Nghiên cứu lựa chọn công nghệ và thiết bị để xử lý chất thải trong các vùng chế biến nông thủy sản

Nghiên cứu lựa chọn công nghệ và thiết bị để xử lý chất thải trong các vùng chế biến nông thủy sản

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

Viện Khoa học thuỷ lợi

171 Tây Sơn - Đống Đa - Hà Nội

Báo cáo tóm tắt tổng kết khoa học kỹ thuật

Đề tài:nghiên cứu lựa chọn công nghệ và thiết bị để xử lý chất

thải trong các vùng chế biến nông thuỷ sản

Mã số: KC - 07 - 07

TS Nguyễn Thế Truyền

Hà Nội - 2005

Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải gửi đến Viện trưởng Viện

Khoa học Thuỷ lợi trừ trườ ng hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

Viện Khoa học thuỷ lợi

171 Tây Sơn - Đống Đa - Hà Nội

Báo cáo tóm tắt tổng kết khoa học kỹ thuật

Đề tài:nghiên cứu lựa chọn công nghệ và thiết bị để xử lý chất thải trong các vùng chế biến nông thuỷ sản

Mã số: KC - 07 - 07

Chủ nhiệm đề tài Viết báo cáo Viện Khoa học Thuỷ lợi

TS Nguyễn Thế Truyền TS Lê Thị Kim Cúc GS.TS Trần Đình Hợi

Hà Nội - 2005

Tài liệu này được chuẩn bị trên cơ sở kết quả thực hiện đề tài cấp Nhà nước, Mã

số KC 07 - 07

Danh s¸ch nh÷ng ng−êi thùc hiÖn chÝnh

Víi sù tham gia, hç trî cña nhiÒu chuyªn gia, c¸n bé kü

thuËt vµ kü thuËt viªn kh¸c thuéc ViÖn Khoa häc Thuû lîi,

Trung t©m KTMT§TKCN, ViÖn Ch¨n nu«i, Trung t©m

TV¦C§NN&TL, ViÖn Nghiªn cøu C¬ ®iÖn NN&CNSTH

C¸c ký hiÖu viÕt t¾t

SXNN S¶n xuÊt n«ng nghiÖp

Mục lục

Trang Mục lục

I- Tổng quan về hiện trạng Công nghệ và tổ chức sản xuất 7

1.3 Chế biến rượu 10

II Tổng quan về công nghệ xử lý chất thải chế biến NTS 13

2.2 Xử lý nước thải chế biến rượu 15

Chương II - Nghiên cứu, lựa chọn công nghệ xử lý chất thải 26

I- Cơ sở và các tiêu chí để lựa chọn công nghệ XLNT phù hợp 26

2.2 Nghiên cứu, lựa chọn công nghệ XLNT vùng sản xuất rượu 34

2.5 Nghiên cứu tuyển chọn các chủng VSV có hoạt lực cao để XLNT làng

III- Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý chất thải hữu cơ 51

Chương III- Mô hình trình diễn tổng hợp công nghệ xử lý

1.2 Công nghệ xử lý và tái sử dụng chất thải được áp dụng tại khu mô hình 67

II- Mô hình trình diễn tại Đại Lâm- Tam Đa- Yên Phong- Bắc Ninh 75

2.2 Công nghệ xử lý và tái sử dụng chất thải được áp dụng tại khu mô hình 78

III- Mô hình trình diễn tại Hải Bình - Tĩnh Gia - Thanh Hóa 84

IV- Đánh giá tác động môi trường khu vực xây dựng mô hình 91

Chương IV- Tổ chức quản lý xử lý chất thải vùng mô hình

II- Phương pháp tiếp cận và cơ sở lựa chọn mô hình quản lý 96

4.1 Xây dựng được mô hình tổ chức quản lý vận hành hệ thống xử lý- tái sử

4.2 Xây dựng đ−ợc mô hình tổ chức xử lý – tái sử dụng bã thải chế biến và

VI- Nhận xét chung 101

Một số hình ảnh kết quả thực hiện đề tài

Báo cáo này đọc kèm theo các báo cáo sau:

1 Báo cáo chuyên đề Tổng quan công nghệ và thiết bị xử lý chất thải chế biến nông thuỷ sản

2 Báo cáo chuyên đề Kết quả điều tra tổng thể hiện trạng vùng chế biến nông thuỷ sản

3 Báo cáo chuyên đề Kết quả điều tra chi tiết vùng chế biến nông thuỷ sản

4 Báo cáo chuyên đề Nghiên cứu thí nghiệm trong phòng để xác định các chỉ tiêu cơ bản: khả năng lắng cặn, khả năng phân huỷ hiếu khí, khả năng phân huỷ kị khí làm cơ

sở lựa chọn Công nghệ xử lý phù hợp và tính toán thiết kế mô hình xử lý nước thải chế biến tinh bột, rượu, thuỷ sản

5 Báo cáo chuyên đề Nghiên cứu, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải vùng chế biến tinh bột, rượu, thuỷ sản

6 Báo cáo chuyên đề Nghiên cứu tuyển chọn các chủng vi sinh vật có hoạt lực cao để

xử lý nước thải làng nghề chế biến nông thuỷ sản

7 Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề mục: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo thiết

bị Bơm trục vít

8 Báo cáo chuyên đề Nghiên cứu lựa chọn thiết bị xử lý chất thải tạo khí sinh học

9 Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề mục: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo dây chuyền thiết bị máy ép- sấy bã dứa làm thức ăn gia súc

10 Báo cáo chuyên đề Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý chất thải chế biến nông thuỷ sản làm phân bón

11 Báo cáo chuyên đề Tính toán thiết kế thiết bị đo lưu lượng trên các mô hình trình diễn

12 Báo cáo chuyên đề Nghiên cứu sơ đồ khu tưới và chế độ tưới nước thải vùng chế biến nông sản

13 Báo cáo kết quả Nghiên cứu đánh giá hiệu quả công nghệ xử lý và tái sử dụng nước thải chế biến Rượu để tưới ở khu mô hình Đại Lâm- xã Tam Đa- huyện Yên Phong- Bắc Ninh

14 Báo cáo kết quả Nghiên cứu đánh giá hiệu quả công nghệ xử lý và tái sử dụng nước thải chế biến thuỷ hải sản ở khu mô hình xã Hải Bình- huyện Tĩnh Gia- Thanh Hoá

15 Báo cáo kết quả Nghiên cứu đánh giá hiệu quả công nghệ xử lý và tái sử dụng nước thải chế biến Tinh bột, miến dong để tưới ở khu mô hình Tân Hoà- huyện Quốc Oai-

Hà Tây

16 Báo cáo chuyên đề Nghiên cứu diễn biến môi trường sinh thái trong khu vực xây dựng mô hình xử lý chất thải chế biến nông thuỷ sản

17 Báo cáo chuyên đề Nghiên cứu mô hình tổ chức xử lý tổng hợp chất thải

Viện Khoa học Thuỷ Lợi Đề tài KC 07-07 - Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật

18 TËp b¶n vÏ B¸o c¸o kÕt qu¶ ®iÒu tra, kh¶o s¸t chi tiÕt t¹i ®iÓm x©y dùng m« h×nh tr×nh diÔn x· T©n Hoµ- huyÖn Quèc Oai- Hµ T©y

19 TËp b¶n vÏ B¸o c¸o kÕt qu¶ ®iÒu tra, kh¶o s¸t chi tiÕt t¹i ®iÓm x©y dùng m« h×nh tr×nh diÔn x· Tam §a- huyÖn Yªn Phong- B¾c Ninh

20 TËp b¶n vÏ B¸o c¸o kÕt qu¶ ®iÒu tra, kh¶o s¸t chi tiÕt t¹i ®iÓm x©y dùng m« h×nh tr×nh diÔn x· H¶i B×nh- huyÖn TÜnh Gia- Thanh Hãa

21 TËp b¶n vÏ ThiÕt kÕ kü thuËt c¸c h¹ng môc cña hÖ thèng xö lý n−íc th¶i chÕ biÕn tinh bét t¹i x· T©n Hoµ- huyÖn Quèc Oai- Hµ T©y

22 TËp b¶n vÏ ThiÕt kÕ kü thuËt c¸c h¹ng môc cña hÖ thèng xö lý n−íc th¶i chÕ biÕn r−îu t¹i x· Tam §a- huyÖn Yªn Phong- B¾c Ninh

23 TËp b¶n vÏ ThiÕt kÕ kü thuËt c¸c h¹ng môc cña hÖ thèng xö lý n−íc th¶i chÕ biÕn thuû s¶n t¹i x· H¶i B×nh- huyÖn TÜnh Gia- Thanh Hãa

24 TËp b¶n vÏ ThiÕt kÕ thiÕt kÕ, chÕ t¹o d©y chuyÒn thiÕt bÞ m¸y Ðp- sÊy b· døa lµm thøc ¨n gia sóc

25 TËp b¶n vÏ thiÕt kÕ kü thuËt vµ chÕ t¹o thiÕt bÞ B¬m trôc vÝt BTV-400-2

ViÖn Khoa häc Thuû Lîi §Ò tµi KC 07-07 - B¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vµ kü thuËt

Mở đầu

Ngành chế biến NTS ở các vùng nông thôn Việt Nam ngày càng phát triển do cơ chế thị trường có nhiều thuận lợi, công nghệ chế biến sản phẩm nông nghiệp sau thu hoạch được Nhà nước khuyến khích đầu tư, nguồn nguyên liệu khá phong phú,.…Các vùng làng nghề chế biến NTS có qui mô sản xuất nhỏ lẻ và manh mún, phân tán theo

hộ gia đình trong phạm vi 01 làng xã Vấn đề thu gom và xử lý nước thải, chất thải rắn chưa được quan tâm nên môi trường của các vùng làng nghề chế biến NTS ngày càng

bị ô nhiễm, ảnh hưởng lớn đến sức khỏe cộng đồng Hình thức tổ chức sản xuất manh mún là điểm khác so với các cơ sở chế biến Quốc doanh, đặc biệt rất khác so với các nước công nghiệp phát triển Do vậy, áp dụng những công nghệ xử lý chất thải hiện đại cho các vùng này là không thích hợp

Trong những năm gần đây, ở nước ta đã có một số công trình nghiên cứu cũng như dự án xử lý chất thải cho các vùng chế biến nông sản, sử dụng lại chất thải làm thức ăn gia súc, tận dụng khí gas cho sinh hoạt và và sử dụng các chế phẩm vi sinh trong công nghệ xử lý Tuy nhiên, các công trình này còn mang tính chất đơn lẻ, tách rời từng khâu mà chưa liên hoàn đồng bộ từ quy hoạch, xử lý đến sử dụng chất thải và quản lý tổng hợp nguồn thải Một số giải pháp công nghệ được đề xuất quá phức tạp, giá thành xử lý cao, thiếu tính ổn định, bền vững nên ngay sau khi xây dựng, hệ thống

đã không phát huy được tác dụng

Bên cạnh đó, vấn đề xử lý chất thải và bảo vệ môi trường các vùng làng nghề cần có sự tham gia rộng rãi của cộng đồng và muốn xã hội hoá công tác này thì rất cần thiết có những mô hình trình diễn thực tế để ứng dụng các công nghệ xử lý chất thải phù hợp và hiệu quả trong điều kiện thực tế của địa phương Qua đó người dân được chuyển giao công nghệ, đào tạo quản lý vận hành và tự nhân mô hình ra diện rộng

Để đáp ứng nhu cầu cấp bách đó của thực tế, Viện Khoa học Thuỷ lợi đã đề

xuất đề tài “ Nghiên cứu, lựa chọn công nghệ và thiết bị xử lý chất thải trong các vùng

chế biến NTS” mã số KC 07 - 07, thuộc “Chương trình khoa học công nghệ phục vụ công nghiệp hoá và hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn”

Mục tiêu của đề tài: Xây dựng mô hình công nghệ, thiết bị và các hình thức tổ chức

quản lý để xử lý tổng hợp chất thải, nhằm tận dụng chất thải, giảm thiểu tác hại của môi trường, phù hợp với điều kiện thực tế của các vùng chế biến NTS

Đối tượng và phạm vi của đề tài:

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu là chất thải của quá trình chế biến các sản phẩm: tinh bột, rượu, dứa và thủy hải sản ở nông thôn Việt Nam

Cách tiếp cận: Đề tài chọn phương pháp tiếp cận như sau

NC tổng quan

Điều tra tổng thể các vùng chế biến NTS

Điều tra chi tiết điểm chế biến đại diện để XD mô hình trình diễn CN

Lựa chọn công nghệ và thiết bị

xử lý

trong phòng

Mô hình trình diễn công nghệ

Tổ chức quản lý xử

lý chất thải

Đánh giá hiệu quả xử lý – tái

sử dụng

Phương pháp nghiên cứu: Với mục tiêu và yêu cầu sản phẩm đặt ra, đề tài sử dụng

tổng hợp các phương pháp nghiên cứu sau:

- Phương pháp phân tích tổng hợp các nguồn tài liệu trong và ngoài nước có liên quan

- Phương pháp điều tra khảo sát tại hiện trường, đánh giá nhanh nông thôn

- Phương pháp thống kê

- Phương pháp phân tích mẫu

- Phương pháp nghiên cứu trên mô hình vật lý thu nhỏ trong phòng thí nghiệm, mô hình trình diễn trên thực tế

- Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia

Các nội dung nghiên cứu như sau:

1 Nghiên cứu hiện trạng công và thiết bị xử lý chất thải

a Nghiên cứu tổng quan

- Thu thập, tổng hợp, phân tích các tài liệu đã nghiên cứu trong và ngoài nước về công nghệ và thiết bị chế biến NTS nhằm đánh giá kết quả, những hạn chế cần nghiên cứu tiếp, tính thực tế và phù hợp trong điều kiện Việt Nam

b Nghiên cứu hiện trạng vùng trọng điểm chế biến nông thuỷ sản

- Điều tra, khảo sát tình hình dân sinh- kinh tế, hiện trạng sản xuất và dây chuyền công nghệ, thiết bị chế biến NTS đang được sử dụng, định hướng phát triển của các vùng chế biến nông thuỷ sản Xác định những tồn tại của việc xử lý và sử dụng chất thải làm cơ

sở khoa học cho những nghiên cứu tiếp theo

- Nghiên cứu những tác động của chế biến NTS đến kinh tế, xã hội, môi trường Xác

định khối lượng và thành phần chất thải làm căn cứ để lựa chọn công nghệ xử lý và sử dụng phù hợp với mỗi loại chất thải

2 Nghiên cứu công nghệ và thiết bị xử lý chất thải cho vùng chế biếnNTS

a Nghiên cứu công nghệ và thiết bị xử lý nước thải vùng CBTB, rượu và CBTHSĐL

- Nghiên cứu lựa chọn công nghệ XLNT bằng phương pháp cơ học (loại bỏ rác, lắng, lọc ở quy mô khác nhau) và sinh học trong điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo (bể kỵ khí, UASB, biofil cao tải, các dạng hồ sinh học,…) để tưới lúa

- Nghiên cứu các thiết bị thích hợp nhằm ổn định, tăng hiệu quả lắng, tạo môi trường phù hợp cho quá trình phân huỷ hiếu khí hoặc kỵ khí Thiết bị bơm trục vít công suất nhỏ 30- 60 m3/giờ để chuyển tải nước thải có nhiều cặn bã; chỉ tiêu thiết kế và kết cấu công trình trong công nghệ xử lý nước thải

- Nghiên cứu, tuyển chọn các chủng loại vi sinh để phân giải nhanh chất hữu cơ trong nước thải CBTB và thuỷ sản

- Nghiên cứu tái sử dụng nước thải để tưới lúa: sơ đồ tưới, kỹ thuật tưới, quản lý chất lượng nguồn nước tưới; nghiên cứu ứng dụng thiết bị đo đạc và kiểm soát lưu lượng nước thải với lưu lượng nhỏ 100- 150l/s

b Nghiên cứu công nghệ và thiết bị xử lý chất thải vùng chế CBTB, rượu và thuỷ sản

- Nghiên cứu công nghệ và dây chuyền (máy ép, máy sấy, máy đánh tơi bã) sấy và ép bã dứa làm thức ăn gia súc công suất nhỏ 0,5- 1,0 tấn/giờ

- Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý bã dong làm phân bón, rút ngắn thời gian phân huỷ bã và giảm mùi hôi thối

- Nghiên cứu ứng dụng công nghệ và chọn thiết bị xử lý yếm khí chất thải quy mô hộ gia đình tạo khí sinh học phục vụ dân sinh

- Nghiên cứu quy trình vận hành, các giải pháp về tổ chức, quản lý tổng hợp mô hình

xử lý và sử dụng chất thải

- Nghiên cứu chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của mô hình xử lý và tái sử dụng chất thải

- Nghiên cứu các chỉ tiêu giám sát và phương pháp giám sát trong quá trình quản lý, vận hành xử lý và sử dụng chất thải cho các mô hình khác nhau

- Nghiên cứu diễn biến môi trường sinh thái (môi trường đất, nước, cây trồng,…) trong khu tưới nước thải

- Mở các lớp tập huấn, vận động sự tham gia của cộng đồng, chuyển giao kết quả nghiên cứu cho cơ sở sản xuất và tuyên truyền mở rộng mô hình cho các vùng có điều kiện tương tự

Danh mục các sản phẩm khoa học

1- Báo cáo hiện trạng về công nghệ, thiết bị xử lý chất thải chế biến NTS

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong

và ngoài nước về công nghệ, thiết bị

xử lý chất thải chế biến NTS

- Cập nhật đầy đủ thông tin, tài liệu đã nghiên cứu trong nước và ở các nước có điều kiện tương tự

- Phân tích đánh giá được kết quả, hạn chế

và đề xuất vấn đề cần nghiên cứu cho đề tài 1.2 Đặc điểm điều kiện tự nhiên, dân sinh-

kinh tế- xã hội, quy mô, hiện trạng và

tập quán sản xuất chế biến, môi trường

và tình hình quản lý sử dụng chất thải

của vùng làng nghề CBTB, rượu, dứa,

thuỷ sản

Số liệu phải đầy đủ, mới và chính xác để:

- Đánh giá những vấn đề cần giải quyết trong xử lý chất thải, tổ chức quản lý

- Phân tích, lựa chọn hình thức tổ chức, quản

lý xử lý và sử dụng chất thải phù hợp

2- Công nghệ và thiết bị xử lý chất thải phù hợp

2.1 Công nghệ và thiết bị XLNTvùng

CBTB, rượu, thuỷ sản để tưới lúa:

- Công nghệ xư lý bằng cơ học (bể lắng

đứng, lắng ngang, bể lắng theo đợt áp

dụng cho hộ gia đình) và xử lý sinh học

(bể kỵ khí, UASB, Biofil cao tải, các

dạng hồ sinh học, cánh đồng tưới)

trong điều kiện tự nhiên và nhân tạo

- Công trình có kết cấu lắp ghép

- Quy mô xử lý nhỏ từ 30- 50 hộ gia đình, tưới cho 30- 50 ha lúa

- Phù hợp với nông thôn, dễ áp dụng, giảm 85- 90% BOD5 trong nước thải

- Đảm bảo an toàn cho tưới lúa

- Thiết bị ổn định và tăng hiệu quả

lắng, thiết bị tạo môi trường hiếu khí

hoặc kỵ khí đáp ứng điều kiện của công

nghệ xử lý

- Thiết bị phù hợp với điều kiện nông thôn,

dễ vận hành và quản lý

- Thiết bị đo lưu lượng nước thải để tưới - Đo lưu lượng nhỏ từ 100- 150l/s

- Thiết bị bơm trục vít để chuyển tải

nước thải giữa các công đoạn

- Máy bơm có hiệu suất cao và ổn định, công suất 30- 60m3/giờ

- Gia súc có thể sử dụng an toàn

- Thiết bị làm việc ổn định, hiệu suất cao

2.3 - Xử lý bã dong bằng biện pháp sinh

học để làm phân bón, quy mô nhỏ cụm

dân cư 2-3 hộ gia đình

- Bã không bị thối, giảm 50% thể tích ban

đầu Rút ngắn 30% thời gian phân huỷ chất hữu cơ

- Thiết bị ủ và cấp khí phù hợp - Sử dụng an toàn cho cây trồng

2.4 Kết quả tuyển lựa công nghệ và thiết bị

xử lý yếm khí chất thải vùng CBTB,

rượu, thuỷ sản quy mô hộ gia đình để

tạo khí sinh học (loại hình, kết cấu, vật

liệu và tỷ lệ các loại chất thải phù hợp)

Thiết bị xáo trộn để tăng năng suất khí

- Giảm 80- 85% BOD5 trong nước thải

- Dễ vận hành, chi phí nhân công 1- 2giờ/ngày

- Hàm lượng khí CH4 đạt 50- 60%

3- Mô hình trình diễn tổng hợp các giải pháp công nghệ, thiết bị

3.1 - Hồ sơ khảo sát, thiết kế kỹ thuật hệ

thống công trình xử lý chất thải, hệ

thống thuỷ lợi và nội đồng khu tưới

bằng nước thải

- Bản vẽ thiết kế chế tạo bơm trục

vít và máy ép, sấy bã dứa

- Đầy đủ yêu cầu kỹ thuật về tiêu chuẩn khảo sát thiết kế, chế tạo; thể hiện đúng kết quả đã nghiên cứu

- Tuân thủ các quy định, đơn giá định mức của công trình đầu tư XDCB

3.2 - Mô hình tổng hợp công nghệ và

thiết bị trong tổ chức thoát nước, xử

lý nước thải, thu gom và xử lý chất

thải rắn vùng CBTB, rượu, thuỷ sản

ở quy mô 50 hộ gia đình, tưới cho

50 ha lúa

- Thể hiện được các giải pháp công nghệ, thiết

bị của đề tài đã nghiên cứu

- Phù hợp với nông thôn, dễ áp dụng, giảm 85- 90% BOD5 trong nước thải

- Đảm bảo an toàn cho tưới lúa

- Mô hình sấy và ép bã dứa làm thức

ăn gia súc

- Vận hành tốt, bã dứa không bị mốc, thối và gia súc sử dụng an toàn

- Xác định hiệu quả của các công

nghệ xử lý

- Kết quả phân tích và đánh giá chất lượng nước thải trước và sau khi xử lý, sử dụng để tưới

4- Các hình thức tổ chức quản lý xử lý và sử dụng chất thải

- Có sự tham gia rộng rãi của cộng đồng

Trong quá trình thực hiện, đề tài KC 07 – 07 được sự hợp tác giúp đỡ của Bộ Khoa học và Công nghệ, Bộ Nông nghiệp và PTNT, Ban chủ nhiệm chương trình KC-07, sở

NN & PTNT, sở Khoa học & Công nghệ các tỉnh Bắc Ninh, Thanh hoá, Hà Tây, Kiên Giang, Quảng Trị, Hải Phòng, Hưng Yên, Ninh Thuận, Bình Thuận Đặc biệt là sự

tham gia nhiệt tình của UBND xã và các gia đình chế biến tại Tân Hoà, Đại Lâm và Hải Bình

Kết quả của đề tài có được là nhờ công sức và sự cộng tác chặt chẽ của các cán bộ nghiên cứu khoa học thuộc Viện Khoa học Thuỷ lợi, Trường Đại học Xây dựng, Trung tâm NC ứng dụng cơ điện – Viện Cơ điện Nông nghiệp và CNSTH, Trung tâm tư vấn

đàu tư, thiết kế, CN cơ điện NN & TL – TCT cơ điện NN & TL

Ban chủ nhiệm đề tài KC 07 – 07 xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ, tạo điều kiện của các cơ quan, các cá nhân để chúng tôi hoàn thành đề tài này Rất mong nhận được những ý kiến góp ý của các cơ quan quản lý, các chuyên gia và địa phương trong quá trình ứng dụng kết quả của đề tài vào thực tế sản xuất

Chương I Tổng quan về tổ chức sản xuất và tình hình nghiên cứu công nghệ, thiết bị xử lý chất thải chế biến nông thuỷ sản

I- Tổng quan về hiện trạng Công nghệ và tổ chức sản xuất

Sản phẩm chế biến NTS tại các vùng nông thôn Việt Nam có quy mô tương đối tập trung, được đề tài lựa chọn làm đối tượng nghiên cứu là : chế biến tinh bột (CBTB), rượu, chế biến dứa, chế biến thuỷ hải sản đông lạnh (CBTHSĐL) Đây cũng là đối tượng được đề tài lựa chọn để nghiên cứu điều tra cụ thể Đề tài đã điều tra tình hình sản xuất và hiện trạng môi trường một số vùng chế biến rượu, tinh bột, THSĐL và dứa trên địa bàn 12 tỉnh: Hà tây, Bắc Ninh, Hưng Yên, Thanh Hoá, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Nam Định, Hải Phòng, Tiền Giang, Ninh Thuận, Bình Thuận

1.1 Chế biến tinh bột sắn, bột dong

Tình hình sản xuất chế biến:

Trên thế giới tinh bột là sản phẩm công nghiệp, được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành kinh tế khác nhau Sản phẩm tinh bột được sản xuất bằng dây chuyền công nghiệp hiện đại nhờ thiết bị máy móc

Đề tài KC 07 – 07 đã tiến hành điều tra 30 vùng (làng nghề) CBTB và các sản phẩm từ tinh bột tại 07 tỉnh cho thấy CBTB phát triển mạnh ở 03 tỉnh là Hưng Yên, Bắc Ninh và Hà Tây với quy mô tập trung và sản lượng chế biến lớn Có thể kể đến các vùng chế biến của một số địa bàn như: tỉnh Hà Tây (Cát Quế, Minh Khai, Dương Liễu - Huyện Hoài Đức; Xã Tân Hoà, Cộng Hoà - huyện Quốc Oai; Liên Hiệp - Huyện Phúc Thọ), Nam Định (tại Thành phố, huyện Hải Hậu, ) Những nơi có nghề chế biến lâu đời như Hà Tây, Bắc Ninh thì hình thành các làng nghề bao gồm 1 thôn, xóm (khoảng 30-50 hộ), quy mô sản xuất nhỏ lẻ hộ gia đình là chủ yếu CBTB ở Việt

Nam được sản xuất theo dây chuyền thủ công nghiệp (Xem hình 1.1)

Lượng nước cấp và nước thải trong CBTB:

Theo kết quả điều tra nghiên cứu của Dương Đức Tiến, Trần Hiếu Nhuệ và các CTV, nhu cầu dùng nước trong CBTB như sau:

Bảng 1.1 Nhu cầu nước cấp và thải nước trong sản xuất tinh bột

(m 3 /tấn nguyên liệu)

Đất cát, vỏ (10%)

Bột nghiền (90%)

Tinh bột (30%)

Nước chảy ra từ

củ (30%)

Bã dong (30%)Máy nghiền

Hình 1.2 Sơ đồ cân bằng vật chất trong sản xuất tinh bột dong

(tính cho 100 kg nguyên liệu)

Sắn củ (100%)

Đất, cát, vỏ (5%)

Bột nghiền (95%)

Tinh bột (50%)

Nước chảy ra từ

củ (5%)

Bã sắn (40%)

Hình 1.3 Sơ đồ cân bằng vật chất trong sản xuất tinh bột sắn

(tính cho 100 kg nguyên liệu)

Về hiện trạng môi trường: môi trường bị ô nhiễm nặng Nước thải chế biến

không có hệ thống tiêu thoát chảy tràn ra đường, làm ô nhiễm môi trường cả một vùng rộng lớn cúa các địa phương lân cận Bã thải chế biến chất đống trong các gia đình và

đường làng ngõ xóm, gây mùi hôi thối và mất mỹ quan thôn xóm Các làng nghề chế biến hoa quả sấy, dược liệu… mức độ ô nhiễm không lớn

Khả năng tái sử dụng nước thải: Nước thải CBTB có hàm lượng chất dinh

dưỡng cao, là nguồn phân bón rất tốt đối với cây trồng CBTB sử dụng một khối lượng nước rất lớn, nếu tái sử dụng trong nông nghiệp ngoài việc tận dụng chất dinh dưỡng còn tiết kiệm được nước tưới và giảm thiểu lượng chất ô nhiễm xả vào môi trường Bên cạnh đó, nước thải chế biến của các loại làng nghề này thường có hàm lượng chất hữu cơ và các vi trùng gây bệnh rất cao, nếu chưa được xử lý sẽ ảnh hưởng đến cây trồng và môi trường xung quanh

1.2 Chế biến dứa

Tình hình sản xuất chế biến dứa:

Diện tích trồng dứa ở nước ta đạt 37.800 ha với tổng sản lượng hàng năm 282.000 tấn, trong đó xuất khẩu được 248.000 tấn (chiếm 88 %) Có hai loại sản phẩm chế biến dứa chủ yếu để phục vụ xuất khẩu cũng như tiêu thụ trong nước là nước dứa

ép và dứa miếng đóng hộp Trong chế biến dứa đóng hộp, đặc biệt là dứa miếng thì vấn đề tái tận dụng phụ phẩm chế biến là vỏ dứa để lấy phần nước dứa còn lại làm nước giải khát, bã dứa làm thức ăn chăn nuôi gia súc đồng thời làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường rất có ý nghĩa về kinh tế và môi trường Chế biến dứa được các doanh nghiệp sản xuất hoàn toàn bằng công nghiệp nửa tự động hoá hoặc hoàn toàn tự động hoá

Lượng nước thải và b∙ thải từ chế biến:

Lượng nước thải: lượng nước thải chủ yếu là ở khâu rửa quả ban đầu nên nước thải không gây ô nhiễm

Bã thải chế biến dứa, phế liệu được loại ra chủ yếu ở các dạng sau:

- Phần hai đầu quả dứa được thải ra khi cắt chiếm tỉ lệ 15ữ20% khối lượng quả

- Vỏ dứa, lõi dứa, mắt dứa, miếng vụn loại ra trong quá trình cắt gọt để làm đồ hộp dứa đông lạnh, dứa nước đường chiếm tỉ lệ 30ữ35%

- Bã dứa loại ra khi ép lấy nước dứa chiếm tỉ lệ 20ữ40% khối lượng dứa đem ép

Như vậy, cứ một tấn dứa quả sau khi chế biến sẽ thải ra khoảng 650-800 kg bã

1.3 Chế biến rượu

Đề tài KC 07 – 07 đã tiến hànhđiều tra 06 vùng làng nghề chế biến rượu tại 03 tỉnh (Bắc Ninh, Quảng Trị, Hưng Yên) cho thấy các làng nghề sản xuất rượu ở quy mô nhỏ 1 thôn, sản xuất nhỏ lẻ hộ gia đình là chủ yếu Quy trình chế biến rượu ở các

vùng nông thôn Việt Nam được sử dụng hoàn toàn bằng phương pháp thủ công (hình

1.4)

Sắn khô

10,5 tấn

Chặt nhỏ 10,34 tấn

Ngâm sắn 10,34 tấn

Bụi, mản vụn 0,16 tấn

Trộn men ủ15,172 tấn

Men 0,552 tấn

Nước sạch 42

m3

Nấu15,724

Bỗng rượu

Rượu

7750 lít

Nước thải 35,2 m3

Nước thải 29,6 m3

Nước sạch

42 m3

Luộc 12,172 tấn

Nước sạch 42

m3

Nước thải 41,14 m3

Hình 1 4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ nấu rượu

Lượng nước cấp và nước thải : T ính cho 10,5 tấn nguyên liệu thì lượng nước dùng là

126 m3 và thải ra là 106 m3 Nhu cầu dùng nước và lượng nước thải của mỗi công đoạn

chế biến khác nhau và thể hiện trong bảng sau:

Bảng 1.2 Nhu cầu sử dụng nước và thải nước trong quá trình nấu rượu

(tính cho 10,5 tấn nguyên liệu)

TT Công đoạn chế biến Nước cấp (m 3 ) Nước thải (m 3 ) Bốc hơi (m 3 )

Kết quả điều tra của đề tài tại Thanh Hoá, Ninh Thuận và Bình Thuận cho thấy

đây là những tỉnh có tiềm năng về khai thác và chế biến thuỷ hải sản với các sản phẩm

chính của CBTS là: nước mắm, thuỷ sản sấy khô và đông lạnh CBTHSĐL là loại hình

chế biến thải ra nhiều nước thải và các phụ phẩm Các phụ phẩm không được bảo quản

và chế biến kịp thời nên thường gây ô nhiếm môi trường, tạo mùi hối thối Nước thải

chế biến đông lạnh là một trong các nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường trong

các vùng CBTS Phần lớn CBTHSĐL vùng nông thôn ven biển chủ yếu ở qui mô hộ

gia đình hoặc tổ hợp Qui trình chế biến hoàn toàn bằng thủ công, cơ sở hạ tầng thấp

kém (hình 1.5) Riêng một số tỉnh như Ninh Thuận và Bình Thuận: qui mô chế biến hộ

gia đình đang chuyển dần sang các doanh nghiệp chế biến qui mô vừa và nhỏ tập trung

200-300 công nhân Một phần các sản phẩm chế biến có chất lượng cao được xuất

khẩu ra các thị trường nước ngoài Công nghệ sản xuất và cơ sở hạ tầng từng bước đang

được cải thiện

Nhu cầu sử dụng nước và thải nước:

Lưu lượng nước thải: Lượng nước sử dụng tính trên 1 đơn vị sản phẩm dao động

từ 50 - 1103/tấn của sản phẩm (TSP) Tổng lượng nước thải SX của các cơ sở quy mô

vừa và nhỏ (dưới 4 tấn sản phẩm ngày) vào khoảng 100 - 400m3/ngày

ruột

Nước thảiRửa

Cấp đông

Xếp vàokhuôn

Hình 1.5 Qui trình chế biến thuỷ sản đông lạnh

Về hiện trạng môi trường:

Hầu hết các vùng CBTS đang bị ô nhiễm trầm trọng với mức độ ngày càng gia tăng, ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước Các vùng CBTS thường có mật độ dân số cao, nên ngoài ô nhiễm do chất thải chế biến thì chất thải sinh hoạt của con người là nguồn gây ô nhiễm đáng kể Trong các vùng CBTS qui mô hộ gia đình chưa có các giải pháp

để xử lý chất thải Nước thải lẫn các phụ phẩm thường được xả ra đường, ngấm xuống

đất hoặc chảy ra biển, làm ô nhiễm cả các vùng lân cận

Khả năng tái sử dụng chất thải CBTS:

Bã thải CBTS sử dụng tươi hoặc qua chế biến làm thức ăn gia súc hoặc bón ruộng Nước thải chế biến có hàm lượng chất dinh dưỡng cao nhưng thường bị nhiễm mặn Vùng CBTS thường được bố trí ven biển xa nơi sản xuất nông nghiệp nên việc tái

sử dụng nước thải CBTS trong nông nghiệp là rất khó khăn và tốn kém về kinh phí

II Tổng quan về công nghệ xử lý chất thải chế biến nTS

2.1 Xử lý nước thải CBTB

2.1.1 Thành phần và tính chất nước thải từ CBTB

Kết quả nghiên cứu về tính chất của nước thải CBTB của một số tác giả trong

và ngoài nước cũng như kết quả điều tra của đề tài KC 07 – 07 như sau:

CHARIN và YOTHIN ( 1975) và Nguyễn Trọng Quang (1986)

Kết quả phân tích mẫu nước thải tại các xã Dương Liễu, Cát Quế- là vùng CBTB trọng điểm của huyện Hoài Đức - tỉnh Hà Tây cho thấy nước thải :

Bảng 1.4 Thành phần và tính chất nước thải vùng CBTB - Hoài Đức - Hà Tây

Xã Cát Quế (CB bột sắn) xã Minh Khai (CB bột dong)

Dương Đức Tiến, Trần Hiếu Nhuệ (1991)

Lê Kim Cúc và CS, Viện Khoa học Thuỷ lợi (1997 – 1999)

Bảng 1.5 Thành phần nước thải CBTB tại thôn Thị Ngoại – x∙ Tân Hoà

BOD 5 (mg/l)

Coliform (MPN/100ml

M10 6,76 1.584 276,9 7,21 73,15 490,6 305,3 >60.000.000

Ghi chú: - M1: Nước tẩy bột - M6: Nước đầu kênh tưới - M2: Nước thải sinh hoạt

- M3, M9: Nước thải lọc bột - M4, M10 : Nước thải cuối rãnh 2,3

Nước thải trong vùng CBTB có đặc điểm chung là :

- Chỉ số pH, hàm lượng ôxy hoà tan thấp là những điều kiện bất lợi cho quá trình xử

lý bằng sinh học

- Tỷ số BOD5/COD thường > 0,65 cho thấy đối với loại nước thải này phương pháp

xử lý sinh học sẽ đem lại hiệu quả cao

- Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải rất cao, do đó lượng cặn thải này sẽ nhanh

chóng gây bồi lấp công trình xử lý

- Trong nước thải có chứa hàm lượng Cyanua là chất rất độc cho động thực vật

- Nước thải còn chứa nhiều tinh bột nên trong điều kiện yếm khí sẽ nhanh chóng lên

men gây thối rữa, bốc mùi hôi thối gây ô nhiễm môi trường

2.1.2 Công nghệ xử lý nước thải (XLNT) CBTB

Đã có rất nhiều Nhà Môi trường trong và ngoài nước nghiên cứu XLNT CBTB

bằng các công nghệ khác nhau như:

Bể AEROTEN: JESUITAS (1966), AZIZ (1969)

Hồ kỵ khí và bể mê tan: TONGKASAME (1968), UDIN (1970), RICHARD F và

các cộng sự (1992)

Thiết bị lọc sinh học và siêu lọc: PESCOD (1975), SINA DEVI và các tác giả khác

(1982), TANTICHAROEN và các cộng sự (1987)

Bể UASB: ZEEVALKINK và các cộng sự (1986), A.P.Annachhtre và A.AmoRnkaew,

Hien (1999), P.G.Hien, LTK Oanh, NT Viet (Việt nam) và G Lettinga, công nghệ này

đã được áp dụng ở một số nước khí hậu nhiệt đới như Hồng Kông, Thái Lan, Đài Bắc,

Nam Triều Tiên (ENVIROASIA TD)

Các nhà khoa học của học viện công nghệ châu á (AIT) đã nghiên cứu XLNT từ

CBTB bằng hệ thống kết tủa hoạt hoá yếm khí

Kết quả nghiên cứu của Viện Công nghệ châu á (AIT) về tổng quan ngành công

nghiệp CBTB và công nghệ XLNT cho thấy xử lý bằng phương pháp yếm khí là một

qui trình xử lý có nhiều ưu điểm đặc biệt là với lượng nước thải chứa nhiều chất hữu cơ

dễ bị vi khuẩn phân huỷ

Các tác giả Nemerow và Agaroly (1998) cũng đã chỉ ra phương pháp XLNT CBTB có

hiệu quả và phù hợp là phương pháp sinh học

ESCAP( 1982) đã đưa ra các công nghệ thích hợp XLNT từ CBTB giảm ô nhiễm hiện

nay là sử dụng ao yếm khí kết hợp công đoạn xử lý hiếu khí trong các bồn ô xi hoá,

bồn hiếu khí, trống quay sinh hoá (bio-drum)

Tại một số cơ sở CBTB quy mô nhỏ tại Thái Lan: đã áp dụng công nghệ XLNT bằng

hệ thống các hồ yếm khí và tuỳ tiện, trước khi chứa vào hồ nước thải được pha trộn với

chế phẩm vi sinh

Nguyễn Văn Hợp và CS- Trường đại học Khoa Học Huế (1998) đã nghiên cứu

XLNT từ sản xuất tinh bột sắn xã Thuỷ Dương- Hương Thuỷ- tỉnh Thừa Thiên Huế bằng tổ hợp các giải pháp: xử lý hoá học, lắng cơ học nhờ hệ thống hố ga, kết hợp xử

lý bằng bể sinh học kỵ khí

PGS.PTS Trần Văn Nhị và CS (1998) đã nghiên cứu XLNT từ sản xuất tinh bột

dong tập trung của cả xã Minh Khai - Hoài Đức- Hà Tây bằng kênh oxy hoá hồi lưu

có sự tham gia của chế phẩm vi sinh

Lê Thị Kim Cúc, Lê Hồng Hải và cộng sự- Viện khoa học thuỷ lợi (1998) nghiên cứu

XLNT từ sản xuất tinh bột sắn xã Cát Quế- Hoài Đức- Hà Tây bằng phương pháp xử lý: lắng cơ học tại các hố ga tại hộ gia đình + xử lý bằng bể sinh học kỵ khí + hồ sinh học và lắng cơ học + bể yếm khí + bể hiếu khí AERATED LAGOON (AL) có bổ sung thêm chủng vi sinh

2.2 Xử lý nước thải chế biến rượu

2.2.1 Thành phần và tính chất nước thải chế biến rượu

Nước thải sản xuất rượu nói chung có nồng độ COD cao từ 370- 4.167 mg/l, giá trị trung bình là 2.170 mg/l, trong đó có đến 50 % là thành phần hữu cơ tan (trung bình khoảng 1.074 mg/l) Độ pH thường ở khoảng a xít Trong thành phần nước thải có lẫn

độc tố (xianua CN-) (Nelson L Nemerow, 1978, tr 392-395)

Kết quả điều tra của đề tài KC 07 – 07 tại làng nghề nầu rựợu Đại Lâm – Tam

Đa – Yên Phong – Bắc Ninh cho thấy thành phần nước thải như trong bảng 1.6 Kết quả điều tra cũng cho thấy ở các vùng chế biến rượu chất thải chăn nuôi là nguồn gây

ô nhiễm chính

Bảng 1.6 Thành phần nước thải chế biến rượu tại thôn Đại Lâm

Chất tổng số (mg/l) Mẫu

số

pH SS

COD (mg/l)

BOD 5 (mg/l)

Coliform (MPN/100ml)

Trên thế giới hiện đang áp dụng một số phương pháp như : Điện thẩm, hoá học,

kỵ khí, hoạt tính và trích ly để XLNT từ quá trình sản xuất rượu Kết quả nghiên cứu

cho thấy phương pháp kỵ khí và trích ly có hiệu quả xử lý khá cao, xử lý kỵ khí đạt trung bình 83 %, xử lý trích ly đạt trung bình 72% (tính theo BOD5)

Một trong những phương pháp mới đang phát triển trên thế giới hiện nay để XLNT sản xuất rượu là hệ thống bể phản ứng với màng lọc sinh học làm việc theo mẻ

kế tiếp (Andreottola et al., 2001, tr.347-354) Các nghiên cứu về nước thải sản xuất rượu cho thấy một số khó khăn cho việc xử lý nó bằng phương pháp sinh học bởi nồng

độ các chất hữu cơ cao và những dao động tải lượng Hệ thống bể XLNT làm việc theo

mẻ kế tiếp (SBR) có hiệu suất loại bỏ COD từ 86 - 99 %, với mức tải trọng áp dụng

đến 29gCOD/m2/ngđ tương ứng với 8,8kgCOD/m3/ngđ

Hiện nay, tại Việt Nam nước thải của các nhà máy chế biến bia rượu chủ yếu

được xử lý bằng phương pháp hiếu khí như áp dụng bể Aerotank, UASB, hồ sinh học hiếu khí Các công nghệ và thiết bị này đều được nước ngoài cung cấp, phía Việt nam chỉ được nhận lắp đặt

Các vùng làng nghề nấu rượu hiện nay ở nước ta hiện nay, hỗn hợp nước thải chế biến rượu với nước thải sinh hoạt và chăn nuôi hàu như chưa được xử lý

Kết quả đánh giá chất lượng nước thải của 28 cơ sở CBTS đông lạnh có quy mô vừa và nhỏ tại một số vùng trọng điểm của ngành thuỷ sản và số liệu đặc trưng tại hai

cơ sở Xí nghiệp CBTS Xuất khẩu Xuân Trường – Nam Định (xem bảng 1.7)

Bảng 1.7 Thành phần nước thải CBTHS tại xí nghiệp Xuân Trường- Nam Định

Khu vực xử lý NL KV phân cỡ Thải chung T

9 P tổng số mg/l 2,14 1,28 1,72 0,86 1,2 1,05 1,35 6

Ghi chú: M1 - M4: nước rửa tôm (4/1999), M2 - M5: nước rửa mực (1/1999) Kết

quả điều tra của đề tài KC 07-07 về thành phần, tính chất của nước thải một số vùng

CBTHS ở nông thôn nước ta cho thấy bị ô nhiễm rất nặng (Xem bảng 1.8)

Bảng 1.8 Thành phần nước thải CBTHS tại x∙ Hải Bình – Tĩnh Gia

BOD 5 (mg/l)

Coli

MPN/100ml

TSMT (g/l)

Cl (mg/l)

-SO 4 2 (mg/l)

- M1,2, 3: Nước thải tại Tân Thịnh - M7,8,9: Nước thải tuyến cống số 2

- M4,5,6: Nước thải thôn Liên Đình - M10: Nước thải trước khi xả ra biển

Từ các kết quả trên cho phép rút ra một số nhận định sau:

- Các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải CBTS đông lạnh dao động rất lớn

- So sánh với Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945 – 1995 đối với nguồn loại B, cho thấy phần lớn các chỉ tiêu ô nhiễm vượt trên tiêu chuẩn cho phép: SS: 1 ữ 5 lần, BOD5: 3 ữ

18 lần, COD: 2 ữ 12 lần, Nts đến 1,8 lần, Pts đến 4,2 lần, NH3 từ 5 ữ 15 lần, dầu mỡ

động vật lên tới 2,6 lần

- Với tỷ lệ BOD/ COD trong khoảng 0,6 - 0,7 ( > 0,4) và hàm lượng N,P như trên, cho thấy nước ta thải là môi trường đối thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vật phân huỷ các hợp chất hữu cơ

2.3.2 Công nghệ XLNT CBTHS

Các phương pháp XLNT chủ yếu đang được các cơ sở CBTHS ở nước ta đang áp dụng hiện nay là phương pháp cơ học (Song chắn rác + Bể lắng có ngăn lọc) và

phương pháp sinh học (hồ sinh học) Các phương pháp này có thể thực hiện riêng rẽ hoặc kết hợp theo từng giai đoạn của quy trình làm sạch Thể hiện cụ thể ở 4 sơ đồ quy trình như sau :

* Sơ đồ 1 : Nước thải → Song chắn rác → Bể lắng tự nhiên → Ra ngoài

* Sơ đồ 2 : Nước thải → Song chắn rác → Bể lắng có ngăn lọc → Ra ngoài

* Sơ đồ 3 : Nước thải → Song chắn rác → Hồ sinh học tự nhiên → Ra ngoài

* Sơ đồ 4 : Nước thải → Song chắn rác → Bể lắng có ngăn lọc hoặc lắng tự

nhiên → Hô sinh học tự nhiên → Ra ngoài

Trong 4 sơ đồ nói trên, biện pháp lắng tự nhiên và lọc nhanh qua lớp vật liệu cố

định (xem sơ đồ 1 và 2) được sử dụng phổ biến, khả năng áp dụng biện pháp hồ sinh học bị hạn chế rất nhiều do phải có diện tích đủ lớn và chỉ thích hợp với cơ sở có mặt bằng tương đối rộng và xa khu dân cư Có thể đánh giá chung về công nghệ XLNT

đang được áp dụng hiện nay tại một số cơ sở CBTSĐL là:

- Các biện pháp xử lý nước thải thuộc loại đơn giản, không có yêu cầu cao về kỹ thuật cũng như trình độ quản lý, chế độ làm việc rất không ổn định và dễ bị thay đổi, hiệu quả xử lý khá thấp và không ổn định về lâu dài

- XLNTvới những biện pháp kể trên thuộc vào nhóm có trình độ công nghệ thấp, khó kiểm soát và nói chung chỉ có khả năng làm sạch ở mức độ sơ bộ hoặc không triệt để, thậm chí ngay cả khi đạt được hiệu suất cao nhất, chất lượng nước sau xử lý hầu như không đảm bảo tiêu chuẩn thải nước theo TCVN 5945 - 1995 (loại B)

2.4 Công nghệ xử lý chất thải rắn trong vùng chế biến NTS

Chất thải rắn trong vùng chế biến NTS bao gồm:

- Bã thải của quá trình sản xuất chế biến NTS như: bã sắn, bã dong giềng, bã dứa,

đầu tôm, đầu cá và các phế phụ phẩm thuỷ sản khác

- Chất thải từ chăn nuôi chủ yếu là phân gia súc và chất thải sinh hoạt của người

- Rác thải sinh hoạt

2.4.1 Đặc điểm nguồn chất thải hữu cơ trong vùng chế biến NTS

Tỉ lệ C/N trong chất bài tiết của người dao động trong khoảng (6 – 10)/1, như

vậy là hàm lượng N rất cao và tỷ lệ này thấp hơn rất nhiều so với tỷ lệ C/N tối ưu (20 - 30)/1 để quá trình xử lí sinh học đạt hiệu quả nhất Chính vì vậy khi xử lý chất bài tiết của người cần tăng thêm thành phần C bằng các loại rơm, rạ, tro, cỏ khô hoặc bã thải chế biến (đặc biệt là bã dong giềng là rất phù hợp)

Bảng 1.9 Thành phần chất bài tiết của người

(Nguồn: Gotaass,1956 và Feachem, 1983)

Bảng 1.10 Thành phần của chất thải gia súc

2.4.2 Tổng quan công nghệ xử lý chất thải hữu cơ trong vùng chế biến NTS

Xử lý bã thải CBTB:Một số giải pháp công nghệ bước đầu đã được nghiên cứu áp

dụng để xử lý loại bã thải này là:

Bã sắn: được sử dụng làm thức ăn cho lợn, gà, vịt hoặc cá nước ngọt dưới dạng tươi

hoặc chế biến bằng phương pháp lên men

Bã dong giềng: Một số giải pháp đã được áp dụng để xử lý loại bã thải này là:

Xử lý cùng với phân gia súc bằng bể biogas, phương pháp này ít áp dụng do điều kiện kinh tế, do lựa chọn loại hình bể chưa phù hợp và không nắm được kỹ thuật xây dựng và quản lý vận hành nên công trình dễ hư hỏng hoặc gặp nhiều sự cố kỹ thuật khi vận hành

Làm cơ chất để trồng các loại nấm, phương pháp này ít áp dụng do khâu tiêu thụ sản phẩm, lực lượng lao động nhàn rỗi ở các vùng chế biến ít

Phơi khô làm chất đốt, ủ làm phân bón là chủ yếu

Xử lý bã dứa:

Trên thế giới hiện nay bã dứa được xử lý chủ yếu theo phương pháp ép và sấy khô, bã dứa sau khi sấy khô được nghiền nhỏ làm thức ăn cho trâu , bò hoặc ủ chua làm thức ăn cho đại gia súc ở nước ta hiện nay, phần lớn lượng bã còn lại được đem

đi đổ hoặc chôn lấp làm phân

Xử lý phế phụ phẩm hải sản:

Phế phụ phẩm hải sản (PPPHS) bao gồm các chủng loại hải sản bị loại bỏ do không đủ tiêu chuẩn sử dụng làm thức ăn cho người và lượng đầu, ruột tôm, cá, mực…được loại bỏ trong quá trình chế biến thuỷ hải sản (đông lạnh hoặc phơi khô) Trên thế giới, PPPHS thường được giữ ở nhiệt độ lạnh và sau đó sấy khô, nghiền bột làm thức ăn chăn nuôi Với các nước có nền công nghiệp phát triển, bột cá được sản xuất theo các bước sau: nén, ép, nấu chín nguyên liệu, làm giảm nước và tách mỡ, phần dịch được cô đặc và trộn với phần rắn để sấy khô Bột cá được sản xuất theo cách này có hàm lượng protein cao (60-70%) và không mặn, là loại thức ăn giàu đạm trong

chăn nuôi (N.P Kjos, 2001)

ở các vùng CBTHS của nước ta, PPPHS được thu gom để làm thức ăn chăn nuôi dưới dạng tươi, hoặc bảo quản bằng cách phơi nắng nên chất lượng kém hơn và mặn do phải ướp muối trước khi phơi Sau vài ba ngày phơi nắng cá nhỏ vẫn phải qua sấy mới bảo đảm độ khô để nghiền bột và bảo quản làm thức ăn cho gia súc, gia cầm PPPHS không được quản lý tốt hoặc do thời tiết bị hư thối phải đổ bỏ ra ngoài môi trường thì

nó sẽ trở thành nguồn chất thải có nguy cơ gây ô nhiễm cao

Xử lý rác thải sinh hoạt, chất thải chăn nuôi:

Giải pháp xử lý một phần rác thải sinh hoạt được một số vùng nông thôn hiện nay áp dụng là đốt Công tác tổ chức thu gom, phân loại rác tại các hộ gia đình và chôn lấp rác thải hợp vệ sinh mới chỉ được một vài địa phương thực hiện

Chất thải chăn nuôi: giải pháp thường được sử dụng để xử lý nguồn chất thải này là ủ làm phân bón

2.5 Tái sử dụng chất thải chế biến NTS

2.5.1 Tái sử dụng nước thải chế biến NTS trong nông nghiệp

Từ đầu thế kỷ 19 ở Anh và Cộng hoà Liên bang Đức đã xây dựng những mức sơ bộ, tổng diện tích tưới thải ở Châu Âu vào thế kỷ 20 ở mức 80 - 90.000ha, trung bình mỗi ngày sử dụng 40 - 1000m3 mức thải /01 ha

Sử dụng nước thải để tưới đã được nhiều tác giả trong và ngoài nước nghiên cứu

như: Evilevit (1995), Tại Ba Lan, các nghiên cứu về việc sử dụng nước thải cho mục

đích nông nghiệp đã được thực hiện tại các cơ sở (xí nghiệp) sản xuất tinh bột Lượng

BOD và COD đã giảm xuống 97% - 98% trong cả hệ thống mương máng, Viện khoa

học Thuỷ lợi (1984) đã nghiên cứu chất lượng nước thải thành phố Hà Nội và thấy

rằng rất phù hợp để tưới cây trồng, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam

(1994) đã đánh giá được hiệu quả sử dụng nước thải vùng Thanh Trì - Hà Nội để tưới

,H.T.L Trà (2001) đã nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng bùn thải đến chất lượng môi trường đất và năng suất của cây trồng, N.N.Thư (2001) đã nghiên cứu sử dụng nước thải để tưới rau và nuôi cá ở vùng Thanh Trì - Hà Nội, V.T.T Hương (2000) đã

nghiên cứu thành phần phân bón trong nước thải sinh hoạt ở một số vùng nông thôn tập trung đông dân cư, có sản xuất chế biến các mặt hàng nông sản và hiệu quả xử lý nước thải đã qua xử lý sơ bộ để tưới ruộng

2.5.2 Tái sử dụng PPPHS làm thức ăn chăn nuôi

Có hai loại sản phẩm từ PPPHS (chủ yếu từ cá) đang được sử dụng trên thế giới là bột cá (được chế biến bằng công nghệ sấy khô) và cá ủ chua (được chế biến bằng công nghệ lên men ủ chua)

ở nước ta PPPHS chủ yếu được sử dụng cho chăn nuôi dưới dạng tươi, sản phẩm

đã qua bảo quản chế biến có chất lượng tốt để phục vụ cho mục đích chăn nuôi chưa nhiều Vấn đề xử lý bảo quản và tái sử dụng PPPHS có nhiều hạn chế

2.5.3 Tái sử dụng chất thải tạo khí sinh học bằng công nghệ biogas

Trên thế giới đã có tới 7 triệu bể Mêtan đang hoạt động trong đó có khoảng 20.000 bể loại lớn dùng để tạo khí chạy cho các động cơ diezen Các bể này tạo ra một lượng khí sinh học khoảng 4.000.000 m3/ năm

ở Việt Nam, bể BIOGAS không phải là công nghệ quá mới mẻ Tuy vậy, quy mô ứng dụng không nhiều, trừ một số dự án quy mô Quốc gia ở Đan Phượng – Hà Tây, Nam Định

2.5.4 Tái sử dụng b∙ dứa làm thức ăn gia súc

Các phương pháp bảo quản chế biến bã dưa trên thế giới:

- Bã dứa có thể ủ chua hoặc sau khi được ép và sấy khô, rồi nghiền nhỏ làm thức ăn cho trâu bò, gia cầm Bã dứa làm thức ăn ở Haoai (Mỹ) bã dứa được chế biến khô chiếm 50% khẩu phần thức ăn của gia súc

Tỡnh hỡnh cheỏ bieỏn pheỏ lieọu trong cheỏ bieỏn dửựa ụỷ Vieọt nam:

- Được sửỷ duùng tửụi laứm thửực aờn trửùc tieỏp cho boứ nhửng lửụùng tieõu thuù theo caựch naứy coứn haùn cheỏ do nhà máy không ở gần khu vực chăn nuôi

- Vieọc cheỏ bieỏn, uỷ chua ủeồ coự theồ baỷo quaỷn laõu laứm thửực aờn cho boứ quanh naờm vaón chửa coự nụi naứo thửùc hieọn Cheỏ bieỏn, sửỷ duùng baừ dửừa

ụỷ Vieọt Nam coứn nhoỷ leỷ Phaàn lụựn mụựi ụỷ daùng nghieõn cửựu thửỷ nghieọm Trong khi vieọc cheỏ bieỏn sửỷ duùng baừ dửựa treõn theỏ giụựi ủaừ ụỷ mửực quy moõ coõng nghieọp

III- Thiết bị xử lý chất thải

3.1 Thiết bị xử lý chất thải

Chủ yếu dưới dạng các công trình xây đúc bằng gạch xây, đá xây hoặc bê tông kết cấu dạng BLOCK lắp ghép hoặc liền khối với quy mô kích thước khác nhau Các thiết bị này có tác dụng tạo nên môi trường và các điều kiện xử lý nước thải tương thích với một loại hình công nghệ xử lý chất thải Ví dụ: công nghệ xử lý yếm khí có các thiết bị dạng bể BIOGAS, bể lọc kỵ khí, bể ủ kỵ khí, bể phốt…hoặc công nghệ xử

lý hiếu khí có bể AEROTEN, UASB, bể oxy hoá…

3.2 Thiết bị chuyển tải chất thải

Trong phạm vi khuôn khổ của đề tài KC 07-07 sẽ nghiên cứu chế tạo bơm trục vít (BTV) để chuyển tải loại hình nước thải có lẫn nhiều chất thải rắn như rơm rạ, túi nilon, bùn…

BTV có những đặc điểm lợi thế như sau:

- Lưu lượng lớn, cột nước thấp, tiết kiệm điện năng và công suất bơm không bị dư thừa Kết cấu nhà trạm bơm đơn giản nên tiết kiệm được chi phí xây dựng và quản

lý vận hành

- Bơm có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và phạm vi sử dụng khá rộng

Lựa chọn đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề mục sẽ là thiết bị máy BTV quy mô nhỏ với lưu lượng Q = (30 - 300)m3/h; cột áp của bơm Hb = (1,0 – 4,0)m phục vụ cho việc bơm các chất thải lỏng - rắn của các làng nghề hay các cơ sở sản xuất chế biến NTS Từ đó đúc rút kinh nghiệm để thiết kế, chế tạo và lắp đặt các máy BTV khác có công suất lớn

hơn (Theo yêu cầu đặt hàng của Bộ Khoa học và CN)

Tình hình nghiên cứu và chế tạo BTi:

Bơm trục vít được rất nhiều các nước trên thế giới như: Hy lạp, đức, Tây Ban Nha, Hà Lan, Phần Lan,… sử dụng cho bơm cấp nước và tiêu nước cho nông nghiệp,

sử dụng cho các ngành công nghiệp Giá thành của các loại bơm nhập ngoại rất cao nên khó có khả năng ứng dụng cho các vùng làng nghệ chế biến ở nông thôn nước ta Hiện nay, Thụy Sĩ đã giúp Việt Nam xây dựng trạm bơm nước thải cho Thành phố Nam Định với 10

tổ máy bơm, công suất mỗi máy N1 = 50 Kw, lưu lượng Q1 = 900 - 1100 m3/h Giá thành

01 tổ máy khoảng 01 tỷ đồng Việt Nam

Trong những năm 1980 một số cơ sở nghiên cứu và chế tạo ở trong nước như Trường đại học Bách khoa Hà Nội, Nhà máy Công cụ số 1, Công ty cơ khí - điện thủy lợi,

đã nghiên cứu và chế tạo BTV với mục đích dùng trong xử lý chất thải công nghiệp và nông nghiệp, nhưng kết quả nghiên cứu và sản phẩm chế tạo chưa được nhiều

3.3 Thiết bị ép – sấy bã dứa

Công nghệ ép - sấy bã dứa ủeồ cheỏ bieỏn ra caực saỷn phaồm khaực nhử: nửụực giaỷi khaựt, rửụùu, coàn, phaõn boựn, thửực aờn gia suực… được các nước đang phát

triển áp dụng rộng rãi do những ưu điểm nổi bật của giải pháp này Thiết bị ép – sấy bã dứa được chế tạo liên hoàn cho các nhà máy có công suất rất lớn và giá thành đắt nên các cơ sở chế biến không thể có điều kiện nhập ngoại được

Chuựng ta ủaừ coự caực maựy eựp caực saỷn phaồm rụứi nhử eựp daàu laùc, eựp nửụực caứ chua vv…, chuựng ta ủaừ coự caực loaùi maựy saỏy nhử saỏy vổ ngang, saỏy thaựp, saỏy thuứng quay…Nhửng caực thieỏt bũ ủoự chưa phù hợp với yêu cầu

đối với ép sấy bã dứa ( về gia công chế tạo, giá thành, yêu cầu đối với sản phẩm sau sấy ép…)

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là dây chuyền ép - sấy để xử lý bã dứa làm thức

ăn gia súc quy mô nhỏ 0,5 -1,0 tấn/giờ

IV- ứng dụng chế phẩm sinh học trong xử lý chất thải

Qua thực tế cho thấy hiệu quả XLNT bằng phương pháp sinh học có thể tăng lên

từ 25 - 50% khi được bổ sung các chủng VSV dưới dạng chế phẩm

Hickey và cộng sự ( 1991).Việc sử dụng các vi sinh vật họ Methanococus để thuỷ

phân các chất thải rắn giàu cellulose thành khí mettan trong điều kiện lên men yếm khí

đã được hầu hết các nước trên thế giới áp dụng

Arbiv, Van rijn và cộng sự (1995) đã chứng minh rằng công nghệ lên men yếm khí

đã được ứng dụng để xử lý hầu hết các chất thải lỏng có chứa các chất độc hại như H2S,

CN, NO2 , BOD cao nhờ sự có mặt của Thiobacillus thiooxidans, T.acidiophillus, T organopanus

ở Việt Nam, việc nghiên cứu và thử nghiệm các chế phẩm VSV có khả năng phân giải

các hợp chất hữu cơ có trong nước thải, các chất hữu cơ ở dạng rắn, lỏng đã được tiến hành từ lâu Các chế phẩm có thể kể tới như EMUNI ( Trung tâm VSVHƯD- Đại học QGHN), MICROPHOT ( Cty Sinh hóa Hà Nam), DW (Liên hiệp KHSXCNHH-Viện

HH-TT KHTN & CNQG), WG (Công ty phân bón Sông Gianh), Khoảng một thập kỷ

trở lại đây việc nghiên cứu công nghệ để xử lý chất thải của các làng nghề chế biến NTS mới được một số cơ quan khoa học tiến hành

Nguyễn Thuỳ Châu và cộng sự, Viện Công nghệ sau thu hoạch đã nghiên cứu công

nghệ xử lý bã mía để sản xuất nấm Neurospora sitophila

Trần Thị Mai và cộng sự, Viện Công nghệ sau thu hoạch đã nghiên cứu công nghệ xử

lý bã dong giềng để nuôi nấm sò

Trần Văn Nhị và cộng sự, nghiên cứu ảnh hưởng của một số chế phẩm sinh học lên

quá trình xử lý cặn bùn nước thải làng nghề chế biến NSTP có kết hợp chăn nuôi

Nhiếu cơ quan nghiên cứu đã tập hợp và lưu giữ được một số nguồn chủng VSV có

khả năng phân huỷ nhanh chất hữu cơ trong nưcớ thải và phân rác thải Tuy vậy, chưa

có chế phẩm VSV nào được nghiên cứu và sản xuất để phục vụ riêng cho xử lý nước thải CBTB, nước thải từ sản xuất rượu và nước thải chế biến thuỷ hải sản

V- Nhận xét chung

Về hiện trạng công nghệ và tổ chức sản xuất:

1 Chế biến NTS (CBTB, rượu, CBTHSĐL) ở các vùng nông thôn với quy mô nhỏ lẻ,

phân tán, hình thức tổ chức sản xuất hộ gia đình là chủ yếu Chính vì vậy, công nghệ chế biến được áp dụng là thủ công nghiệp, trình độ sản xuất còn hạn chế, thiết

bị dùng trong quá trình chế biến còn thô sơ Đây là một đặc điểm rất khác biệt so với loại hình tổ chức sản xuất chế biến quy mô công nghiệp của các nhà máy, xí nghiệp trong nước và lại càng khác xa so với ở nước ngoài

2 Trong các vùng chế biến thì nước thải CBTB và CBTHSĐL, bã thải CBTB dong, PPPHS, chất thải chăn nuôi và rác thải sinh hoạt là những nguồn gây ô nhiễm chính Nước thải ở các vùng chế biến đếu ở mức ô nhiễm hữu cơ nặng và rất nặng Chỉ số BOD, COD cao và tỷ số BOD/ COD thường > 0,65

Về công nghệ và thiết bị xử lý chất thải:

3 Tổng quan về công nghệ và thiết bị xử lý chất thải vùng chế biến NTS cho thấy XLNT chế biến bằng phương pháp sinh học là thích hợp và hiệu quả Vai trò của các chế phẩm vi sinh và thiết bị xử lý hết sức quan trọng Kết quả nghiên cứu XLNT CBTB khá nhiều và phong phú với các công nghệ từ đơn giản đến hiện đại

Hệ thống các hồ yếm khí kết hợp với các công trình XL hiếu khí sau đó được đánh giá là công nghệ xử lý hiệu quả, phù hợp với điều kiện sản xuất tiểu thủ công nghiệp và vùng chế biến có qũy đất cho phép Bên cạnh đó các dây chuyền công nghệ xử lý hiện đại hiện nay thường áp dụng bể UASB như một biện pháp hạt nhân kết hợp với lắng sơ bộ trước đó

4 Kết quả nghiên cứu XLNT CBTHSĐL và chế biến rượu không nhiều, chủ yếu là công nghệ áp dụng cho quy mô sản xuất công nghiệp

Về tái sử dụng chất thải chế biến NTS:

5 Tái sử dụng nước thải và chất thải trong vùng chế biến rất có ý nghĩa về kinh tế và môi trường Quá trình tái sử dụng nước thải để tưới giải quyết được hai mục tiêu là giảm hàm lượng chất hữu cơ và tận dụng nguồn dinh dưỡng sẵn có trong nước thải, giảm chi phí trong sản xuất, giảm quy mô công trình XLNT

6 Các kết quả nghiên cứu về tái sử dụng nước thải sau xử lý và chất thải hữu cơ chưa nhiều, vấn đề này không được quan tâm nghiên cứu thoả đáng Kiểm soát chất lượng nguồn nước thải để tưới là rất quan trọng nhằm đảm bảo cho cây trồng phát triển bình thường, cho năng suất cao, tránh ô nhiễm đất và nước ngầm, Các nghiên cứu về công nghệ tưới nước thải hầu như chưa có vì vậy đây là vấn đề cần tập trung nghiên cứu trong khuôn khổ của đề tài

7 Nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước về công nghệ xử lý thường cho từng nguồn thải riêng biệt, không có giải pháp xử lý tổng hợp từ xử lý – tái sử dụng – tổ chức quản lý Đã có một số công trình nghiên cứu xử lý chất thải cho các vùng chế biến NTS ở nông thôn nước ta như: XLNT, sử dụng lại chất thải làm thức ăn gia súc, tận dụng khí gas cho sinh hoạt và sử dụng các chế phẩm vi sinh trong công

nghệ xử lý Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu còn mang tính chất đơn lẻ, tách rời từng khâu mà ch−a liên hoàn đồng bộ từ qui hoạch, xử lý đến sử dụng chất thải

và quản lý tổng hợp Ch−a kết hợp giữa xử lý chất thải và tái sử dụng chất thải trong nông nghiệp Ch−a đồng bộ giữa các giải pháp công nghệ và tổ chức quản lý xử lý

và biện pháp công trình và phi công trình

Chương II Nghiên cứu, lựa chọn công nghệ xử lý chất thải

- Điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn, khả năng cung cấp vật tư thiết bị

- Các điều kiện tự nhiên môi trường khác của địa phương

Từ các cơ sở trên, các phương án công nghệ được đề xuất và lựa chọn theo các tiêu chí như sau:

- Công nghệ xử lý phải đảm bảo chất lượng nước sau xử lý có thể dùng cho trồng

trọt, nuôi trồng thuỷ sản (Theo đơn đặt hàng của Bộ Khoa học & Công nghệ)

- Công nghệ xử lý phải đơn giản, dễ vận hành , có tính ổn định, vốn đầu tư và chi phí quản lý phù hợp

- Công nghệ xử lý có khả năng tận thu, tái chế, tái sử dụng các nguồn chất thải như năng lượng (thu hồi khí đốt), phân bón

II- Nghiên cứu, lựa chọn công nghệ XLNT

Để XLNT, tuỳ theo đặc điểm, thành phần, tính chất của nước thải, cần có các phương pháp xử lý khác nhau Trong thực tế ba phương pháp sau đây thường được ứng dụng: cơ học, hoá lý, sinh hoá (hoặc sinh học) Để loại trừ các vi khuẩn gây bệnh trong nước thải cần thực hiện giai đoạn khử trùng nước trước khi xả ra sông, hồ

2.1 Nghiên cứu, lựa chọn công nghệ XLNT CBTB

Căn cứ vào đặc điểm công nghệ chế biến, hình thức tổ chức sản xuất CBTB tại một số làng nghề ở nông thôn (đã được trình bày trong chương 1) cho thấy một số đặc

điểm cần cân nhắc khi lựa chọn công nghệ XLNT :

- Tổ chức sản xuất chế biến manh mún với quy mô hộ gia đình và tổ hợp sản xuất là chủ yếu, các cơ sở sản xuất chế biến phân bố xen kẽ trong các khu dân cư cho nên nguồn thải phân tán Vì vậy, áp dụng những kết quả nghiên cứu, công nghệ hiện

đại cho các vùng này là không thích hợp

- Công nghệ chế biến là thủ công nghiệp, thiết bị máy móc chế biến cũ, khu vực chế biến thường không được quy hoạch hợp lý nên áp dụng công nghệ sản xuất sạch, tuần hoàn nước cấp để giảm nguồn phát thải, tái sử dụng chất thải phục vụ nông nghiệp chưa được quan tâm

- Hệ thống tiêu thoát nước thải ở các làng nghề chế biến thường là rãnh hở, chủ yếu

là rãnh đất hoặc xây dựng chưa hoàn chỉnh Nước thải thông thường là hỗn hợp của nước thải sản xuất và các loại khác như nước thải sinh hoạt, chăn nuôi

- Vùng CBTB có mật độ dân cư cao, diện tích đất canh tác và ao hồ chiếm tỷ lệ rất thấp và phân bố gần khu dân cư

Căn cứ vào thành phần, tính chất nước thải vùng CBTB (đã được trình bày trong chương 1) cho thấy:

- Lượng nước thải CBTB khá lớn nên có ảnh hướng đáng kể đến khối tích của công trình xử lý Hàm lượng cặn lơ lửng, chỉ số BOD5 và COD rất lớn Tỷ số BOD/COD thường > 0,65 cho thấy áp dụng công nghệ xử lý sinh học là hiệu quả

- Chỉ số DO và pH thấp là điều kiện bất lợi đối với việc tái sử dụng nứơc thải để tưới

Căn cứ vào kinh nghiệm của thể giớí và trong nước về xử lý chất thải CBTB (đã

được trình bày trong chương I) Phương pháp XLNT CBTB thường sử dụng là:

- Hầu hết các nhà máy sản xuất tinh bột trên thế giới đều XLNT bằng một loạt các ao

kỵ khí và tuỳ tiện Nước thải CBTB có thể được XL bằng các phương pháp như phân huỷ kỵ khí, quá trình bùn hoạt tính và hồ ôxi hoá

- Phương pháp xử lý sử dụng hồ kỵ khí kết hợp với giai đoạn hiếu khí cuối cùng là phương pháp đơn giản nhất và giá thành rẻ nhất

- Phương pháp xử lý sử dụng hồ ôxi hoá với giá thành hạ nhưng cũng cần diện tích

đất khá rộng Hiệu quả khử BOD là 80 - 90%

- Nếu sử dụng các đầm, ao hiếu khí thì hiệu quả khử BOD khá cao (80 - 85%), giảm thời gian lưu nước và giảm diện tích đất sử dụng nhưng cần xử lý trước bằng các ao

kỵ khí

Đề tài lựa chọn mô hình tổ chức thoát nước và XLNT tại các làng nghề CBTB: theo kiểu phân tán, xử lý tập trung quy mô nhỏ kết hợp với xử lý tại chỗ quy mô hộ gia đình (hình 2.1) Công nghệ xử lý chất thải phù hợp có xu hướng là loại hình

quy mô nhỏ lẻ, tập trung xử lý tại hộ gia đình, đơn giản về vận hành và quản lý, phân tán chất thải để xử lý và tăng trách nhiệm của các hộ gia đình sản xuất đối với vấn đề bảo vệ môi trường

Một số dây chuyền công nghệ XLNT thích hợp cho làng nghề CBTB được giới thiệu ở các hình 2 2 đến 2 7 Một số các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật - môi trường

của các phương án này được thể hiện trong bảng 2.1

Theo kinh nghiệm XLNT trong và ngoài nước, đối với loại nước thải có thành phần chất hữu cơ cao, phương pháp xử lý kỵ khí là một hướng giải quyết hiệu qủa, cho phép sử dụng ít năng lượng, lượng bùn sinh ra lại ít Tuy nhiên, khối tích công trình thường lớn hơn so với phương pháp xử lý hiếu khí Thiết bị xử lý kỵ khí có thể áp dụng phù hợp là bể BIOGAS, bể lắng 2 vỏ, bể kỵ khí với các vách ngăn mỏng ABR Để giảm tối đa khối tích công trình và nhằm nâng cao HQXL trong công trình XLNT kỵ khí bằng việc tách riêng hai pha cơ bản trong quá trình xử lý kỵ khí (pha 1- thuỷ phân, lên men axit và pha 2- tạo axit acetic và lên men mêtan), đề tài lựa chọn bể phản ứng

kỵ khí (ABR) ABR chính là một dãy bể phản ứng kỵ khí được bố trí nối tiếp Quần thể sinh vật trong từng ngăn sẽ khác nhau Ngoài ra, ABR được xây dựng đơn giản, không có các thiết bị chuyển động và thiết bị cơ khí nên dễ dàng thi công cũng như vận hành, hoạt động ổn định Trong bể ABR, dòng nước thải chuyển động từ dưới lên trên qua từng vách ngăn mỏng, đi qua lớp bùn kỵ khí, tạo điều kiện cho dòng nước thải trộn

đều và tiếp xúc tốt với lớp bùn –sinh khối

Với những phân tích đã đưa ra, đề tài lựa chọn công nghệ XLNT theo phương án

1 và 4 Phương án số 6 mặc dù có giá thành đầu tư và chi phí quản lý vận hành thấp nhưng chỉ thích hợp với những nơi đất rộng, ở xa khu dân cư nên không được lựa chọn vì các vùng làng nghề CBTB không đáp ứng điều kiện này

Nước thải sau khi qua các công trình xử lý yếm khí được tiếp tục xử lý và ổn

định chất lựơng, khối lượng bằng hệ thống hồ sinh học 2-3 bậc nhằm tái sử dụng để tưới lúa

N−íc th¶i s¶n xuÊt

Hè ga G§:

t¸ch c¸c t¹p chÊt th«

Cơ sở chế Song chắn ác Bể kỵ khí (ABR) nhỏ có công suất

3- 5 m3/ng.đ

Rănh thoát nước sân nhà/ngõ/cụm dân cư

Ao/hồ sinh học tùy tiện bậc 1

Ao/hồ sinh học tùy tiện bậc 2 + thả

bèo

Tách cặn, rác

- xử lý tại chỗ

Hình 2.2 phương án 1 Mô hình XLNT CBTB cho hộ gia đình sản xuất

Trạm bơm nước thải

Bể lắng 2 vỏ

Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Ao/ Hồ sinh học tùy tiện 1Kết hợp thả bèo

Hình 2.3 phương án 2

Mô hình XLNT CBTB

(Xử lý tập trung cho cụm dân cư)