, hoaëc töø söï phaân huûy caùc chaát thaûi raén khoâng ñöôïc thu kòp thôøi töø söï leân men caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. - Quùa trình vaän chuyeån nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát vaø vaän chuyeån thaønh phaåm cuûa nhaø maùy baèng caùc phöông tieän vaän taûi cuõng seõ phaùt sinh moät löôïng khí thaûi töông ñoái lôùn. 2.5.2. Caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät khoai mì. Theo quy ñònh cuûa moâi tröôøng, nöôùc thaûi saûn xuaát buoäc phaûi xöû lyù ñaït tieâu chuaån cho pheùp taùi söû duïng hoaëc thaûi ra ngoaøi moâi tröôøng. Hieän nay, ñeå xöû lyù nöôùc thaûi ñaït tieâu chuaån cho pheùp, ñaëc bieät laø nöôùc thaûi coù noàng ñoä oâ nhieãm cao, coâng ngheä xöû lyù thöôøng keát hôïp nhieàu phöông phaùp nhö: phöông phaùp cô hoïc, hoùa lyù, sinh hoïc … vaø vieäc löïa choïn caùc phöông phaùp xöû lyù phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá sau: - Ñaëc tính cuûa nöôùc thaûi. - Chi phí xöû lyù vaø ñaàu tö ban ñaàu. - Ñieàu kieän maët baèng. - Ñaëc ñieåm nguoàn tieáp nhaän. - Trình ñoä vaän haønh. 2.5.2.1. Phöông phaùp cô hoïc. Quaù trình xöû lyù cô hoïc hay coøn goïi laø quaù trình tieàn xöû lyù (pre-treatment) thöôøng ñöôïc aùp duïng ôû giai ñoaïn ñaàu cuûa quy trình xöû lyù. Quaù trình naøy ñöôïc xem laø böôùc ñeäm ñeå loaïi caùc taïp chaát voâ cô vaø höõu cô khoâng tan hieän dieän trong nöôùc nhaèm ñaûm baûo tính an toaøn cho aùcc thieát bò vaø caùc quaù trình xöû lyù tieáp theo. Tuøy vaøo kích thöôùt, tính chaát hoùa lyù, haøm löôïng caën lô löûng, löu löôïng nöôùc thaûi vaø möùc ñoä laøm saïch caàn thieát maø ta söû duïng moät trong caùc qua 1trình sau: loïc qua song chaén raéc, laéng döôùi taùc duïng cuûa löïc ly taâm, troïng tröôøng vaø loïc. 2.5.2.2. Phöông phaùp hoùa hoïc. a/ Phöông phaùp trung hoøa. Nhaèm trung hoøa nöôùc thaûi coù pH quaù cao hoaëc quaù thaáp, taïo ñieàu kieän cho caùc quaù trình xöû lyù hoùa lyù vaø sinh hoïc: H+ + OH- H2O Maëc duø quaù trình raát ñôn giaûn veà maët nguyeân lyù, nhöng vaãn coù theå gaây ra moät soá vaán ñeà trong thöïc teá nhö: giaûi phoùng caùc chaát oâ nhieãm deã bay hôi, sinh nhieät, laøm seùt ræ thieát bò, maùy moùc … Voâi (Ca(OH)2) thöôøng ñöôïc söû duïng roäng raõi nhö moät bazô ñeå xöû lyù caùc nöôùc thaûi coù tính xaít, trong khi axit sunfurit (H2SO4) laø moät hoùa chaát töông ñoái reû tieàn duøng trong xöû lyù nöôùc thaûi coù tính bazô. Ngoaøi ra, trung hoøa coøn coù theå tieán haønh baèng nhieàu caùch khaùc nhö: cho nöôùc thaûi mang tính axít chaûy qua lôùp vaät lieäu trung hoøa, haáp thuï caùc khí axít baèng nöôùc kieàm hoaëc haáp thuï amoniac baèng nöôùc axit. b/ Phöông phaùp oxy hoùa: coù taùc duïng: - Khöû truøng nöôùc. - Chuyeån moät nguyeân toá hoøa tan sang keát tuûa hoaëc moät nguyeân toá hoøa tan sang theå khí. - Bieán ñoåi moät chaát khoâng phaân huûy sinh hoïc thaønh nhieàu xhaát ñôn giaûn hôn, coù khaû naêng ñoàng hoùa baèng vi khuaån. - Loaïi boû caùc kim loaïi naëng nhö: Cu, Pb, Zn, Ni, As … vaø moät soá chaát ñoäc nhö cyanua. * Caùc chaát oxy hoùa thoâng duïng: - Ozon (O3). - Chlorine (Cl2). - Hydro peroxide (H2O2). - Kali permanganate (KMnO4). Quaù trình oxy hoùa thöôøng phuï thuoäc vaøo pH vaø söï hieän dieân cuûa chaát xuùc taùc. 2.5.2.3. Phöông phaùp hoùa lyù. a/ Keo tuï, taïo boâng. Quaù trình keo tuï, taïo boâng ñöôïc aùp duïng ñeå loaïi boû caùc chaát raén lô löûng vaø caùc haït keo coù kích thöôùc raát nhoû ( 10-7 – 10-8 cm) toàn taïi ôû traïng thaùi lô löûng khoâng theå laéng ñöôïc. Ñeå loaïi boû caùc haït caën treân, ta phaûi cho vaøo nöôùc caàn xöû lyù caùc chaát phaûn öùng ñeå taïo thaønh caùc taùc nhaân coù khaû naêng dính keát vôùi caùc haït caën lô löûng trong nöôùc, taïo thaønh caùc boâng caën coù haøm löôïng ñaùng keå, deã daøng laéng nhanh döôùi taùc duïng cuûa troïng löïc. Hoùa chaát keo thöôøng söû duïng laø: Pheøn nhoâm Al(SO4)3, pheøn saét loaïi FeSO4, Fe(SO4)3 hoaïc loaïi FeCl3. Caùc loaïi pheøn naøy ñöôïc ñöa vaøo nöôùc döôùi daïng dung dòch hoøa tan. * Khi tieán haønh quaù trình keo tuï, taïo boâng caàn chuù yù ñeán caùc yeáu toá sau: - pH cuûa nöôùc thaûi. - Baûn chaát cuûa heä keo. - Söï coù maët cuûa caùc ion khaùc trong nöôùc. - Thaønh phaàn cuûa caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc. - Nhieät ñoä. - Cheá ñoä khuaáy troän. Phöông phaùp keo tuï cuõng ñaõ ñöôïc aùp duïng cho xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät mì tuy nhieân chi phí xöû lyù khaù cao, ñieàu kieän vaän haønh nghieâm ngaët (phuï thuoäc pH keo tuï vaø lieàu löôïng hoùa chaát) neân khoù aùp duïng trong ñieàu kieän moät soá nôi khoâng co kinh phí lôùn daønh cho xöû lyù nöôùc thaûi. b/ Tuyeån noåi. Quaù trình tuyeån noåi ñöôïc thöïc hieän baèng caùch suïc caùc boït khí nhoû vaøo pha loûng. Caùc boït khí naøy seõ keát dính vôùi caùc haït caën. Khi khoái löôïng rieâng cuûa taäp hôïp boït khí vaø caën nhoû hôn khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc, caën seõ theo boït khí noåi leân treân beà maët. c/ Haáp phuï. Phöông phaùp haáp phuï thöôøng ñöôïc aùp duïng ôû giai ñoaïn xöû lyù sau cuøng ñeå khöû trieät ñeå caùc chaát höõu cô hoøa tan sau xöû lyù sinh hoïc. Phöông phaùp naøy coøn duøng ñeå xöû lyù cuïc boä moät löôïng nhoû caùc chaát coù ñoäc tính cao vaø khoâng theå phaân huûy baèng con ñöôøng sinh hoïc. Öu ñieåm cuûa phöông phaùp naøy laø khaû naêng phaân huûy cao, coù theå thu hoài, taùi söû duïng ñöôïc chaát thaûi. Chaát haáp phuï coù theå laø than hoaït tính (phoå bieán nhaát), caùc chaát toång hôïp, moät soá chaát thaûi cuûa saûn xuaát nhö: xæ tro, maïc saét, khoaùng chaát nhö ñaát seùt, silicagen, keo nhoâm. d/ Caùc phöông phaùp ñieän hoùa. Ngöôøi ta söû duïng caùc quaù trình oxy hoùa cuïc anoát vaø khöû catoát, ñoâng tuï ñieän ñeå laøm saïch nöôùc thaûi khoûi caùc taïp chaát hoøa tan vaø phaân taùn. Taát caû caùc quaù trình naøy ñeàu xaûy ra treân caùc ñeäin cöïc khi cho doøng ñieän moät chieàu ñi qua nöôùc thaûi. e/ Caùc quaù trình taùch baèng maøng. Maøng ñöôïc ñònh nghóa laø moät pha ñoùng vai troø ngaên caùch giöõa caùc pha khaùc nhau. Caùc pha naøy coù theå laø chaát raén, hoaëc moät gel tröông nôû do dung moâi hoaëc thaäm chí laø moät chaát loûng. Vieäc öùng duïng maøng coù theå taùch chaát phuï thuoäc vaøo ñoä thaám cuûa caùc hôïp chaát ñoù qua maøng. Baûng 2.10: Caùc quaù trình taùch theo ñoäng löïc, chöùc naêng vaø phaïm vi öùng duïng. Quùa trình Ñoäng löïc D haït (µm) Chuùc naêng cuûa maøng Ñieän thaám taùch (Electrodialysis Pheùp thaåm taùch (Dialysis) Thaåm thaáu ngöôïc Sieâu loïc (Ultrafiltration) Gradien ñieän theá Noàng ñoä Aùp suaát (6-10 Mpa) Aùp suaát (0,1-0,5 Mpa) < 0,1 < 0,1 < 0,05 5,1 - 3 Choïn loïc ñoái vôùi caùc ion nhaát ñònh Choïn loïc ñoái vôùi dung dòch Nöôùc Choïn loïc ñoái vôùi kích thöôùt vaø daïng phaân töû. 2.5.2.4. Phöông phaùp sinh hoïc. Phöông phaùp sinh hoïc ñöôïc öùng duïng ñeå xöû lyù caùc chaát höõu cô hoøa tan hoaëc caùc chaát phaân taùn nhoû, chaát keo cuõng nhö moät soá chaát voâ cô nhö: H2S, sulfide, amonia … döïa treân hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät. Vi sinh söû duïng chaát höõu cô vaø moät soá khoaùng chaát laøm nguoàn thöùc aên vaø taïo naêng löôïng ñeå duy trì hoaït ñoäng soáng. Saûn phaåm cuoái cuøng cuûa quaù trình phaân huûy sinh hoïc laø: khí CO2, nitô, H2O, sinh khoái vi sinh vaät. a/ Xöû lyù sinh hoïc trong moâi tröôøng hieáu khí. Söû duïng nhoùm vi sinh vaät hieáu khí, hoaït ñoäng trong ñieàu kieän cung caáp oxy lieân tuïc. Quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hieáu khí goàm 3 giai ñoaïn sau: * Oâxy hoùa caùc chaát höõu cô: Enzyme CXHYOZ + O2 CO2 + H2O + ∆H * Toång hôïp teá baøo môùi: CXHYOZ + O2 + NH3 Enzyme Teá baøo vi kuaån (C5H7NO2) + CO2 + H2O - ∆H * Phaân huûy noäi baøo: Enzyme C5H7O2 + O2 5CO2 + 2H2O + NH3 ± ∆H Caùc quaù trình xöû lyù sinh hoïc baèng phöông phaùp hieáu khí coù theå xaûy ra ôû ñieàu kieän töï nhieân vaø nhaân taïo. Trong caùc coâng trình xöû lyù nhaân taïo, ngöôøi ta taïo ñieàu kieän toái öu cho quaù trình oxy hoùa sinh hoùa neân quaù trình xöû lyù coù toác ñoä vaø hieäu xuaát cao hôn raát nhieàu. Tuøy theo traïng thaùi toàn taïi cuûa vi sinh vaät, quaù trình xöû lyù sinh hoïc hieáu khí nhaân taïo coù theå chia thaønh: - Xöû lyù sinh hoïc hieáu khí vôùi vi sinh vaät sinh tröôûng daïng lô löûng chuû yeáu ñöôïc xöû duïng ñeå khöû chaát höõu cô chöùa cacbon nhö quaù trình buøn hoaït tính, hoà laøm thoaùng, beå phaûn öùng, hoaït ñoäng giaùn ñoaïn, quaù trình leân men phaân huûy phaân huûy hieáu khí. Trong soá nhöõng quaù trình naøy, quaù trình buøn hoaït tính laø quaù trình phoå bieán nhaát. - Xöû lyù sinh hoïc hieáu khí vôùi vi sinh vaät sinh tröôûng daïng dính baùm nhö trong quaù trình buøn hoaït tính dính baùm, beå loïc nhoû gioït, beå loïc cao taûi, ñóa sinh hoïc, beå phaûn öùng nitrat hoùa vôùi maøng coá ñònh. b/ Xöû lyù sinh hoïc trong moâi tröôøng kî khí. (anerobic environment). Söû duïng nhoùm vi sinh vaät kî khí, hoaït ñoäng trong ñieàu kieän khoâng coù oxy. Quaù trình phaân huûy kî khí caùc chaát höõu cô laø quaù trình sinh hoùa phöùc taïp phaân huûy caùc chaát höõu cô, taïo ra haøng loaït caùc saûn phaåm trung gian … Phöông trình phaûn öùng sinh hoùa trong ñieàu kieän kî khí coù theå bieåu dieãn ñôn giaûn nhö sau: Vi sinh vaät Chaát höõu cô CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Teá baøo môùi * Moät caùch toång quaùt, quaù trình phaân huûy kî khí xaûy ra theo 4 giai ñoaïn: - Giai ñoaïn 1: Thuûy phaân, caét maïch caùc hôïp chaát cao phaân töû. - Giai ñoaïn 2: Acid hoùa. - Giai ñoaïn 3: Acetate hoùa. - Giai ñoaïn 4: Methane hoùa. Caùc chaát thaûi höõu cô chöùa nhieàu hôïp chaát cao phaân töû nhö protein, chaát beùo, carbohydrate, cellulose, lignin … trong giai ñoaïn thuûy phaân caét maïch taïo thaønh caùc phaân töû ñôn giaûn hôn, deã thuûy phaân hôn. Caùc phaûn öùng thuûy phaân seõ chuyeån hoùa protein thaønh amino acid, carbohydrate thaønh ñöôøng ñôn vaø chaát beùo thaønh caùc acid beùo. Trong giai ñoaïn acid hoùa, caùc chaát höõu cô ñôn giaûn laïi ñöôïc tieáp tuïc chuyeån hoùa thaønh acetic acid, H2, vaø CO2. Vi khuaån methane chæ coù theå phaân huûy moät soá loaïi cô chaát nhaát ñònh nhö CO2, H2, formate, acetate, methanol, methylamine vaø CO. Caùc phöông trình phaûn öùng xaûy ra nhö sau: 4H2 + CO2 CH4 + 2H2O 4HCOOH → CH4 + 3CO2 + 2H2O CH3COOH → CH4 + CO2 4CH3OH → 3CH4 + CO2 + H2O 4(CH3)3N + H2O → 9 CH4 + 3CO2 + 6H2O + 4NH3 H2 28% 24% Acid höõu cô Phöùc chaát höõu cô CH4 76% 52% 72% Acetic acid 20% Quaù trình methane hoùa Quaù trình acetate hoùa vaø khöû hydro Quaù trình phaân huûy Hình 2.8: Quùa trình phaân huûy kî khí. Heä thoáng xöû lyù theo phöông phaùp kî khí phaûi duy trì trong ñieàu kieän : moâi tröôøng khoâng coù oxy, khoâng coù söï hieän dieän cuûa caùc taùc nhaân gaây öùc cheá cho quaù trình kî khí nhö noàng ñoä kim loaïi naëng, sulfides. pH cuûa moâi tröôøng neân naèm trong khoaûng töø 6,6 – 7,6. Nöôùc thaûi phaûi coù ñoä kieàm phuø hôïp ñeå ñaûm baûo khoâng cho giaù trò pH nhoû hôn 6,2 nhaèm duy trì söï hoaït ñoäng cuûa vi khuaån methane. Thoâng thöôøng, ñoä kieàm trong nöôùc dao ñoäng khoaûng 1000 – 5000 mg/l, noàng ñoä acid baùo bay hôi nhoû hôn 250 mg/l. Nhieät ñoä toái öu cuûa quaù trình naèm trong khoaûng töø 30 – 380C vaø 45 – 570C. Caùc chaát dinh döôõng nhö nitô, photpho phaûi ñöôïc cung caáp ñuû. c/ Caùnh ñoàng töôùi. Daãn nöôùc thaûi theo heä thoáng möông ñaát treân caùnh ñoàng töôùi, duøng bôm vaø oáng phaân phoái phun nöôùc thaûi leân maët ñaát. Moät phaàn nöôùc boác hôi, phaàn coøn laïi thaám vaøo ñaát ñeà taïo ñoä aåm vaø cung caáp moät phaàn chaát dinh döôõng cho thöïc vaät sinh tröôûng. Phöông phaùp naøy chæ ñöôïc duøng haïn cheá ôû nhöõng nôi coù löu löôïng nöôùc thaûi haïn cheá, vuøng ñaát khoâ caèn xa khu daân cö, ñoä boác hôi cao vaø ñaát luoân thieáu ñoä aåm. d/ Xaû nöôùc thaûi vaøo ao, hoà, soâng suoái. Nöôùc thaûi ñöôïc xaû vaøo nhöõng nôi chöùa nöôùc coù saün trong töï nhieân ñeå pha loaõng chuùng vaø taän duïng khaû naêng töï laøm saïch cuûa caùc nguoàn nöôùc. e/ Hoà sinh hoïc. Xöû lyù nöôùc thaûi trong caùc ao, hoà sinh hoïc laø phöông phaùp xöû lyù ñôn giaûn nhaát vaø ñöôïc aùp duïng töø thôøi xa xöa. Phöông phaùp naøy khoâng yeâu caàu kó thuaät cao, voán ñaàu tö ít, chi phí hoaït ñoäng reû, vaän haønh ñôn giaûn vaø hieäu quaû cuõng khaù cao. Tuy nhieân, phöông phaùp treân ñoøi hoûi thôøi gian xöû lyù daøi, dieän tích maët baèng roäng vaø phuï thuoäc nhieàu vaøo thôøi tieát vaø nhieät ñoä. Cô sôû khoa hoïc cuûa phöông phaùp laø döïa treân khaû naêng töï laøm saïch cuûa nöôùc, chuû yeáu laø vi sinh vaät vaø caùc thuûy sinh vaät. Heä hoà sinh hoïc coù theå phaân loaïi nhö sau: (1) hoà hieáu khí, (2) hoà tuøy tieän, (3) hoà kî khí vaø hoà xöû lyù boå sung. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng hoà sinh hoïc laø bieän phaùp raát phoå bieán vì caùc nhaø maùy, caùc cô sôû saûn xuaát tinh boät mì thöôøng naèm ôû khu vöïc ngoaïi thaønh, thoân queâ coù dieän tích maët baèng lôùn. * Hoà hieáu khí. Hoà sinh hoïc hieáu khí ñôn giaûn nhaát laø caùc hoà baèng ñaát duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi baèng caùc quaù trình töï nhieân döôùi taùc duïng cuûa caû vi sinh vaät vaø taûo. Hoà hieáu khí chöùa vi sinh vaät vaø taûo ôû daïng lô löûng vaø ñieàu kieän hieáu khí chieám öu theá suoát ñoä saâu hoà. Coù hai loaïi hoà hieáu khí cô baûn: (1) hoà nuoâi taûo nhaèm taïo ñieàu kieän ñeå taûo phaùt trieån maïnh nhaát, coù ñoä saâu töø 150 – 450 mm; (2) hoà hieáu khí nhaèm ñaït ñöôïc löôïng oxy hoøa tan trong hoà lôùn nhaát, coù ñoä saâu döôùi 1,5 m. Ñeå ñaït hieäu quaû toát coù theå cung caáp oxy baèng caùch thoåi khí nhaân taïo. Taûi cuûa hoà khoaûng 250 – 300 kg/ha.ngaøy. thôøi gian löu nöôùc trong hoà töông ñoái daøi, hieäu quaû laøm saïch khoaûng 80 – 90% BOD, maøu nöôùc coù theå chuyeån daàn daàn sang maøu xanh cuûa taûo Trong beå quang hôïp hieáu khí, oxy ñöôïc cung caáp baèng quaù trình khuyeách taùn khí beà maët töï nhieân vaø quaù trình quang hôïp cuûa taûo. Ngoaïi tröø taûo, quaàn theå vi sinh vaät toàn taïi trong hoà töông töï quaàn theå vi sinh vaät trong heä thoáng buøn hoaït tính hieáu khí. Vi sinh vaät söû duïng oxy sinh ra töø quaù trình quang hôïp cuûa taûo ñeå phaân huûy hieáu khí caùc chaát höõu cô. Caùc chaát dinh döôõng vaø CO2 thaûi ra töø quaù trình phaân huûy naøy laïi laø nguoàn thöùc aên cho taûo. Taûo O2 Vi sinh vaät CO2,NH3,PO4-, H2O Taûo môùi Chaát höõu cô Naêng löôïng maët trôøi Teá baøo môùi Moái quan heä coäng sinh giöõa taûo vaø vi sinh vaät trong hoà hieáu khí ñöôïc trình baøy trong hình 2.9. Hình 2.9: Moái quan heä coäng sinh giöõa taûo vaø vi sinh vaät trong hoà hieáu khí * Hoà tuøy tieän. Hoà oån ñònh chaát löôïng nöôùc thaûi trong ñoù toàn taïi caû ba loaïi vi sinh vaät hieáu khí, kò khí vaø hieáu khí tuøy tieän ñöôïc goïi laø hoà hieáu khí tuøy tieän. Trong hoà tuøy tieän goàm 3 khu vöïc: (1) khu vöïc beà maët, nôi ñoù chuû yeáu vi khuaån vaø taûo soáng coäng sinh; (2) khu vöïc ñaùy, tích luõy caën laéng vaø caën naøy bò phaân huûy nhôø vi khuaån kî khí; (3) khu vöïc trung gian, chaát höõu cô trong nöôùc thaûi chòu söï phaân huûy cuûa vi khuaån tuøy tieän. Trong hoà thöôøng hình thaønh hai taàng caùch nhieät, taàng nöôùc ôû phía treân coù nhieät ñoä cao hôn taàng döôùi. Taàng treân coù taûo phaùt trieån, tieâu thuï CO2 vaø laøm cho pH cuûa nöôùc chuyeån sang kieàm. Taûo phaùt trieån maïnh thaønh lôùp daøy roài cheát laøm cho nöôùc thieáu O2 hoøa tan aûnh höôûng ñeán vi sinh vaät hieáu khí, coøn caùc sinh vaät tuøy nghi hoaëc kî khí hoaït ñoäng maïnh. Coù theå söû duïng maùy khuaáy ñeå taïo ñieàu kieän hieáu khí treân beà maët khi taûi troïng cao. Taûi troïng thích hôïp dao ñoäng trong khoaûng 70 – 140 kg BOD5/ha.ngaøy. Buøn ñaùy Vuøng hieáu khí Caën laéng Nöôùc thaûi Gioù O2 Khuyeách taùn CO2 H2S Taûo O2 CO2, Taûo môùi NH3, PO43- NH3PO43- Teá baøo môùi H2S + 2O2 H2SO4 Vi sinh vaät Teá baøo cheát Chaát höõu cô Acid höõu cô, röôïu CO2 +NH3 + H2S + CH4 Vuøng hieáu khí tuøy tieän Vuøng kò khkkkkkhíkhí . Hình 2.10: Sô ñoà hoà hieáu khí tuøy tieän. * Hoà kî khí. Thöôøng ñöôïc aùp duïng cho xöû lyù nöôùc thaûi coù noàng ñoä chaát höõu cô cao vaø caën lô löûng lôùn, ñoàng thôøi coù theå keát hôïp phaân huûy buøn laéng. Hoà khoâng caàn vai troø quang hôïp cuûa taûo, caùc hoà naøy coù chieàu saâu lôùn, coù theå saâu ñeán 9 m. Taûi troïng thieát keá khoaûng 220 – 560 kg BOD5/ha.ngaøy. Khaû naêng xöû lyù höõu cô cuûa hoà thöôøng phuï thuoäc vaøo thôøi tieát, muøa heø: 65 – 80%, muøa ñoâng: 45 – 65%. Caáu taïo cuûa hoà thöôøng coù hai ngaên, ngaên laøm vieäc vaø ngaên döï tröõ khi veùt buøn caën. * Hoà xöû lyù boå sung. Coù theå aùp duïng sau quaù trình xöû lyù sinh hoïc (aeroten, beå loïc sinh hoïc hoaëc sau hoà sinh hoïc hieáu khí, tuøy tieän …) ñeå ñaït chaát löôïng nöôùc ra cao hôn, ñoàng thôøi thöïc hieän quaù trình nitrat hoùa. Do thieáu chaát dinh döôõng, vi sinh coøn laïi trong hoà naøy soáng ôû giai ñoaïn hoâ haáp noäi baøo vaø amonia chuyeån hoùa sinh hoïc thaønt nitrat. Thôøi gian löu nöôùc trong hoà naøy khoaûng 18 -20 ngaøy. Taûi troïng thích hôïp 67 – 200 kg BOD5/ha.ngaøy. 2.5.3. Moät soá quy trình xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät mì ôû Vieät Nam. 2.5.3.1. Giôùi thieäu chung veà xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät mì ôû Vieät Nam. Hieän nay, Vieät Nam ñöùng thöù 16 veà cheá bieán tinh boät khoai mì treân theá giôùi, vôùi möùc saûn xuaát tinh boät mì ñaït tôùi 2.050.300 taán moãi naêm (Dieäu, 2003). Cuû mì töôi ñöôïc xem nhö laø nguoàn nguyeân lieäu thoâ ñeå cheá bieán tinh boät mì. Raát nhieàu nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì ñaõ ñöôïc xaây döïng vaø ñöa vaøo hoaït ñoäng nhaèm laøm taêng giaù trò cuûa tinh boät mì, cung caáp tinh boät khoai mì cho caùc ngaønh coâng nghieäp nhö deät, giaáy, thöïc phaåm, xaø phoøng, chaát taåy, döôïc phaåm, myõ phaåm … Tinh boät khoai mì ñöôïc saûn xuaát haøng naêm taïi Vieät Nam khoaûng 500.000 taán (Dieäu, 2003). Söï phaùt trieån cuûa ngaønh coâng nghieäp cheá bieán tinh boät khoai mì ñaõ daãn ñeán oâ nhieãm moâi tröôøng nghieâm troïng, ñaëc bieät ñoái vôùi caùc nguoàn tieáp nhaän nöôùc thaûi. Ñeå saûn xuaát moät taán tinh boät khoai mì, caùc nhaø maùy cheá bieán thaûi ra moâi tröôøng khoaûng 12 – 15 m3 nöôùc thaûi (Hieån vaø coäng söï, 1999; Mai, 2004). Keát quaû khaûo saùt vaø ñaùnh giaù caùc thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi sinh ra töø caùc nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì cho thaáy loaïi nöôùc thaûi naøy coù haøm löôïng chaát höõu cô cao, COD (7.000 – 41.500 mg/l), BOD (6.200 – 23.000 mg/l) vaø SS (500 – 8.600 mg/l), pH thaáp, dao ñoäng trong khoaûng 4,2 – 5,7. beân caïnh ñoù haøm löôïng ñoäc toá CN- khaù cao (19 – 96 mg/l). Khaû naêng phaân huûy sinh hoïc kî khí cuûa nöôùc thaûi tinh boät khoai mì raát cao coù theå ñaït ñeán 92,3 – 93,3% ñoái vôùi nöôùc thaûi nguyeân thuûy, vaø ñaït ñeán 94,6 – 94,7% ñoái vôùi nöôùc thaûi sau laéng sô boä (Mai, 2006). Do ñoù ñoái vôùi caùc nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì, nöôùc thaûi laø moät trong nhöõng nguyeân nhaân gaây oâ nhieãm nghieâm troïng cho moâi tröôøng. Hieän taïi, xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät khoai mì haàu nhö chæ ñöôïc aùp duïng ôû caùc nhaø maùy lôùn baèng caùch söû duïng heä thoáng caùc hoà oån ñònh cuøng vôùi thöïc vaät nöôùc. Tuy nhieân, thöïc teá vaän haønh cuûa heä thoáng ñaõ cho thaáy moät soá nhöôïc ñieåm nhö phaùt sinh muøi, nhu caàu dieän tích lôùn vaø thôøi gian löu nöôùc daøi (20 – 40 ngaøy) ñeå caùc chaát höõu cô coù theå phaân huûy hoaøn toaøn. Coâng ngheä xöû lyù nhö treân seõ cho keát quaû ñaàu ra khoâng oån ñònh vaø raát khoù ñaït ñöôïc tieâu chuaån nöôùc thaûi ñaàu ra cuûa Vieät Nam, thoâng thöôøng laø TCVN 5945 – 2005 coät B. Trong khi ñoù, coù raát nhieàu nghieân cöùu lieân quan ñeán xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät khoai mì baèng quaù trình xöû lyù hieáu khí vaø kî khí, chaúng haïn nhö beå FBMR (Siller vaø coäng söï, 1997), duøng phaûn öùng acid hoùa (Siller vaø coäng söï, 1998), beå UASB (Annachhatre vaø coäng söï, 1997; Huub vaø coäng söï, 2000), beå phaûn öùng UASB, vaø heä thoáng hoà oxy hoùa (Hieån vaø coäng söï, 1999), beå methane (Olga vaø coäng söï, 1999), beå phaûn öùng khuaáy troän vaø keát hôïp laéng (Paixao vaø coäng söï, 2000), keát hôïp giöõa quaù trình xöû lyù hieáu khí vaø kî khí (Oliveira et al., 2001), beå phaûn öùng kî khí 2 baäc duøng buøn hoaït tính dính baùm (Nandy vaø coäng söï, 1995), vaø heä thoáng hoà (Uddin, 1970; Yothin, 1975; Uddin, 1997; Pescod et al, 1977; Nandy et al, 1995). Tuy vaäy, coù raát ít nghieân cöùu ñaõ ñöôïc thöïc hieän hoaøn chænh, töø nöôùc thaûi ban ñaàu cho ñeán ñaàu ra cuûa heä thoáng, ñeå coù theå ñaït ñöôïc tieâu chuaån xaû thaûi cuûa ñòa phöông. Ñeå thuùc ñaåy coâng nghieäp cheá bieán tinh boät khoai mì phaùt trieån beàn vöõng, nghieân cöùu ñaõ ñöôïc thöïc hieän ñeå ñaùnh giaù vaø xaùc ñònh khaû naêng aùp duïng phöông phaùp sinh hoïc ñeå xöû lyù ñoái vôùi nöôùc thaûi cheá bieán tinh boät taïi Vieät Nam. Heä thoáng UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) ñöôïc söû duïng ñeå laøm giaûm COD vaø thu hoài naêng löôïng töø khí methane, sau heä thoáng UASB, nöôùc thaûi vaãn coøn chöùa moät phaàn löôïng chaát höõu cô, do ñoù seõ tieáp tuïc xöû lyù trieät ñeå baèng heä thoâng hieáu khí vaø heä thoáng hoà sinh hoïc. Heä thoáng hoà sinh hoïc ngoaøi chöùc naêng xöû lyù phaàn chaát höõu cô coøn laïi, loaïi nitô, photpho, heä thoáng hoà coøn coù khaû naêng laø hoà döï tröõ nöôùc ñeå taùi söû duïng cho noâng nghieäp, laø heä thoáng ñaûm baûo an toaøn khi coù söï coá ñoái vôùi heä thoáng xöû lyù. Coâng ngheä keát hôïp giöõa caùc beå phaûn öùng cao taûi vaø heä thoáng hoà coù öu ñieåm hôn nhieàu so vôùi heä thoáng xöû lyù chæ duøng hoà sinh hoïc nhö: nhu caàu dieän tích thaáp, ít sinh muøi, vaø nöôùc thaûi sau xöû lyù coù theå ñaït tieâu chuaån ñòa phöông tröôùc khi xaû thaûi ra moâi tröôøng. Thoáng keâ hieän traïng aùp duïng coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi taïi caùc nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì quy moâ lôùn ôû mieàn Nam nhö sau: Baûng 2.11: Hieän traïng aùp duïng coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi taïi moät soá nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì. STT Teân nhaø maùy Ñòa phöông Coâng ngheä/Coâng suaát Tình traïng thöïc teá 1 Nhaø maùy saûn xuaát tinh boät saén Phuù Yeân Phuù Yeân Buøn hoaït tính lô löûng (Aerotank) – 1.600 m3/ngaøy ñeâm Chöa ñaït TCVN 5945 – 1995 (loaïi B) do quaù taûi veà coâng suaát. 2 Nhaø maùy saûn xuaát tinh boät mì Quaûng Ngaõi Quaûng Ngaõi Hoà kî khí, hoà sinh hoïc tuøy nghi – 750 m3/ngaøy ñeâm Chöa ñaït TCVN 5945 – 1995 (loaïi B) do quaù taûi veà coâng suaát. 3 Nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì KMC Bình Phöôùc Hoà kî khí, hoà sinh hoïc tuøy nghi – 2.000 m3/ngaøy ñeâm Chöa ñaït TCVN 5945 – 1995 (loaïi B) do quaù taûi veà coâng suaát. 4 Nhaø maùy cheá bieán khoai mì Taân Chaâu – Singapore. Taây Ninh Hoà kî khí, hoà sinh hoïc tuøy nghi – 2.000 m3/ngaøy ñeâm Chöa ñaït TCVN 5945 – 1995 (loaïi B) do quaù taûi veà coâng suaát. 5 Nhaø maùy cheá bieán khoai mì Phöôùc Long Bình Phöôùc Hoà kî khí, hoà sinh hoïc tuøy nghi – 4.000 m3/ngaøy ñeâm Chöa ñaït TCVN 5945 – 1995 (loaïi B) do quaù taûi veà coâng suaát. 6 Nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì Matech (seõ xaây döïng) Bình Phöôùc Beå UASB, hoà sinh hoïc tuøy nghi – 2.400 m3/ngaøy ñeâm Ñaït TCVN 6984 – 2001 (theo thieát keá) 7 Nhaø maùy cheá bieán tinh boät khoai mì Soâng Luõy (vaän haønh ñaàu naêm 2002) Bình Thuaän Hoà kî khí, hoà sinh hoïc tuøy nghi – 800 m3/ngaøy ñeâm Ñaït TCVN 5945 – 1995 (loaïi B) (theo thieát keá nhöng chöa kieåm chöùng) 2.5.3.2. Moät soá quy trình xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät mì ôû Vieät Nam. Nöôùc thaûi trích ly, loïc Song chaén raùc Nöôùc thaûi röûa Beå trung hoøa Beå laéng Beå ñieáu hoøa Beå UASB Beå Aerotank Beå laéng 2 Nguoàn tieáp nhaän Maùy neùn buøn Saân phôi buøn Hình 2.11: Quy trình coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät mì ôû NM Hoaøng Minh. Nöôùc thaûi Song chaén raùc Beå laéng caën sô boä Beå trung hoøa Beå kî khí 1 Beå kî khí 2 Beå kî khí 3 Beå kî khí 4 Beå tuøy tieän 1 Beå tuøy tieän 2 Nöôùc ñaõ xöû lyù Hình 2.12: Quy trình coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät mì ôû Taân Chaâu Quy trình coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaøi bao goàm: Laéng ñeå loaïi caùt vaø taïp chaát sau ñoù trung hoøa naâng pH leân giaù trò trung tính, keá tieáp nöôùc thaûi ñöôïc xöû lyù qua heä thoáng hoà sinh hoïc goàm 4 hoà kî khí vaø 2 hoà tuøy tieän. Nöôùc thaûi Beå laéng caùt Beå laéng Beå phaân huûy yeám khí 1 Beå phaân huûy yeám khí 2 Beå phaân huûy yeám khí 3 Beå phaân huûy yeám khí 4 Beå phaân huûy yeám khí 5 Beå phaân huûy hieáu khí Beå hoaøn thieän Nöôùc ñaõ xöû lyù Hình 2.13: Quy trình coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät mì NM Phöôùc Long. Soâng Nöôùc thaûi coâng ngheä Beå laøm thoaùng taêng cöôøng Maùy saøng loïc Beå caân baèng Beå troän nhanh Beå taïo boâng caën Beå laéng Beå chöùa trung gian Beå troän Beå xöû lyù sinh hoïc kî khí UASB Hoà oån ñònh Beå xöû lyù sinh hoïc hieáu khí SBR Buøn dö Phaân boùn Buøn dö Buøn dö Beå neùn buøn dö Maùy loïc eùp buøn sinh hoïc Axit Khí Polymer Kieàm Khí Nöôùc thaûi sinh hoaït Beå töï hoaïi Hình 2.14: Coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy tinh boät Bình Döông. CHÖÔNG III TOÅNG QUAN VEÀ NHAØ MAÙY SAÛN XUAÁT TINH BOÄT KHOAI MÌ SÔN HAØ – SÔN HAÛI – QUAÛNG NGAÕI VAØ._.ng cöa: - Chieàu daøi maùng raêng cöa theo chieàu roäng cuûa beå. (). - Taûi troïng thuûy löïc treân 1 meùt daøi cuûa maùng raêng cöa: Trong ñoù: + : Löu löôïng tính toaùn. (= 545 m3/ngaøy.ñeâm). + : Chieàu daøi maùng raêng cöa. (). (m3/m.s) - Choïn maùng raêng cöa coù khe hình chöõ V, goùc ñaùy 900, moãi meùt chieàu daøi cuûa maùng coù 10 khe. - Löu löôïng nöôùc qua 1 khe: Theo giaùo trình xöû lyù nöôùc caáp – TS. Trinh Xuaân Lai. Vôùi : Taûi troïng thuûy löïc treân 1 meùt daøi cuûa maùng raêng cöa. () (m3/m.s) Ta coù: Vôùi : Chieàu cao nöôùc qua khe (m) Choïn maùng raêng cöa coù chieàu cao khe , khoaûng caùch giöõa 2 ñænh khe laø 0,08 m, khoaûng caùch giöøa ñaùy khe laø , chieàu cao maùng raêng cöa laø 0,2 m. * Heä thoáng thu khí. Theo Anaerobic Tretment Technology for Municipal and Industria; Waste Water – MS Switzenbaum: Löôïng khí sinh ra laø 0,5 m3 treân 1 kg COD ñöôïc loaïi boû. Trong ñoù goàm 70 – 80% laø khí CH4 vaø 20 – 30% laø khí CO2. Vaäy löôïng khí sinh ra trong 1 beå UASB moãi ngaøy laø: Vôùi : Löôïng COD caàn khöû trong 1 ngaøy. (= 1861,175 kg/ngaøy.ñeâm). = (m3/ngaøy.ñeâm) - Ñöôøng kính oáng daãn khí: Trong ñoù: + : Löôïng khí sinh ra moãi ngaøy. (= 930,6 m3/ngaøy.ñeâm). + : Vaân toác khí ñi trong oáng. (= 10 – 15 m/s) Choïn =12 m/s. (m) Choïn oáng thu khí baèng nhöïa PVC coù * OÁng xaû buøn. Theo Anaerobic Tretment Technology for Municipal and Industria; Waste Water – MS Switzenbaum: Löôïng buøn sinh ra khoaûng 0,1 – 0,5 kg treân 1 kg COD döôïc loaïi boû. Vaäy khoái löôïng buøn sinh ra moãi ngaøy: Vôùi : Löôïng COD caàn khöû trong 1 ngaøy. (= 1861,175 kg/ngaøy.ñeâm). (kg/ngaøy.ñeâm) - Choïn oáng thu buøn baèng nhöïa PVC , ñaët caùch ñaùy beå 0,2 m. * Van laáy maãu: coù taùc duïng thu maãu töø beå nhaèm kieåm tra chaát löôïng buøn trong beå. - Ñöôøng kính van: . - Boá trí töø ñaùy leân, cöù caùch 1 meùt laïi coù 1 van laáy maãu buøn toång coäng soá van laáy maãu cuûa beå UASB laø 5 van. * Van xaû kieät: Ñaët taïi goùc ñaùy beå nhaèm xaû caïn nöôùc buøn trong beå UASB khi muoán söõa chöõa hay laøm veä sinh. Van khoùa ngoaøi beå. * Soá lieäu thieát keá 1 beå UASB ñöôïc toùm taét nhö sau: STT Teân thoâng soá (Kyù hieäu) Ñôn vò Soá lieäu 1 Chieàu daøi beå () m 6,6 2 Chieàu roäng beå () m 5 3 Chieàu cao beå () m 10,3 4 Ñöôøng kính oáng nöôùc chính () mm 90 5 Ñöôøng kính oáng nhaùnh () mm 40 6 Ñöôøng kính oáng thu khí () mm 40 7 Ñöôøng kính oáng xaû buøn mm 150 8 Soá van laáy maãu caùi 5 9 Thôøi gian löu nöôùc () h 14,5 4.1.7. Beå neùn buøn. - Löôïng caën thaûi boû moãi ngaøy töø beå laéng caën (ngang) laø 737 kg/ngaøy.ñeâm. - Löôïng caën thaûi boû moãi ngaøy töø beå laéng boät (ñöùng) laø 1433 kg/ngaøy.ñeâm. - Löôïng caën sinh ra töø beå UASB laø 1488 kg/ngaøy.ñeâm. - Toång löôïng caën daãn ñeán beå neùn buøn: (kg/ngaøy.ñeâm) - Theo giaùo trình Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – NXB xaây döïng – TS. Trònh Xuaân Lai thì theå tích buøn ñöa vaøo beå neùn buøn moãi ngaøy laø: Trong ñoù: + : Toång löôïng caën daãn ñeán beå neùn buøn. (=3658 kg/ngaøy.ñeâm) + : Tæ troïng cuûa caën sau neùn. (= 1,02). + : Noàng ñoä caën. (= 5%). (m3/ngaøy) - Theå tích buøn löu trong beå neùn buøn: Trong ñoù: + : Theå tích buøn ñöa vaøo beå neùn buøn moãi ngaøy. (= 71,72m3/ngaøy) + : Thôøi gian löu buøn. (= 0,5 – 20 ngaøy) Choïn = 5 ngaøy. (m3) - Choïn chieàu cao buøn neùn laø: - Dieän tích beå neùn buøn: Trong ñoù: + :Theå tích buøn löu trong beå neùn buøn. (= 358,6 m3). + : Chieàu cao buøn neùn. (= 3 m). (m2) Choïn kích thöôùt beå neùn buøn: . - Choïn chieàu cao laéng (lôùp nöôùc treân maët buøn) laø: = 1,5m. - Theå tích phaàn laéng: (m3). Choïn phaàn chöùa buøn daïng hình thang, nghieân moät goùc so vôùi phöông ngang laø 500 chieàu daøi phaàn nghieân ñoù (mm) - Thôøi gian löu nöôùc ñeå laéng: Trong ñoù: + : Theå tích phaàn laéng. (= 180 m3). + : Theå tích buøn ñöa vaøo beå neùn buøn moãi ngaøy. (= 71,72m3/ngaøy) (ngaøy) - Chieàu cao beå neùn buøn: Trong ñoù: + : Chieàu cao buøn neùn. (= 3 m). + : Chieàu cao laéng (lôùp nöôùc treân maët buøn). (= 1,5m). + : Chieàu cao döï tröõ. (= 0,3 m). (m) - Theå tích beå neùn buøn: (m3) - Taûi troïng buøn treân moät ñôn vò theå tích beå: Trong ñoù: + : Toång löôïng caën daãn ñeán beå neùn buøn. (=3658 kg/ngaøy.ñeâm) + : Theå tích beå neùn buøn. (= 576 m2). (kg/m3.ngaøy) * Soá lieäu thieát keá beå neùn buøn ñöôïc toùm taét nhö sau: STT Teân thoâng soá (Kyù hieäu) Ñôn vò Soá lieäu 1 Chieàu daøi beå neùn buøn () m 12 2 Chieàu roäng beå neùn buøn () m 10 3 Chieàu cao beå neùn buøn () m 4,8 4 Chieàu cao buøn neùn () m 3 5 Chieàu cao lôùp nöôùc treân maët buøn () m 1,5 6 Thôøi gian löu nöôùc ñeå laéng () ngaøy 2,51 4.1.8. Saân phôi buøn. - Theå tích buøn ñöa vaøo saân phôi moãi ngaøy: = 71,72m3/ngaøy. - Theo giaùo trình Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – NXB xaây döïng – TS. Trònh Xuaân Lai thì chæ tieâu thieát keá ñeå ñaït noàng ñoä caën 25% (ñoä aåm 75%) ta choïn chieàu daøy buøn 8 cm sau 21 ngaøy treân 1 m2 saân phôi buøn ñöôïc löôïng caën: Trong ñoù: + m2 (m3). + S = 1,07 + = 0,25 (taán) = 21,4 kg/ngaøy Löôïng buøn caàn phôi trong 21 ngaøy: (kg) - Dieän tích saân phôi buøn: Trong ñoù: + : Löôïng buøn caàn phôi trong 21 ngaøy. (= 76818 kg). + : Löôïng buøn treân 1 m2 saân phôi buøn. (=21,4 kg/ngaøy). (m2) Ñoù laø dieän tích caùc oâ phôi, dieän tích ñöôøng bao quanh, hoá thu nöôùc, traïm bôm ñöa nöôùc veà ñaàu khu xöû lyù laáy baèng 50% dieän tích oâ phôi. Toång dieän tích saân phôi buøn: (m2) Kích thöôùc saân phôi buøn seõ laø: - Coù theå boá trí 37 oâ phôi. - Dieän tích moãi oâ phôi buøn: = 97 (m2) Choïn kích thöôùt moãi oâ phôi buøn laø: Tích dung dòch buøn vaø xuùc buøn khoâ theo chu kyø 21 ngaøy 1 laàn. - Chieàu cao thaønh saân phôi: Trong ñoù: + : Chieàu cao lôùp soûi. Choïn = 20 cm. + : Chieàu cao lôùp caùt. Choïn = 20 cm. + : Chieàu cao baûo veä. Choïn = 0,3 m. + : Chieàu cao dung dòch buøn: Trong ñoù: – : Theå tích buøn ñöa vaøo beå neùn buøn moãi ngaøy. (= 71,72m3/ngaøy) – : Dieän tích moãi oâ phôi buøn. (= 97 m2). (m) (cm) (m) * Soá lieäu thieát keá moãi oâ phôi buøn ñöôïc toùm taét nhö sau: STT Teân thoâng soá (Kyù hieäu) Ñôn vò Soá lieäu 1 Chieàu daøi oâ phôi buøn () m 11 2 Chieàu roäng oâ phôi buøn () m 8,8 3 Chieàu cao oâ phôi buøn () m 1,44 4 Chieàu cao lôùp soûi () m 0,2 5 Chieàu cao lôùp caùt () m 0,2 6 Chieàu cao dung dòch buøn () m 0,74 7 Chieàu cao baûo veä () m 0,3 8 Thôøi gian phôi buøn ngaøy 21 9 Soá löôïng oâ phôi buøn O 37 4.1.9. Hoà kî khí. * Tính toaùn phaàn ñöa nöôùc vaøo hoà kî khí: - Theå tích beå chöùa nöôùc tröôùc khí nöôùc vaøo hoà: Trong ñoù: + : Löu löôïng nöôùc thaûi tính toaùn. (2180 m3/ngaøy.ñeâm). + : Thôøi gian löu nöôùc trong beå. (Choïn = 10 phuùt) (m3) Choïn oáng daãn nöôùc vaøo beå coù Choïn chieàu cao möïc nöôùc trong beå laø 0,8 m Dieän tích beå: (m2) Choïn kích thöôùc beå : Choïn chieàu cao toång coâng cuûa beå laø 1m Choïn oáng daãn nöôùc thaûi vaøo hoà kî khí coù 60 * Taûi troïng tính toaùn : /m3.ngaøy.ñeâm. Löu löôïng nöôùc thaûi tính toaùn: 2180 m3/ngaøy.ñeâm. Haøm löôïng ñaàu vaøo: = 500 mg/l = 0,5 /m3ngaøyñeâm. - Theå tích hoà kî khí seõ laø: (m3) - Thôøi gian löu nöôùc trong hoà kî khí: (ngaøy) Ñeå giöõ nhieät ñoä trong hoà oån ñònh vaø ñieàu kieän kî khí toát neân choïn chieàu saâu hoà thích hôïp: - Choïn chieàu saâu hoà laø: = 4 m. - Chieàu saâu lôùp chaát loûng: 3,5 m. - Dieän tích hoà kî khí laø: (m2) - Choïn kích thöôùt moãi hoà: = . - Hieäu quaû xöû lyù trong hoà kî khí laø 60%. Noàng ñoä cuûa nöôùc thaûi sau khí qua hoà kî khí coøn laïi: (mg/l) * Tính toaùn phaàn nöôùc thaûi ra khoûi hoà: Choïn beå thu nöôùc ñeå daãn nöôùc sang hoà tuøy tieän coù kích thöôùc: Choïn oáng daãn nöôùc thaûi vaøo hoà tuøy tieän coù 60 * Soá lieäu thieát keá hoà kî khí ñöôïc toùm taét nhö sau: STT Teân thoâng soá (Kyù hieäu) Ñôn vò Soá lieäu 1 Chieàu daøi hoà kî khí () m 78 2 Chieàu roäng hoà kî khí () m 35 3 Chieàu cao hoà kî khí () m 4 4 Thôøi gian löu nöôùc () ngaøy 5 5 Chieàu cao lôùp chaát loûng trong hoà m 3,5 4.1.10. Hoà tuøy tieän. - Löu löôïng nöôùc thaûi tính toaùn: 2180 m3/ngaøy.ñeâm. - Haøm löôïng ñaàu vaøo: = 200 mg/l = 0,2/m3ngaøyñeâm. Theo giaùo trình xöû lyù nöôùc thaûi – NXB xaây döïng – PGS.TS Hoaøng Hueä thì thôøi gian löu nöôùc trong hoà tuøy tieän seõ ñöôïc tính nhö sau: Trong ñoù: + : Haøm löôïng cuûa nöôùc thaûi ñaàu vaøo. (= 200 mg/l) + : Haøm löôïng cuûa nöôùc thaûi ñaàu ra. Choïn hieäu quaû khöû cuûa hoà tuøy tieän laø 40% (mg/l) + : Heä soá phuï thuoäc vaøo kieåu hoà: Trong ñoù: – Ñoái vôùi nöôùc thaûi coâng nghieäp: Choïn = 0,4 – C: Haèng soá. Ñoái vôùi nöôùc thaûi coâng nghieäp: 1,035 < C <1,074. Choïn C = 1,04 – T: Nhieät ñoä cuûa nöôùc thaûi trong hoà. Choïn T = 250. (ngaøy) - Theå tích hoà tuøy tieän seõ laø: Trong ñoù: + : thôøi gian löu nöôùc trong hoà tuøy tieän. (= 1,4 ngaøy). + : Löu löôïng nöôùc thaûi tính toaùn. (2180 m3/ngaøy.ñeâm). (m3) - Choïn chieàu cao hoà tuøy tieän laø: = 2 m. - Chieàu cao lôùp chaát loûng trong hoà laø: 1,5 m. - Dieän tích hoà tuøy tieän laø: Trong ñoù: + : Theå tích hoà tuøy tieän. (= 3052 m3). + : Chieàu cao hoà tuøy tieän. (= 2 m). (m2) - Choïn kích thöôùt hoà: = . * Heä thoáng daãn nöôùc thaûi vaøo vaø ra khoûi hoà tuøy tieän nhö hoà kî khí. * Soá lieäu thieát keá hoà tuøy tieän ñöôïc toùm taét nhö sau: STT Teân thoâng soá (Kyù hieäu) Ñôn vò Soá lieäu 1 Chieàu daøi hoà tuøy tieän () m 43,6 2 Chieàu roäng hoà tuøy tieän () m 35 3 Chieàu cao hoà tuøy tieän () m 2 4 Thôøi gian löu nöôùc () ngaøy 1,4 5 Chieàu cao lôùp chaát loûng trong hoà m 1,5 4.1.11. Hoà hieáu khí töï nhieân. Löu löôïng nöôùc thaûi tính toaùn: 2180 m3/ngaøy.ñeâm. Haøm löôïng ñaàu vaøo: = 120 mg/l. - Thôøi gian löu nöôùc trong hoà hieáu khí choïn 1 ngaøy. - Chieàu cao hoà hieáu khí töï nhieân choïn 1 m. - Chieàu cao möïc nöôùc trong hoà hieáu khí töï nhieân khoaûng 0,5 m. - Theå tích hoà hieáu khí töï nhieân seõ laø: (m3) - Dieän tích hoà hieáu khí töï nhieân laø: (m2) - Choïn kích thöôùt hoà: = . - Noàng ñoä cuûa nöôùc thaûi sau khí qua hoà hieáu khí töï nhieân thaûi ra soâng RE se nhoû hôn 100mg/l (< 100mg/l). * Heä thoáng daãn nöôùc thaûi vaøo vaø ra khoûi hoà hieáu khí nhö hoà kî khí. * Soá lieäu thieát keá hoà hieáu khí töï nhieân ñöôïc toùm taét nhö sau: STT Teân thoâng soá (Kyù hieäu) Ñôn vò Soá lieäu 1 Chieàu daøi hoà hieáu khí töï nhieân () m 54,5 2 Chieàu roäng hoà hieáu khí töï nhieân () m 40 3 Chieàu cao hoà hieáu khí töï nhieân () m 1 4 Thôøi gian löu nöôùc () ngaøy 1 5 Chieàu cao lôùp chaát loûng trong hoà m 0,5 4.2. PHÖÔNG AÙN II. Nhöõng coâng trình ñôn vò nhö Song chaén raùc, Beå laéng 1A, Beå laéng 1B, Beå ñieàu hoøa, Beå khöû CN-, oå ñònh pH vaø dinh döôõng, Beå UASB, Beå neùn buøn, Saân phôi buøn seõ ñöôïc tính nhö phöông aùn I. ÔÛ phöông aùn II seõ thay theá Hoà kî khí, Hoâ tuøy tieän vaø Hoà hieáu khí baèng heä thoáng 3 Hoà sinh vaät thoåi khí. * Tính toaùn heä thoáng 3 hoà sinh vaät thoåi khí. Sau khi qua beå UASB thì haøm löôïng COD vaø BOD cuûa nöôùc thaûi coøn laïi ( mg/l; mg/l ). Theo giaùo trình xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp, tính toaùn thieát keá caùc coâng trình – NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TP.HCM – GS-TS. Laâm Minh Trieát: Choïn hieäu suaát xöû lyù ôû hoà sinh vaät thoåi khí baäc I laø = 60% Haøm löôïng ra khoûi hoà sinh vaät thoåi khí baäc I laø: Trong ñoù: + : Haøm löôïngkhi vaøo hoà sv thoåi khí baäc I.( = 400mg/l). + : Hieäu suaát xöû lyùcuûa hoà sv thoåi khí baäc I. (= 60%). (mg/l) Nhö vaäy hieäu quaû xöû lyù ôû hoà sinh vaät thoåi khí baäc II laø; Trong ñoù: +: Haøm löôïngra khoûi hoà sinh vaät thoåi khí baäcI.(= 160mg/l). + : Haøm löôïngra khoûi hoà sinh vaät thoåi khí baäcII.(=60 mg/l). - Taûi troïngleân buøn cuûa hoà sinh vaät vthoåi khí baäc I: Trong ñoù: +: Hieäu suaát xöû lyùcuûa hoà sv thoåi khí baäc I. (= 60%). +: Haøm löôïngra khoûi hoà sinh vaät thoåi khí baäcI.(= 160mg/l). =130,84 (mg/g.h) - Haøm löôïng chaát raén lô löûng cuûa nöôùc thaûi sau khi qua beå UASB coøn laïi khoaûng: (mg/l). - Thôøi gian löu nöôùc laïi ôû hoà sinh vaät thoåi khí baäc I: Trong ñoù: + : Haøm löôïngkhi vaøo hoà sv thoåi khí baäc I.( = 400mg/l). + : Haøm löôïng chaát raén lô löûng cuûa nöôùc thaûi sau khi qua beå UASB vaøo hoà sinh vaät thoåi khí baäc I. ( mg/l). +Taûi troïngleân buøn cuûa hoà sv thoåi khí baäcI.(=130,84mg/g.h) (h) = 0,64 ngaøy - Theå tích hoà sinh vaät thoåi khí baäc I: Trong ñoù: + : Löu löôïng tính toaùn. (= 2180 m3/ngaøy). + : Thôøi gian löu nöôùc laïi ôû hoà sinh vaät thoåi khí baäc I. =0,64 ngaøy) = (m3) - Taûi troïng buøn ôû hoà sinh vaät baäc II: Trong ñoù: + : Hieäu suaát xöû lyùcuûa hoà sv thoåi khí baäc II. (= 62,5%). + : Haøm löôïngra khoûi hoà sinh vaät thoåi khí baäcII. (= 60 mg/l). = 16 (mg/g.h) - Thôøi gian löu nöôùc laïi ôû hoà sinh vaät thoåi khí baäc II: Trong ñoù: +: Haøm löôïngra khoûi hoà sinh vaät thoåi khí baäcI.(= 160mg/l). +: Haøm löôïng chaát raén lô löûng cuûa nöôùc thaûi sau khi qua beå UASB vaøo hoà sinh vaät thoåi khí baäc II. ( mg/l). +Taûi troïngleân buøn cuûa hoà sv thoåi khí baäc II.(=16mg/g.h) (h) = 2,3 ngaøy - Theå tích hoà sinh vaät thoåi khí baäc II: Trong ñoù: + : Löu löôïng tính toaùn. (= 2180 m3/ngaøy). + : Thôøi gian löu nöôùc laïi ôû hoà sinh vaät thoåi khí baäcII.(= 2,3 ngaøy) = (m3) - Theå tích hoà sinh vaät baäc III (Hoà laéng khoâng thoåi khí): Trong ñoù: + : Löu löôïng tính toaùn. (= 2180 m3/ngaøy). + : Thôøi gian löu nöôùc ôû hoà sinh vaät baäc III.(hoà laéng). Choïn= 12h = (m3) - Nhu caàu oxy cho hoà sinh vaät thoåi khí baäc I: Trong ñoù: + : Löôïng oxy caàn thieát ñeå taùchtrong quaù trình xöû lyù.(kg) + : Löu löôïng tính toaùn. (= 2180 m3/ngaøy). +: Haøm löôïngkhi vaøo hoà sv thoåi khí baäc I.( = 400mg/l). +: Haøm löôïngra khoûi hoà sinh vaät thoåi khí baäcI.(= 160mg/l). + : Nhu caàu oxy, kg, ñeå taùch 1 kg. Ñoái vôøi hoà sinh vaät thoåi khí baäc I thì = 2,0 – 2,3 kg Choïn = 2,2 kg. + : Möùc ñoä söû duïng khoâng khí. (= 0,9). + : Möùc ñoä thieáu huït oxy. Ñoái vôøi hoà sinh vaät thoåi khí baäc I thì d = 0,7 – 0,8 Choïn d = 0,8. (kg) = 19,8 kg/ngaøy. - Nhu caàu oxy cho hoà sinh vaät thoåi khí baäc II: Trong ñoù: + : Löôïng oxy caàn thieát ñeå taùchtrong quaù trình xöû lyù.(kg) + : Löu löôïng tính toaùn. (= 2180 m3/ngaøy). +: Haøm löôïngkhi vaøo hoà sv thoåi khí baäc I.( = 160mg/l). +: Haøm löôïngra khoûi hoà sinh vaät thoåi khí baäcI.( = 60mg/l). + : Nhu caàu oxy, kg, ñeå taùch 1 kg. Ñoái vôøi hoà sinh vaät thoåi khí baäc II thì = 2,5 - 3 kg Choïn = 2,8 kg. + : Möùc ñoä söû duïng khoâng khí. (= 0,9). + : Möùc ñoä thieáu huït oxy. Ñoái vôøi hoà sinh vaät thoåi khí baäc II: d=0,5. (kg) = 6,5 kg/ngaøy Caên cöù vaøo keát quaû tính toaùn veà nhu caàu oxy cho hoà sinh hoïc thoåi khí maø löïa choïn thieát bò khuaáy troän cho thích hôïp. - Choïn ñoä saâu cho moãi hoà laø: = 2 m. - Dieän tích hoà sinh vaät thoåi khí baäc I: (m2) - Dieän tích hoà sinh vaät thoåi khí baäc II: (m2) - Dieän tích hoà sinh vaät baäc III (hoà laéng): (m2) - Choïn kích thöôùc cuûa caùc hoà nhö sau: + Hoà sinh vaät thoåi khí baäc I: . + Hoà sinh vaät thoåi khí baäc II: + Hoà sinh vaät baäc III (hoà laéng): * Soá lieäu thieát keá heä thoáng 3 hoà sinh hoïc ñöôïc toùm taét nhö sau: STT Teân thoâng soá (Kyù hieäu) Ñôn vò Soá lieäu 1 Chieàu daøi cao 3 hoà () m 2 2 Chieàu daøi hoà sv thoåi khí baäc I () m 29 3 Chieàu roäng hoà sv thoåi khí baäc I () m 24 4 Thôøi gian löu nöôùc ôû hoà sv thoåi khí baäc I () ngaøy 0,64 5 Chieàu daøi hoà sv thoåi khí baäc II () m 76 6 Chieàu roäng hoà sv thoåi khí baäc II () m 33 7 Thôøi gian löu nöôùc ôû hoà sv thoåi khí baäc II () ngaøy 2,3 8 Chieàu daøi hoà sinh vaät baäc III (hoà laéng) () m 27,25 9 Chieàu roäng hoà sinh vaät baäc III (hoà laéng) () m 20 10 Thôøi gian löu nöôùc ôû hoà sv baäc III(hoà laéng) () ngaøy 0,5 CHÖÔNG V KHAÙI TOAÙN KINH TEÁØ - GIAÙ THAØNH COÂNG TRÌNH VAØ LÖÏA CHOÏN COÂNG NGHEÄ KHAÛ THI 5.1. TÍNH TOAÙN VOÁN ÑAÀU TÖ. 5..1.1. Voán ñaàu tö xaây döïng. Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi laø moät coâng trình chuû yeáu xaây döïng baèng beâ toâng coát theùp neân coù theå öôùc tính theo söùc chöùa cuûa coâng trình. Gía thaønh xaây döïng duøng ñeå tính toaùn sô boä töø 500.000 – 1.000.000 VNÑ/m3 xaây döïng. Baûng 5.1: Tính toaùn giaù thaønh xaây döïng. STT Teân haïng muïc Ñôn vò Soá löôïng Ñôn giaù Thaønh tieàn 1 Song chaén raùc m3 1.35 1.000.000 1.350.000 2 Beå laéng 1A m3 32.76 700.000 22.032.000 3 Beå laéng 1B m3 127.32 1.000.000 127.320.000 4 Beå ñieàu hoøa m3 246.4 700.000 172.480.000 5 Beå khöû CN-, oån ñònh pH vaø dinh döôõng m3 62.72 700.000 43.904.000 6 Beå UASB m3 339.9 500.000 169.950.000 7 Beå neùn buøn m3 576 500.000 288.000.000 8 Saân phôi buøn m3 2960 500.000 1.480.000.000 9 Nhaø ñieàu haønh vaø neàn moùng ñaët thieát bò m2 160 40.000.000 Toång coäng 2.345.036.000 Heä thoáng caùc hoà ñaõ coù saün taïi nhaø maùy, tuy nhieân caàn phaûi caûi taïo, laøm veä sinh caùc hoà ñeå phuïc vuï cho heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. - Chi phí cho vieäc caûi taïo 3 Hoà: Hoà kî khí, Hoà tuøy tieän, Hoà hieáu khí öôùc tính khoaûng 50.00.000 VNÑ. - Chi phí cho vieäc caûi taïo heä thoáng 3 Hoà sinh vaät thoåi khí öôùc tính khoaûng 40.000.000 VNÑ . * Toång chi phí xaây döïng: - Phöông aùn I: (VNÑ) - Phöông aùn II: (VNÑ) 5.1.2. Voán ñaàu tö trang thieát bò. Baûng 5.2: Voán ñaàu tö trang thieát bò STT Teân haïng muïc Soá löôïng Ñôn giaù Thaønh tieàn 1 Song chaén raùc 1 Caùi 1.500.000 1.500.000 2 Heä thoáng gaït buøn 1 Boä 25.000.000 25.000.000 3 Bôm nöôùc thaûi 3 Caùi 8.000.000 24.000.000 4 Bôm buøn 5 Caùi 7.000.000 35.000.000 5 Maùy neùn khí 1 Boä 11.000.000 11.000.000 6 Thuøng chöùa hoùa chaát 3 Caùi 1.000.000 3.000.000 7 Bôm ñònh löôïng hoùa chaát 3 Caùi 600.000 18.000.000 8 Maùy khuaáy beå khöû CN-, oån ñònh pH vaø dinh döôõng 2 Boä 5.000.000 10.000.000 9 Heä thoáng ñieän vaø tuû ñieàu khieån 30.000.000 10 Ñöôøng oáng daãn khí 20.000.000 11 Heä thoáng ñöôøng oáng kyõ thuaät van khoùa 10.000.000 12 Heä thoáng laøm thoaùng beà maët 10 Boä 100.000.000 13 OÁng nhöïa PVC 20.000.000 14 Nhaân coâng laép ñaët 10.000.000 Toång coäng Phöông aùn I () 231.000.000 Phöông aùn II () 331.000.000 * Toång chi phí ñaàu tö cho heä thoáng - Phöông aùn I: (VNÑ) - Phöông aùn Ii: (VNÑ) * Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi söû duïng trong 15 naêm: - Chi phí xaây döïng cô baûn cho 1 naêm: + Phöông aùn I: (VNÑ/naêm) + Phöông aùn II: (VNÑ/naêm) - Chi phí xaây döïng cô baûn cho 1 ngaøy ñeâm: + Phöông aùn I: (VNÑ) + Phöông aùn II: (VNÑ) - Chi phí xaây döïng cô baûn cho 1 m3 nöôùc thaûi trong 1 ngaøy ñeâm: + Phöông aùn I: (VNÑ/m3 ngaøy.ñeâm) + Phöông aùn II: (VNÑ/m3 ngaøy.ñeâm) 5.2. CHI PHÍ QUAÛN LYÙ VAÄN HAØNH. 5.2.1. Chi phí hoùa chaát. 5.2.1.1. Chi phí söû duïng Clo. Theo tính toaùn thì löôïng Clo söû duïng moãi ngaøy laø 11,7 kg. Gía thaønh cho moãi kg Clo khoaûng 1000 VNÑ. Chi phí söû duïng Clo trong 1 naêm: (VNÑ/naêm) Chi phí söû duïng Clo trong 1 ngaøy cho 1 khoái nöôùc thaûi laø : (VNÑ/m3.ngaøy.ñeâm) 5.2.1.2. Chi phí söû duïng axít H2SO4. Theo tính toaùn thì löôïng H2SO4 söû duïng trong 1 ngaøy khoaûng 0,485 (g/m3.ngaøy.ñeâm) hay laø khoaûng 0,485.10-3 (kg/ m3.ngaøy.ñeâm). Gía thaønh cho 1 kg axít khoaûng 30.000 VNÑ. Chi phí söû duïng axít trong 1 naêm: (VNÑ/naêm) Chi phí söû duïng axít trong 1 ngaøy cho 1 khoái nöôùc thaûi laø: (VNÑ/m3.ngaøy.ñeâm). 5.2.1.3. Chi phí söû duïng Ureâ. Löôïng Ureâ söû duïng trong 1 ngaøy cho 2180 m3 nöôùc thaûi laø 151,81 kg, neân trong 1 khoái nöôùc thaûi caàn duøng 0,054 kg/m3. Gía cho 1 kg Ureâ khoaûng 500 VNÑ. Chi phí söû duïng Ureâ trong 1 naêm: (VNÑ/naêm) Chi phí phaûi traû cho vieäc söû duïng Ureâ trong 1 ngaøy cho 1 khoái nöôùc thaûi seõ laø: (VNÑ/m3.ngaøy.ñeâm). 5.2.1.4. Chi phí söû duïng H3PO4. Löôïng H3PO4 söû duïng trong 1 ngaøy laø 127,5 kg. Gía thaønh 1 kg H3PO4 laø 500 VNÑ. Chi phí söû duïng H3PO4 trong 1 naêm: (VNÑ/naêm) Chi phí phaûi traû cho vieäc söû duïng H3PO4 trong 1 ngaøy cho 1 khoái nöôùc thaûi seõ laø: (VNÑ/m3.ngaøy.ñeâm). * Toàng chi phí hoùa chaát cho 1 naêm: (VNÑ/naêm) * Toång chi phí hoùa chaát cho 1 khoái nöôùc thaûi trong 1 ngaøy ñeâm: (VNÑ/m3.ngaøy.ñeâm). 5.2.2. Chi phí ñieän naêng. Vôùi soá löôïng maùy bôm, maùy khuaáy vaø maùy khí neùn cuõng nhö hoaït ñoäng, nhu caàu sinh hoaït, thaép saùng cuûa coâng nhaân vieân vaän haønh heä thoáng vaø giaù ñieän duøng cho saûn xuaát laø 1.200 VNÑ/KWh. - Phöông aùn I: Öôùc tính ñieän naêng tieâu thuï haøng ngaøy laø 150 KWh. Chi phí ñieän cho 1 naêm: (VNÑ/naêm) Chi phí cho 1 m3 nöôùc (VNÑ/m3.ngaøy.ñeâm). - Phöông aùn II: Öôùc tính ñieän naêng tieâu thuï haøng ngaøy laø 200 KWh. Chi phí ñieän cho 1 naêm: (VNÑ/naêm) Chi phí cho 1 m3 nöôùc (VNÑ/m3.ngaøy.ñeâm). 5.2.3. Löông coâng nhaân. - Phöông aùn I: Traû löông cho 3 coâng nhaân vôùi möùc löông 1.000.000 VNÑ/ngöôøi.thaùng vaø 1 kyõ sö vôùi möùc löông 1.500.000 VNÑ/ngöôøi.thaùng.Vaäy chi phí phaûi traû löông coâng nhaân trong 1 thaùng: (VNÑ/thaùng). Chi phí coâng nhaân cho 1 naêm: (VNÑ/naêm) Chi phí coâng nhaân cho 1 ngaøy: (VNÑ/ngaøy). Chi phí coâng nhaân cho 1 khoái nöôùc thaûi: (VNÑ/ngaøy). - Phöông aùn II: Traû löông cho 4 coâng nhaân vôùi möùc löông 1.000.000 VNÑ/ngöôøi.thaùng vaø 1 kyõ sö vôùi möùc löông 1.500.000 VNÑ/ngöôøi.thaùng.Vaäy chi phí phaûi traû löông coâng nhaân trong 1 thaùng: (VNÑ/thaùng). Chi phí coâng nhaân cho 1 naêm: (VNÑ/naêm) Chi phí coâng nhaân cho 1 ngaøy: (VNÑ/ngaøy). Chi phí coâng nhaân cho 1 khoái nöôùc thaûi: (VNÑ/ngaøy). 5.2.4. Toång chi phí quaûn lyù vaän haønh. * Phöông aùn I. Chi phí quaûn lyù vaän haønh trong 1 naêm: (VNÑ/naêm) * Phöông aùn II. (VNÑ/naêm) 5.3. CHI PHÍ THIEÁ KEÁ – CHUYEÅN GIAO. * Phöông aùn I. Chi phí phaân tích maãu ban ñaàu: 8.000.000 Chi phí coâng ngheä – laäp moâ hình: 5.000.000 Chi phí thieát keá: 70.000.000 Chi phí chuyeån giao coâng ngheä: 10.000.000 Toång coäng 93.000.000 Vaäy chi phí chhuyeån giao coâng ngheä trong 1 naêm: (VNÑ/naêm). Chi phí chuyeån giao coâng ngheä trong 1 ngaøy: (VNÑ/ngaøy). Chi phí chuyeån giao coâng ngheä cho 1 m3 nöôùc thaûi trong 1 ngaøy ñeâm: (VNÑ/m3.ngaøy.ñeâm). Gía thaønh cho 1 m3 nöôùc thaûi seõ laø: (VNÑ/m3.ngaøy.ñeâm). * Phöông aùn II. Chi phí phaân tích maãu ban ñaàu: 8.000.000 Chi phí coâng ngheä – laäp moâ hình: 8.000.000 Chi phí thieát keá: 100.000.000 Chi phí chuyeån giao coâng ngheä: 15.000.000 Toång coäng 131.000.000 Vaäy chi phí chhuyeån giao coâng ngheä trong 1 naêm: (VNÑ/naêm). Chi phí chuyeån giao coâng ngheä trong 1 ngaøy: (VNÑ/ngaøy). Chi phí chuyeån giao coâng ngheä cho 1 m3 nöôùc thaûi trong 1 ngaøy ñeâm: (VNÑ/m3.ngaøy.ñeâm). Gía thaønh cho 1 m3 nöôùc thaûi seõ laø: (VNÑ/m3.ngaøy.ñeâm). 5.4. TOÅNG CHI PHÍ CHO HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI HOAÏT ÑOÄNG TRONG 1 NAÊM. * Phöông aùn I: (VNÑ/naêm). * Phöông aùn II: (VNÑ/naêm). 5.5. PHAÂN TÍCH KINH TEÁ – KYÕ THUAÄT – MOÂI TRÖÔØNG. LÖÏA CHOÏN COÂNG NGHEÄ KHAÛ THI. 5.5.1. Kinh teá. Caû hai phöông aùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy saûn xuaát boät mì Sôn Haø – Quaûng Ngaõi haàu nhö laø gioáng nhau. Phöông aùn I: Thuaàn tuùy chæ laø xöû lyù sinh hoïc. Döï toaùn giaù thaønh xaây döïng laø: 2.626.036.000 VNÑ. Phöông aùn II: Ngoaøi vieäc xöû lyù sinh hoïc coøn coù theâm heä thoáng khuaáy troän beà maët. Döï toaùn giaù thaønh xaây döïng laø:2.716.036.000 VNÑ. Veà maët kinh teá coù theå thaáy roõ döïa treân soá lieäu döï toaùn giaù thaønh cuûa hai phöông aùn. Nhö vaäy phöông aùn I laø khaû thi hôn. Maët khaùc, vieäc söû duïng caùc heä thoáng khuaáy troän beà maët caàn phaûi boû ra moät chi phí khaù lôùn do vieäc trang bò theâm noù cuõng nhö chi phí cho ñieän vaø nhaân coâng vaän haønh. 5.5.2. Kyõ thuaät. Caû hai phöông aøn ñeàu söû duïng xöû lyù sinh hoïc laøm chuû ñaïo Phöông aùn I:Xöû lyù cuoái cuøng laø 3 hoà Hoà kî khí, Hoà tuøy tieän vaø Hoà hieáu khí Phöông aùn II: Xöû lyù cuoái cuøng baèng heä thoáng 3 hoà sinh vaät coù thoåi khí. Nhìn chung phöông aùn II veà maët kyõ thuaät thì phöùc taïp hôn haún phöông aùn I nhöng veà maët hieäu quaû xöû lyù thì laïi nhö nhau. Maët khaùc, ôû Phöông aùn II ñoøi hoûi yeâu caàu kyõ thuaät vaân haønh phöùc taïp. Do ñoù vieäc söû duïng heä thoáng 3 hoà sinh vaät coù thoåi khí thöïc söï khoâng caàn thieát. Vì vaäy veà maët kyõ thuaät tuy phöông aùn II coù phaàn chieám öu theá hôn nhöng phöông aùn I vaãn laø löïa choïn toái öu hôn. 5.5.3. Moâi tröôøng. Muïc ñích cuûa caû hai phöông aùn xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy saûn xuaát boät mì Sôn Haø – Quaûng Ngaõi laø nhaèm ñaït tieâu chuaån loaïi B, theo TCVN 5945 – 1995. Theo hieäu quaû xöû lyù nhö ñaõ trình baøy thì caû hai phöông aùn ñeàu ñaùp öùng ñieàu kieän naøy. Tuy nhieân, neáu söû duïng heä thoáng xöû lyù baèng 3 Hoà sinh vaät coù thoåi khí thì khoâng theå khoáng cheá ñöôïc muøi phaùt taùn töø nöôùc thaûi, ñieàu ñoù seõ aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng xung quanh, ñaëc bieät laø nhöõng ngöôøi daân sinh soáng gaàn ñoù. Coøn neáu söû duïng heä thoáng 3 Hoà: Hoà kî khí, Hoà tuøy tieän vaø Hoà hieáu khí, töùc laø chæ thuaàn tuùy duøng phöông phaùp sinh hoïc thì coù theå ñaûm baûo veä sinh moâi tröôøng xung quanh. Vaäy phöông aùn I vaãn coù öu theá hôn phöông aùn II. 5.5.4. Nhaän xeùt chung. Theo so saùnh caû 3 maët veà kinh teá, kyõ thuaät vaø moâi tröôøng thì ta ñeàu thaáy coâng trình xöû lyù sinh hoïc ôû phöông aùn I hôn haún so vôùi coâng trình xöû lyù sinh hoïc ôû phöông aùn II. Do ñoù tính khaû thi cuûa phöông aùn I laø cao hôn so vôùi phöông aùn II. Vì vaäy, vieäc löïa choïn phöông aùn II cho muïc ñích xöû lyù nöôùc thaûi ôû nhaø maùy saûn xuaát boät mì Sôn Haø – Quaûng Ngaõi laø caàn thieát. CHÖÔNG VI KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ 6.1. KEÁT LUAÄN. Trong quaù trình tieán haønh thöïc hieän Ñoà aùn toát nghieäp: “ Nghieân cöùu moâ hình phuïc vuï tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy saûn xuaát tinh boät mì Sôn Haûi – Sôn Haø – Quaûng Ngaõi “, em coù nhöõng nhaän xeùt nhö sau: - Nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy coù noàng ñoävaøkhaù cao, do ñoù vieäc löïa choïn coâng ngheä sinh hoïc ñeå xöû lyù laø hoaøn toaøn phuø hôïp. Tuy nhieân, neáu chæ aùp duïng caùc hoà sinh hoïc töï nhieân ñeå xöû lyù nöôùc thaûi khoai mì thì nöôùc thaûi sau xöû lyù seõ khoâng ñaït ñöôïc tieâu chuaån TCVN 5945 – 1995-B. Ñeå ñaït ñöôïc tieâu chuaån TCVN 5945 – 1995-B thì cuõng caàn phaûi söû duïng beå UASB (Beå xöû lyù sinh hoïc kî khí cao taûi) ñeå khöû vaøtröôùc khi xöû lyù baèng caùc hoà sinh hoïc. - Nhaø maùy cuõng ñaõ coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi goàm 5 hoà sinh hoïc: 2 hoà sinh hoïc kî khí, 2 hoà sinh hoïc tuøy nghi, 1 hoà sinh hoïc hieáu khí. Tuy nhieân, nhöõng hoà naøy hieän nay haàu heát ñaõ khoâng coøn hoaït ñoäng ñöôïc, ñaëc bieät laø hoà sinh hoïc hieáu khí ñaõ bò phuù döôõng hoùa neân nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy hieän ñang laø nguoàn gaây oâ nhieãm nguoàn nöôùc soâng RE. - Ngoaøi vieäc laøm oâ nhieãm nguoàn nöôùc maët, nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy ñoïng laïi trong caùc hoà sinh hoïc gaây muøi hoâi nghieâm troïng, aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng xung quanh. Ñaây laø vaán ñeà moâi tröôøng ñaùng quan taâm hieän nay cuûa nhaø maùy. - Nhaø maùy coù öu theá veà dieän tích neân raát thuaän kôïi cho vieäc xaây döïng caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi, ngay caû vieäc xaây döïng caùc hoà sinh hoïc ñöôïc xem laø chieám raát nhieàu dieän tích. - Nhaø maùy ñöôïc xaây döïng ôû mieàn nuùi, xa khu daân cö neân haàu nhö khoâng gaây aûnh höôûng nhieàu ñeán hoaït ñoäng soáng cuûa ngöôøi daân. - Cô sôû vaät chaát cuûa nhaø maùy coøn khaù môùi, trang thieát bò töông ñoái hieän ñaïi. Do ñoù, ngoaøi hai vaàn ñeà aûnh höôûng tôùi moâi tröôøng hieän nay laø nöôùc thaûi vaø muøi hoâi thì caùc vaàn ñeà moâi tröôøng khaùc haàu nhö không aûnh höôûng gì tôùi moâi tröôøng xung quanh nhaø maùy. 6.2. KIEÁN NGHÒ. Vôùi tình hình moâi tröôøng cuûa nhaø maùy, qua quaù trình nghieân cöùu, tìm hieåu em coù vaøi yù kieán ñoùng goùp ñeå baûo veä moâi tröôøng taïi nhaø maùy saûn xuaát tinh boät mì Sôn Haûi – Sôn Haø – Quaûng Ngaõi noùi rieâng vaø caùc nhaø maùy saûn xuaát tinh boät mì noùi chung nhö sau: - Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát hieän höõu cuûa nhaø maùy neân ñaàu tö moät soá haïng muïc nhö trong phöông aùn xöû lyù maø ñoà aùn ñöa ra. - Taùc ñoäng cuûa muøi hoâi töø heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi seõ ñöôïc haïn cheá ñeán möùc chaáp nhaän ñöôïc neáu ñaàu tö caûi thieän hieäu suaát cuûa heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhö ñaõ neâu, troàng caây xanh ñeå haïn cheá phaùt taùn cuûa muøi hoâi do gioù. - Vôùi hieän traïng moâi tröôøng hieän nay cuûa nhaø maùy thì vieäc xaây döïng, caûi taïo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñoái vôùi nhaø maùy laø caáp baùch, caàn phaûi ñöôïc trieån khia nhanh choùng ñeå traùnh nhöõng taùc haïi nghieâm troïng tôùi moâi tröôøng. - Khi ñaõ coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi thì quaù trình theo doõi, vaân haønh vaø baûo döôõng caùc heä thoáng xöû lyù cuõng laø vaàn ñeà caàn quan taâm. - Thöôøng xuyeân aùp duïng caùc bieän phaùp caûi tieán ñeå naâng cao hieäu quaû xöû lyù vaø giaûm thieåu chi phí xöû lyù. - Xaây döïng ñoäi nguõ nhaân vieân coù chuyeân moân cao ñeå quaûn lyù caùc vaán ñeà lieân quan ñeán moâi tröôøng cuûa nhaø maùy. - Beân caïnh coâng taùc baûo veä moâi tröôøng cuûa nhaø maùy thì coâng taùc quaûn lyù moâi tröôøng cuûa caùc caáp laõnh ñaïo nhö khuyeán khích, ñaàu tö vaø taïo moâi ñieàu kieän, ñoàng thôøi quy ñònh vaø giaùm saùt chaët cheõ ñoái vôùi caùc hoaït ñoäng baûo veä moâi tröôøng cuûa nhaø maùy. ._.