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

Hơn nữa, đặt trưng của nước thải tinh bột là hàm lượng chất hữu cơ cao dễ phân hủy, giá trị BOD, COD cao thì việc áp dụng phương pháp sinh học là một giai đoạn không thể thiếu trong hệ t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

TP Hồ Chí Minh, 03/2011

Đầu tiên con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ba Mẹ người đã sinh thành, nuôi nấng dạy dỗ và tạo mọi điều kiện cho con có được ngày hôm nay Xin cảm ơn các anh, chị và những người bạn thân đã luôn động viên tôi trong suốt thời gian qua

Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng toàn thể quý thầy cô trường Đại Học

Kỹ Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là quý thầy cô khoa Môi trường

và Công nghệ sinh học đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong suốt khóa học tại trường

Xin chân thành cảm tạ và biết ơn sâu sắc Cô Đặng Vũ Hải Yến, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Xin cảm ơn tất cả những người bạn đã luôn động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu tại trường

Xin chân thành cảm ơn!

TPHCM, ngày tháng năm 2011 Sinh viên thực hiện

Huỳnh Thị Thuận

Lời cảm ơn

Nhận xét của GVHD

Mục lục

Danh mục bảng

Danh mục biểu đồ

Danh mục hình

Danh mục chữ viết tắt

Chương I: Mở đầu 1

I.1 Đặt vấn đề 1

I.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

I.3 Nội dung nghiên cứu 2

I.4 Đối tượng nghiên cứu 2

I.5 Phương pháp nghiên cứu 2

I.6 Phạm vi nghiên cứu 2

Chương II: Tổng quan về nước thải tinh bột mì 3

II.1 Tổng quan về cây khoai mì 3

II.1.1 Phân loại khoai mì 3

II.1.2 Cấu tạo cây khoai mì 4

II.1.3 Thành phần hóa học 4

II.2 Tổng quan ngành công nghiệp sản xuất bột mì 7

II.2.1 Giới thiệu chung 7

II.2.2 Hiện trạng ngành chế biến tinh bột mì ở Việt Nam 8

II.2.2.1 Giới thiệu chung 9

II.2.2.2 Tình hình sản xuất tinh bột mì trong nước 9

II.2.2.3 Định hướng phát triển bền vững (Nông nghiệp) 10

II.2.2.4 Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột mì 10

II.3 Hiện trạng ô nhiễm của ngành sản xuất tinh bột khoai mì 12

II.4 Tổng quan về nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Miwon – Tây Ninh 13

II.4.2 Tổng quan về nhà máy sản xuất bột mì Miwon – Tây Ninh 13

II.4.2.1 Giới thiệu chung về nhà máy 13

II.4.2.2 Dây chuyền sản xuất bột mì của nhà máy 14

II.4.2.3 Nhu cầu nguyên liệu sản xuất 15

II.5 Nước thải trong chế biến tinh bột khoai mì 15

II.5.1 Nguồn phát sinh 15

II.5.2 Đặt tính nước thải của ngành sản xuất tinh bột khoai mì 16

II.5.3 Tác động của nước thải chế biến tinh bột khoai mì đến môi trường nước 16 II.5.3.1 Ảnh hưởng của pH 16

II.5.3.2 Ảnh hưởng của các chất hữu cơ 16

II.5.3.3 Ảnh hưởng của chất lơ lửng 16

II.5.3.4 Ảnh hưởng của các chất dinh dưỡng 17

II.5.3.5 Ảnh hưởng của Cyanua 17

II.6 Phương pháp xử lý nước thải tinh bột khoai mì 17

II.6.1 Xử lý cơ học 17

II.6.2 Xử lý hóa học 17

II.6.3 Xử lý hóa lý 18

II.6.4 Xử lý sinh học 19

II.6.5 Các công nghệ xử lý đang được áp dụng và nghiên cứu tại Việt Nam 19

Chương III: Tổng quan cây lục bình 23

III.1 Cây Lục Bình 23

III.1.1 Nguồn gốc 23

III.1.2 Nơi sống 23

III.1.3 Phân loại 24

III.1.4 Cấu tạo 24

III.1.5 Đặc điểm sinh trưởng 25

III.1.6 Sinh sản 26

III.2 Tổng quan về hồ sinh học 26

III.2.1 Hồ hiếu khí 26

III.2.3 Hồ tùy nghi 27

III.3 Ưu – nhược điểm sử dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải 28

III.3.1 Ưu điểm: 28

III.3.2 Nhược điểm 28

Chương IV: Nội dung và phương pháp thí nghiệm 29

IV.1 Nghiên cứu tài liệu 29

IV.2 Nghiên cứu mô hình thực nghiệm 29

IV.2.1 Mô hình thí nghiệm 30

IV.2.1.1 Chuẩn bị Lục Bình và vật liệu thí nghiệm 30

IV.2.1.2 Xây dựng mô hình 30

IV.2.1.3 Thành phần nước thải đầu vào 30

IV.2.2 Thí nghiệm 30

IV.2.2.1 Khảo sát 1: Khảo sát ngưỡng nồng độ thích hợp cho Lục Bình 30

IV.2.2.2 Khảo sát 2: xác định nồng độ nước thải cây xử lý tốt nhất 31

IV.2.2.3 Khảo sát 3: khảo sát thời gian lưu nước 32

IV.2.2.4 Các chỉ tiêu theo dõi 32

IV.2.3 Phương pháp xử lý kết quả thí nghiệm 33

Chương V: Kết quả - Thảo luận 34

V.1 Thí nghiệm 34

V.1.1 Khảo sát 1: Khảo sát ngưỡng nồng độ thích hợp của Lục Bình 34

V.1.2 Khảo sát 2: khảo sát nồng độ thích hợp mà Lục Bình cho kết quả xử lý tốt nhất 36

V.1.2.1 Chỉ tiêu về lượng nước bay hơi của mô hình 36

V.1.2.2 Các chỉ tiêu hóa sinh học của nước thải đầu ra 37

V.2 Thảo luận chung 51

Chương V: Kết luận và kiến nghị 53

VI.1 Kết luận 53

VI.2 Kiến nghị 53

Biểu đồ V.1: Cân bằng nước trong mô hình` 36

Biểu đồ V.2: Biến thiên BOD ở nồng độ 3% 39

Biểu đồ V.3: Biến thiên BOD ở nồng độ 5% 39

Biểu đồ V.4: Biến thiên BOD ở nồng độ 8% 39

Biểu đồ V.5: Biến thiên BOD ở nồng độ 10% 39

Biểu đồ V.6: Biến thiên COD ở nồng độ 3% 42

Biểu đồ V.7: Biến thiên COD ở nồng độ 5% 42

Biểu đồ V.8: Biến thiên COD ở nồng độ 8% 42

Biểu đồ V.9: Biến thiên COD ở nồng độ 10% 42

Biểu đồ V.10: Biến thiên N ở nồng độ 3% 44

Biểu đồ V.11: Biến thiên N ở nồng độ 5% 44

Biểu đồ V.12: Biến thiên N ở nồng độ 8% 44

Biểu đồ V.13: Biến thiên N ở nồng độ 10% 44

Biểu đồ V.14: Biến thiên P ở nồng độ 3% 47

Biểu đồ V.15: Biến thiên P ở nồng độ 5% 47

Biểu đồ V.16: Biến thiên P ở nồng độ 8% 47

Biểu đồ V.17: Biến thiên P ở nồng độ 10% 47

Biểu đồ V.18: Biến thiên SS ở nồng độ 3% 50

Biểu đồ V.19: Biến thiên SS ở nồng độ 5% 50

Biểu đồ V.20: Biến thiên SS ở nồng độ 8% 50

Biểu đồ V.21: Biến thiên SS ở nồng độ 10% 50

Hình II.1 Cây khoai mì 3

Hình II.2: Sơ đồ quy trình chế biến tinh bột khoai mì 11

Hình II.3 Sơ Đồ Công Nghệ Chế Biến Tinh Bột Mì 14

Hình III.1: Cây lục bình 23

Hình IV.1 Mô hình thí nghiệm 30

Hình V.1: Phản ứng của lục bình ở nồng độ 3% 35

Hình V.2: Phản ứng của lục bình ở nồng độ 5% 35

Hình V.3: Phản ứng của lục bình ở nồng độ 15% 35

Hình V.4: Phản ứng của lục bình ở nồng độ 20% 35

Hình V.5 Biến thiên BOD ở nồng độ 3% 38

Hình V.6 Biến thiên BOD ở nồng độ 5% 38

Hình V.7 Biến thiên BOD ở nồng độ 8% 39

Hình V.8 Biến thiên BOD ở nồng độ 10% 39

Hình V.9 Biến thiên COD ở nồng độ 3% 41

Hình V.10 Biến thiên COD ở nồng độ 5% 41

Hình V.11 Biến thiên COD ở nồng độ 8% 41

Hình V.12 Biến thiên COD ở nồng độ 10% 41

Hình V.13 Biến thiên N ở nồng độ 3% 43

Hình V.14 Biến thiên N ở nồng độ 5% 43

Hình V.15 Biến thiên N ở nồng độ 8% 44

Hình V.16 Biến thiên N ở nồng độ 10% 44

Hình V.17 Biến thiên P ở nồng độ 3% 46

Hình V.18 Biến thiên P ở nồng độ 5% 46

Hình V.19 Biến thiên P ở nồng độ 8% 47

Hình V.20 Biến thiên P ở nồng độ 10% 47

Hình V.21 Biến thiên SS ở nồng độ 3% 48

Hình V.22 Biến thiên SS ở nồng độ 5% 48

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

Bảng II.1: Thành phần hóa học của củ khoai mì 5

Bảng II.2: Thành phần hóa học của củ và bã khoai mì 5

Bảng II.3: Thống kê số liệu về diện tích, sản lượng và năng suất khoai mì tính trên cả nước trong giai đoạn 2001 – 2006 8

Bảng II.4: Một số nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì tại các tỉnh miền Nam 9

Bảng II.5: Tải lượng ô nhiễm do nước thải tinh bột khoai mì tại Việt Nam 12

Bảng II.6: các thông số nước thải ngành sản xuất tinh bột khoai mì 16

Bảng II.7: Hiện trạng áp dụng công nghệ xử lý nước thải tại một số nhà máy chế biến tinh bột khoai mì 21

Bảng III.1: Thành phần hóa học và gía trị dinh dưỡng của Lục Bình 25

Bảng IV.1 Thành phần nước thải đầu vào 30

Bảng IV.2 Các chỉ tiêu hóa sinh học của nước thải tinh bột khoai mì pha loãng 31 Bảng IV.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 32

Bảng IV.5 Các phương pháp dùng để phân tích các chỉ tiêu môi trường 33

Bảng V.1 Biểu hiện của Lục Bình trong quá trình khảo sát 34

Bảng V.2 Lượng nước sử dụng cho các thành phần trong mô hình 36

Bảng V.3 Chỉ tiêu BOD5 của nước thải sau xử lý 38

Bảng V.4 Chỉ tiêu COD của nước thải sau xử lý 41

Bảng V.5 Chỉ tiêu N tổng của nước thải sau khi xử lý 43

Bảng V.6 Chỉ tiêu Phospho tổng của nước thải sau khi xử lý 46

Bảng V.7Chỉ tiêu SS của nước thải sau khi xử lý 49

Bảng V.8 Các chỉ tiêu nước thải sau thời gian lưu 7 ngày 51

BOD5 Nhu cầu oxy sinh học

mì được trồng trên 100 nước của vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Năm 2006 và

2007, sản lượng sắn thế giới đạt 226,34 triệu tấn củ tươi Trong đó, Việt Nam đứng thứ mười với 7,71 triệu tấn

Nhu cầu sử dụng nước trong sản xuất tinh bột khoai mì là rất lớn nên sau khi sử dụng cũng thải ra môi trường một lượng nước thải tương đương Nếu không có biện pháp xử lý trước khi thải bỏ, hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải sẽ gây ô nhiễm đến nguồn nước mặt và diện tích đất đai xung quanh vùng xã thải do quá trình phân hủy chất hữu cơ trong tự nhiên Nghiêm trọng hơn nếu chất hữu cơ ngấm xuống tầng nước ngầm, chúng sẽ phá hủy chất lượng nguồn nước ảnh hưởng đến môi trường sống của cả cộng đồng dân cư trong khu vực Nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội trong xu hướng phát triển bền vững của nước ta cũng như thế giới Việc nghiên cứu biện pháp quản lý và xử

lý thích hợp đối với chất thải từ sản xuất tinh bột khoai mì là điều cần thiết

Công nghệ xử lý nước thải nói chung và nước thải sản xuất tinh bột khoai mì nói riêng ngày càng đi sâu vào áp dụng công nghệ sinh học Hơn nữa, đặt trưng của nước thải tinh bột là hàm lượng chất hữu cơ cao dễ phân hủy, giá trị BOD, COD cao thì việc áp dụng phương pháp sinh học là một giai đoạn không thể thiếu trong hệ thống xử lý Hiện nay, thực vật thủy sinh cũng là một lựa chọn chiếm ưu thế trong việc xử lý nước thải do hiệu quả cao và giá thành thấp Xuất phát từ nhu cầu trên, đề tài của tôi trong khóa luận này là “nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải tinh bột khoai mì bằng Lục Bình”

I.2 Mục tiêu nghiên cứu

_ Dùng cây bèo Lục Bình để xử lý nước thải chế biến tinh bột khoai mì Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải tinh bột khoai mì bằng Lục Bình

I.3 Nội dung nghiên cứu

Tiến hành phân tích các chỉ tiêu đầu vào của nước thải sau khi lấy từ nhà máy sản xuất bột mì Miwon – Tây Ninh

Tiến hành chạy mô hình thí nghiệm và phân tích các chỉ tiêu đầu ra

Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải tinh bột khoai mì bằng Lục Bình

I.4 Đối tượng nghiên cứu

Bèo Lục Bình

Nước thải nhà máy sản xuất bột mì Miwon – Tây Ninh

I.5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập tài liệu: tổng hợp các tài liệu liên quan về nước thải, nước thải tinh bột khoai mì, công nghệ sinh học xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh

- Phương pháp xây dựng mô hình thực nghiệm: xây dựng mô hình thí nghiệm quy mô phòng thí nghiệm nhằm xác định các chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất lượng nước

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ

II.1 Tổng quan về cây khoai mì

II.1.1 Phân loại khoai mì

Giới (regnum): Plantae

Ngành (divisio): Magliophyta

Lớp (Class): Magnoliopsida

Bộ (ordo): Malpighiales

Họ (familia): Euphorbiaceae

Phân họ (subfamilia): Crotonoideae

Tông (tribus): manihoteae

Chi (genus): Manihot

Loài (species): M esculenta

Cây khoai mì có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của châu Mỹ La tinh (Crantz, 1976) và được trồng cách đây khoảng 5.000 năm (CIAT, 1993) Trung tâm phát sinh cây sắn được giả thiết tại vùng đông bắc của nước Brazil thuộc lưu vực sông Amazon, nơi có nhiều chủng loại sắn trồng và hoang dại (De Candolle 1886; Rogers, 1965) Trung tâm phân hóa phụ có thể tại Mexico và vùng ven biển phía bắc của Nam Mỹ Bằng chứng về nguồn gốc sắn trồng là những di tích khảo cổ ở Venezuela niên đại 2.700 năm trước Công nguyên, di vật thể hiện củ sắn ở cùng ven biển Peru khoảng

2000 năm trước Công nguyên, những lò nướng bánh sắn trong phức hệ Malabo ở phía Bắc Colombia niên đại khoảng 1.200 năm trước Công nguyên, những hạt tinh bột trong phân hóa thạch được phát hiện tại Mexico có tuổi từ năm 900 đến năm 200 trước Công nguyên (Rogers 1963, 1965)

Cây khoai mì được người Bồ Đào Nha đưa đến Congo của châu Phi vào thế

kỷ 16 Tài liệu nói tới sắn ở vùng này là của Barre và Thevet viết năm 1558 Ở châu

Á, sắn được du nhập vào Ấn Độ khoảng thế kỷ 17 (P.G Rajendran et al, 1995) và Sri Lanka đầu thế kỷ 18 (W.M.S.M Bandara và M Sikurajapathy, 1992) Sau đó, sắn được trồng ở Trung Quốc, Myanma và các nước châu Á khác ở cuối thế kỷ 18, đầu thế kỷ 19 (Fang Baiping 1992 U Thun Than 1992) Cây sắn được du nhập vào Việt Nam khoảng giữa thế kỷ 18, (Phạm Văn Biên, Hoàng Kim, 1991) Hiện chưa có tài liệu chắc chắn về nơi trồng và năm trồng đầu tiên

Hình II.1 Cây khoai mì

Ở nước ta cây mì được trồng khắp nơi từ Bắc vào Nam, nhiều nhất là ở vùng trung du miền núi Hiện nay mì là một trong những loại cây hoa màu quan trọng trong

cơ cấu lương thực của nước ta

II.1.2 Cấu tạo cây khoai mì

Cây khoai mì là loại cây lương thực đứng thứ ba trên thế giới sau mía và gạo Khoai mì có hàm lượng carbonhydrat cao hơn 40% so với gạo, 25% so với ngô

Củ mì thường có dạng hình trụ, vuốt hai đầu Kích thước tùy thuộc vào thành phần dinh dưỡng của đất và điều kiện trồng, dài 0,1 – 1m, đường kính 2 – 10cm Cấu tạo gồm bốn phần chính: lớp vỏ gỗ, vỏ cùi, phần thịt củ và phần lõi

Vỏ gỗ gồm những tế bào xếp sít, thành phần chủ yếu là cellulose và hemicellulose, không có tinh bột, có vai trò bảo vệ củ khỏi những tác động bên ngoài

Vỏ gỗ mỏng, chiếm 0,5 – 5% trọng lượng củ Khi chế biến, phần vỏ gỗ thường kết dính với các thành phần khác như: đất, cát, sạn và các chất hữu cơ khác Vỏ cùi dày hơn vỏ gỗ, chiếm 5 – 20% trọng lượng củ Gồm các tế bào thành dày, thành tế bào chủ yếu là cellulose, bên trong tế bào là các hạt tinh bột, các chất chứ nitrogen và dịch bào Trong dịch bào có tanin, sắc tố, độc tố, các enzyme,…Vỏ cùi có nhiều tinh bột (5 – 8%) nên khi chế biến nếu tách bỏ đi thì sẽ tổn thất tinh bột trong củ, nếu không tách thì nhiều chất dịch sẽ làm ảnh hưởng đến màu sắc của tinh bột

Thịt củ khoai mì là thành chủ yếu trong củ, gồm các tế bào nhu mô thành mỏng là chính, thành phần chủ yếu là cellulose, pentosan Bên trong tế bào là các hạt tinh bột, nguyên sinh chất, glucide hòa tan và nhiều nguyên tố vi lượng khác Những

tế bào xơ bên ngoài chứa nhiều tinh bột, càng vào phía trong hàm lượng tinh bột cang giảm Ngoài các tế bào nhu mô còn có các tế bào thành cứng không chứa tinh bột, cấu tạo từ cellulose nên cứng như gỗ gọi là xơ

Lõi củ khoai mì ở trung tâm dọc từ cuống đến chuôi củ Ờ cuống lõi to nhất rồi nhỏ dần tới chuôi, chiếm 0,3 – 1% trọng lượng củ Thành phần lõi là cellulose và hemicellulose

II.1.3 Thành phần hóa học

Thành phần hóa học thay đổi tùy theo giống cây trồng, tính chất, độ dinh dưỡng của đất, độ phát triển của cây và thời gian thu hoạch

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

Bảng II.2: Thành phần hóa học của củ và bã khoai mì

1 – 1,45

1 – 1,4 Vết Vết 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 (Hội thảo giảm thiểu ô nhiễm công nghiệp chế biến tinh bột mì Hà Nội, 1/98)

Đặc biệt trong củ khoai mì còn chứa độc tố Cyanua CN

thường có trong các chóp củ, nhất là các vùng bị rễ tranh ăn luồn vào hay khi chăm bón đụng phải Khi củ chưa đào nhóm này ở dạng glucozite gọi là phaseolutanin

hủy thành glucose, acetone và acid cyahyrit (HCN) Như vậy sau khi đào củ khoai mì mới xuất hiện HCN tự do, vì khi đào để tự vệ thì các enzyme trong củ mới bắt đầu hoạt động mạnh, đặc biệt xuất hiện nhiều trong khi chế biến và sau khi ăn (trong dạ dày người có chứa acid và dịch trong chế biến cũng là môi trường acid) Phaseolutanin tập trung ở vỏ cùi, dễ tách trong quá trình chế biến, hòa tan tốt trong nước, kém tan trong rượu etylic và metylic, rất ít hòa tan trong cloroform và hầu như không tan trong ether

Các hợp chất Cyanua được phân thành bốn nhóm chính:

_ Nhóm hợp chất cyanua đơn giản, tan và độc như: axit cyahyric (HCN) và muối cyanua NaCN, KCN,

dạng phân tán nhỏ, chúng xâm nhập vào cơ thể dưới tác dụng của môi trường axit của dịch vị chúng sẽ chuyển sang trạng thái đơn giản tan và gây nhiễm độc

Vì hòa tan độc tố trong nước nên khi chế biến, độc tố sẽ theo nước dịch ra ngoài Tuy thuộc vào giống đất và cây trồng mà hàm lượng độc tố có thể thay đổi từ 0,0001 – 0,004% CN- gây độc tính cao đối với người và thủy sinh vật Cân CN- ngăn cản các quá trình chuyển hóa các ion vào da, túi mât, thận ảnh hưởng tới quá trình phân hóa tế bào thần kinh Hàm lượng cyanua cao ảnh hưởng tới mạch máu não Triệu chứng ban đầu là co giật sau đó dẫn đến vỡ mạch máu não CN- gây độc cho cá, động vật hoang

dã, vật nuôi Đối với cá, CN

độc ở liều lượng 4 – 5 mg/l Đó là lý do tại sao việc khử

CN- rất quan trọng đối với hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì

Ở Việt Nam, ngành chế biến khoai mì phát triển ở thế kỷ 16, ở những năm gần đây do nhu cầu phát triển của ngành chăn nuôi và ngành chế biến thực phẩm tinh bột

mì bắt đầu gia tăng, sản lượng bột mì hàng năm đạt hơn 3 triệu tấn theo Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn dự báo sản lượng tinh bột mì vào năm nay của nước

ta đạt khoảng 600.000 tấn Theo sự gia tăng về sản lượng là lượng nước thải sản xuất cũng theo đó tăng lên Ước tính trung bình những năm gần đây, ngành chế biến tinh bột khoai mì (bao gồm nhà máy chế biến và hộ gia đình) đã thải ra môi trường 500.000 tấn bã thải và 15 triệu m3

nước thải mỗi năm Thành phần chủ yếu của các loại nước thải này là các hợp chất hữu cơ, các chất này khi thải ra ngoài môi trường nhanh chóng bị phân hủy và gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường đất, nước, không khí,… ảnh hưởng đến cộng đồng dân cư trong khu vực Hiện nay, ở một số nhà máy nồng độ COD trong nước thải vượt TCVN hàng trăm lần Đó là lý do vì sao việc

xử lý nước thải sản xuất tinh bột khoai mì là vấn đề quan trọng hiện nay

II.2 Tổng quan ngành công nghiệp sản xuất bột mì

II.2.1 Giới thiệu chung

Tinh bột khoai mì là nguồn cung cấp thực phẩm cho hơn 500 triệu người trên thế giới (theo Cock, 1985; Jackson & Jackson, 1990) Tinh bột khoai mì cung cấp 37% calories trong thực phẩm của Châu Phi, 11% ở Mỹ La Tinh và 60% ở các nước Châu Á (Lancaster etal, 1982)

Tinh bột mì được các nước trên thế giới sản xuất nhiều để tiêu thụ và xuất khẩu Brazil sản xuất khoảng 25 triệu tấn/năm, Nigeria, Indonesia và Thái Lan cũng sản xuất một lượng lớn chủ yếu để xuất khẩu (CAIJ, 1993) Châu Phi sản xuất khoảng 85,2 triệu tấn/năm (1997), Châu Á 48,6 triệu tấn/năm và 32,4 triệu tấn do Mỹ La Tinh

và Caribbean (FAO, 1998)

Ở Việt Nam, do không có đủ điều kiện xây dựng các nhà máy chế biến nên ngành công nghiệp chế biến tinh bột mì bị hạn chế Các cơ sở sản xuất phân bố theo quy mô hộ gia đình, sản xuất trung bình và sản xuất lớn

II.2.2 Hiện trạng ngành chế biến tinh bột mì ở Việt Nam

II.2.2.1 Giới thiệu chung

Việt Nam đứng thứ 3 trên thế giới trong lĩnh vực xuất khẩu tinh bột mì hiện nay (sau Indonesia và Thái Lan)

Sản lượng tinh bột mì xuất khẩu đạt 180 – 350 nghìn tấn/năm

Thị trường xuất khẩu chính của Việt Nam: Trung Quốc, Đài Loan, Nhật, Singapore, Malaysia, Hàn quốc và Đông Âu

Sản phẩm được chế biến từ khoai mì: tinh bột mì, bột ngọt, acid glutamate, acid amin, thức ăn gia súc, phân bón hữu cơ,…

II.2.2.2 Tình hình sản xuất tinh bột mì trong nước

Diện tích trồng mì trên cả nước chủ yếu tập trung ở các khu vực:

_ Đông Bắc sông Hồng: Vĩnh Phúc, Hà Tây

_ Đông Bắc: Yên Bái, Phú Thọ, Lào Cai

_ Tây Bắc: Sơn La, Hòa Bình

_ Bắc Trung Bộ: Thanh Hóa, Nghệ An

_ Duyên Hải Nam Trung Bộ: Quãng Nam, Quãng Ngãi, Bình Định, Phú Yên

_ Tây Nguyên: Kon Tum, Gia Lai, Đắc Lắc, Đắc Nông

_ Đông Nam Bộ: Bình Phước, Tây Ninh, Đồng Nai, Bình Thuận Trong đó Gia Lai là tỉnh có diện tích trồng khoai mì lớn nhất nước (Gia Lai: 47.695 ha; Tây Ninh: 45.137 ha – số liệu thống kê 2006)

Theo ước tính:

Khoảng 12% khoai mì được tiêu thụ trực tiếp

17% dùng trong trang trại

22% dùng cho thức ăn gia súc

49% củ khoai mì được bán dùng trong quá trình sản xuất tinh bột mì

Bảng II.3: Thống kê số liệu về diện tích, sản lượng và năng suất khoai mì tính

trên cả nước trong giai đoạn 2001 – 2006

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

Tân Châu – Singapore

Tây Ninh - Tapioka

(Hội thảo chuyên đề: Phát triển cụm công nghiệp sinh thái cho ngành chế biến tinh

bột khoai mì tại Việt Nam, 2007)

II.2.2.3 Định hướng phát triển bền vững (Nông nghiệp)

Theo Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông Thôn đến năm 2010, các giống khoai mì được tiến hành trồng rộng rãi là: KM60, KM64, KM94, KM95, H34, Ấn Độ

Ở các vùng như: Duyên Hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Tây Ninh, Kon Tum, Bình Phước

Thúc đẩy liên kết giữa các nông trại trồng trọt và công ty chế biến khoai mì quy mô nhỏ với các tổ chức, hội phát triển cây khoai mì trong và ngoài nước

II.2.2.4 Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột mì

Nguồn nguyên liệu chính sản xuất tinh bột khoai mì có hai loại: củ mì tươi và

mì lát khô

Tóm tắt quy trình chế biến khoai mì từ khoai mì tươi:

Củ từ bải nguyên liệu được băng tải chuyển lên khâu rữa

Khâu rữa có hai phần: rửa sơ bộ và rửa ướt Quá trình rữa sơ bộ là để tách lượng đất cát trên củ, khâu rửa ướt tách hết phần đất cát còn lại và một phần lớn vỏ củ (lớp vỏ mỏng ngoài)

Sau khi rửa, củ được đưa vào máy cắt, cắt thành những lát nhỏ giúp cho quá trình mài sát được thuận lợi

Những mảnh nguyên liệu được đưa vào máy nghiền (mài xát + xay) Tại đây chúng được nghiền nhỏ và giải phóng một lượng lớn tinh bột tự do làm tăng hiệu xuất thu hồi bột của cả quá trình

Sau khi nghiền, hỗn hợp sệt được ly tâm để lấy dịch bào

Sau khi tách được một lượng lớn dịch bào, hỗn hợp sệt được đưa vào ly tâm tách bã với kích thước lỗ rây giảm dần từ khâu đầu đến khâu cuối Trong khâu này có

bổ sung vào SO2 0,05% khối lượng để kiềm chế các quá trình sinh hóa (phân hủy gây chua bột), đồng thời giữ màu tắng cho tinh bột

Sữa bột thu từ quá trình tách bã trên sẽ được đưa qua hệ ly tâm siêu tốc nhằm tách hết lượng dịch bào còn lại và thu hồi tinh bột

Lượng sữa bột tinh thu được, được đưa qua hệ thống ly tâm tách nước, nha92m mục đích giảm lượng nước để tăng cường hiệu quả cho quá trình sấy phía sau Lượng bột ẩm thu được sẽ đưa qua hệ thống sấy khhgi1 thổi Sau đó dược làm mát, sàng và đóng bao

Li tâm tách bã Nước

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

NƯỚC THẢI CẦN XỬ LÝ Tách nước

Bột thành phẩm

Li tâm siêu tốc tách dịch bào lần 2

Sấy Kho

II.3 Hiện trạng ô nhiễm của ngành sản xuất tinh bột khoai mì

Khu vực miền Nam có khoảng 15 – 20 nhà máy chế biến tinh bột khoai mì quy mô lớn, có thể kể đến như: nhà máy chế biến tinh bột khoai mì KMC (Bình Phước), nhà máy chế biến tinh bột khoai mì của công ty VEDAN (Bình Phước), công

ty liên doanh bột mì VINAFOOD-GCR, nhà máy tinh bột khoai mì Bình Thuận, xí nghiệp liên doanh TAPIOCA Việt Thái, công ty tinh bột sắn Phú Yên, công ty tinh bột khoai mì Quãng Ngãi,…

Tại Bình Định, các cơ sở sản xuất như: Quốc Khánh và Tiến Phát, chất thải đã gây ô nhiễm nghiêm trọng trên một vùng rộng lớn Tuy nhà máy có hầm chứa nhưng không hề qua một hệ thống xử lý nào Nước thải rút xuống hầm rồi đổ ra suối Hố Mây, tràn vào đồng ruộng làm hư hại hoa màu của dân Cứ mùa mưa đến là nước bẩn mang theo bã mì rồi trôi lềnh bềnh trên ruộng, gây ghẻ lở cho người dân

Số liệu thống kê về tải lượng chất ô nhiễm trong nước thải của một số nhà máy chế biến tinh bột khoai mì quy mô lớn tại Việt Nam thể hiện trong bảng sau:

Bảng II.5: Tải lượng ô nhiễm do nước thải tinh bột khoai mì tại Việt Nam STT Tên cơ sở công nghiệp Tải lượng ô nhiễm (kg/ngày)

1 Công ty cổ phần Vedan 15.600 30.060 38.700 326,4 8,28

2 Công ty khoai mì Tây

Ninh

7.800 15.030 19.350 163,2 4.14

3 Nhà máy chế biến tinh bột

Tân Châu – Singapore

3.900 7.515 9.675 81.6 2.07

4 Phân xưởng sản xuất tinh

bột khoai mì Phước Long

II.4 Tổng quan về nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Miwon – Tây Ninh

II.4.1 Tình hình chung về ô nhiễm nước thải tinh bột khoai mi ở Tây Ninh

Theo con số thống kê của SKHCNMT, riêng tỉnh Tây Ninh có trên 300 cơ sở sản xuất thủ công nằm tập trung ở một số huyện như: Tân Biên, Tân Châu, Châu Thành, Dương Minh Châu,… Hầu hết hệ thống xử lý nước thải của các cơ sở rất sơ sài, không đạt tiêu chuẩn, gây ô nhiễm môi trường khu dân cư xung quanh, nguồn nước mặt sông và mạch nước ngầm bị ô nhiễm, …

Một số cơ sở có hệ thống xử lý nước thải bằng ao sinh học, song chưa xử lý hoàn chỉnh cộng với diện tích ao nhỏ, sạt lỡ khiến nước thải tràn ra bên ngoài, tác động xấu đến môi trường lân cận Nước thải từ lò mì làm các giếng nước lân cận đó không thể sử dụng được Muốn có nước sạch dùng trong sinh hoạt, người dân phải khoan giếng sâu từ 45m trở lên Thậm chí có lò mì cách trường học Trần Phú huyện Tân Biên gây mùi hôi thối nồng nặc Tình trạng ô nhiễm từ nước thải của các cơ sở sản xuất tinh bột khoai mì thủ công làm cho hàng loạt cá không thể sinh sống tại rạch Bến Đá (đoạn đổ ra sông Vàm Cỏ), rạch Tây Ninh

II.4.2 Tổng quan về nhà máy sản xuất bột mì Miwon – Tây Ninh

II.4.2.1 Giới thiệu chung về nhà máy

Tên nhà máy : Nhà máy chế biến tinh bột mì Miwon

Giai đoạn 1: Tiếp nhận nhà máy chế biến khoai mì có sẵn của Công ty Tân

Hoàng Minh (công suất sản xuất 60 tấn/ngày) vào ngày 06/12/2004 và đã chính thức

đi vào hoạt động từ ngày 01/03/2005;

Giai đoạn 2 (giai đoạn mở rộng nhà máy): Sau khi nhà máy của giai đoạn 1

hoạt động ổn định thì tiến hành lắp đặt dây chuyền chế biến tinh bột biến tính (công suất 50 tấn/ngày) và dây chuyền chế biến lỏng (công suất 20 tấn/ngày)

Sau khi tiếp nhận Công ty Tân Hoàng Minh, Công ty Miwon Việt Nam – Chi nhánh Miwon Tây Ninh đã tiến hành lập báo cáo đăng ký đạt tiêu chuẩn môi trường

và đã được Sở Tài Nguyên và Môi Trường Tây Ninh cấp giấy chứng nhận số 458/STNMT – MT, ngày 19/08/2005

Vị trí của nhà máy chế biến tinh bột mì Miwon – Tây Ninh được xác định như sau:

Toạ độ địa lý: 106019,195’ độ kinh Đông và 11019,695’ độ vĩ Bắc

Ranh giới:

_ Bắc giáp tỉnh lộ 781 và hồ Dầu Tiếng;

_ Nam đất màu trồng cây tràm;

_ Đông giáp nhà máy Trường An;

_ Tây giáp kênh tiêu thoát ra sông Sài Gòn (chiều dài kênh tiêu từ nhà máy đến điểm tiếp nhận nước thải tại sông Sài Gòn khoảng 4km)

II.4.2.2 Dây chuyền sản xuất bột mì của nhà máy

Hình II.3 Sơ Đồ Công Nghệ Chế Biến Tinh Bột Mì

Nguồn tin: Điều tra tổng hợp

Củ mì tươi

Tách tạp chất, vỏ gỗ

và bốc vỏ lụa

Băm nhỏ và nghiền nát Nước cấp

Bã, cát

Nước thải

Tách bã

Tách bột (vắt nước) Tách dịch

Dung dịch

SO2

Đóng bao Sấy khô

Nước thải

Thành phẩm

Nước thải

II.4.2.3 Nhu cầu nguyên liệu sản xuất

Nguyên liệu chủ yếu của công ty là củ mì, Với lượng củ mì nhập vào công ty hàng ngày là khoảng 300 tấn Và nguyên liệu này chủ yếu là do người dân trong xã trồng trọt và cung cấp cho nhà máy Ngoài ra, các xã lân cận cũng cung cấp một lượng lớn loại nguyên liệu này

Ngoài củ mì, còn có các loại bao bì, bao nilon, v.v Chủ yếu được thu mua từ các công ty, các nhà máy sản xuất bao bì trong nước

Các thiết bị máy móc của công ty phần lớn được nhập từ nước ngoài, chủ yếu được nhập từ Nhật

II.5 Nước thải trong chế biến tinh bột khoai mì

II.5.1 Nguồn phát sinh

Quy trình sản xuất khoai mì có nhu cầu sử dụng nước rất lớn (15 – 20m3/tấn sản phẩm) Lượng nước thải mang theo một phần tinh bột không thu hồi hết trong sản xuất, các protein, chất béo, các chất khoáng… Trong dịch bào của củ và các thành phần SO32-, SO42- từ công đoạn tẩy trắng sản phẩm Lưu lượng thải lớn và có nồng độ chất hữu cơ rất cao (16 – 20 Kg COD/m3

nước thải) là một nguồn gây ô nhiễm lớn cho môi trường

Trong quy trình sản xuất này, nguồn gây ô nhiễm nước gồm nước thải rửa củ, nước thải nghiền củ, ly tâm, sàn loại sơ, lọc thô, khử nước và nước thải tách dịch: Trong công đoạn rửa: nước sử dụng trong công đoạn rửa củ mì trước khi lột vỏ để loại

bỏ các chất bẩn bám trên bề mặt Nếu rửa không đầy đủ, bùn bám trên củ sẽ làm cho màu của tinh bột sau này rất xấu Nước thải trong quá trình rửa củ, cắt vỏ có chứa bùn, đất, cát, mảnh vỏ, HCN tạo ra do phân hủy phazeolutanin trong vỏ thịt nhờ xúc tác của men cyanoaza…

Nước thải trong quá trình nghiền củ, lọc thô có nhiều tinh bột, protein và khoáng chất tách ra trong quá trình nghiền thô

Nước thải trong quá trình tách dịch có nồng độ chất hữu cơ cao (BOD), chất rắn lơ lửng nhiều (SS) Ngoài ra trong nước thải này còn chứa các dịch bào có Tanin, men và nhiều chất vi lượng có mặt trong củ mì

Tóm lại, lượng nước thải phát sinh từ nhà máy dự kiến có 10% bắt nguồn từ nước rửa

củ và 90% xả ra từ công đoạn ly tâm, sàng lọc, khử nước

II.5.2 Đặt tính nước thải của ngành sản xuất tinh bột khoai mì

Nước thải chế biến tinh bột khoai mì có pH thấp, hàm lượng chất lơ lửng lớn, ô nhiễm cất hữu cơ cao và bị nhễm chất độc Cyanua Theo cảm quan nước thải có màu trắng đục, mùi chua, độ đục cao

Bảng II.6: các thông số nước thải ngành sản xuất tinh bột khoai mì

Độ pH quá thấp sẽ làm mất khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận

do các loài vi sinh vật có trong tự nhiên trong nước bị kiềm hãm phát triển Ngoài ra nước có tính axit sẽ gây ăn mòn, làm mất cân bằng trao đổi chất, ức chế sự phát triển bình thường của quá trình sống

II.5.3.2 Ảnh hưởng của các chất hữu cơ

Hàm lượng chất hữu cơ cao sẽ làm giảm nồng độ oxi hòa tan trong nước, làm ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh vật của nguồn tiếp nhận Ngoài ra,

nó còn gây nên tình trạng ô nhiễm mùi

II.5.3.3 Ảnh hưởng của chất lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục và có màu, làm hạn chế nguồn ánh sáng chiếu vào nước, cản trở quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh, giam3 lượng oxi sinh ra Mặt khác, phần cặn lắng xuống đáy sẽ gây bồi lắng

lòng sông, cản trở sự lưu thông và làm thay đổi dòng chảy Phần cặn này sẽ bị phân hủy kị khí gây nên mùi hôi cho khu vực xung quanh

II.5.3.4 Ảnh hưởng của các chất dinh dưỡng

Hàm lượng chất dinh dưỡng (N, P) quá lớn sẽ gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, sự phát triển khó kiểm soát của rong và tảo Khiến môi trường sống của nguồn tiếp nhận bị thay đổi và xấu đi

II.5.3.5 Ảnh hưởng của Cyanua

và HCN Nó gây ảnh hưởng độc trực đến hệ thủy sinh thực vật Nước ngấm xuống đất sẽ gây ô nhiễm nguồn nước ngầm Tuy nhiên, ở điều kiện thích hợp HCN sẽ phân hủy tạo thành

II.6 Phương pháp xử lý nước thải tinh bột khoai mì

II.6.1 Xử lý cơ học

Tách các tạp chất thô ra khỏi nước như vỏ khoai mì và các đất cát trong nước rữa củ,…Các phương pháp thường dùng là song chắn rác, lắng trọng lực, lọc, tách ly Đây là một phương pháp xử lý sơ bộ nhằm đảm bảo cho các quá trình xử lý tiếp theo được ổn định

II.6.2 Xử lý hóa học

Trung hòa: là phương pháp xử lý thông dụng và đơn giản đối với chất ô nhiễm vô cơ, bằng cách thêm axit hoặc bazơ để điều chỉnh pH đến mức cho phép (6 – 9) Đồng thời hổ trợ quá trình xử lý sinh học

Oxy hóa khử: Phương pháp này có khả năng phân hủy hầu hết các chất hữu cơ và vô cơ trong nước, chuyển chất hữu cơ khó phân hủy sinh học thành

dễ phân hủy (nâng tỉ lệ BOD/COD), nó còn ứng dụng để khử độc một số chất hữu cơ: Cyanide, Ammonia,… Phương pháp này được thực hiện bằng cách thêm vào tác nhân oxy hóa, tác nhân khử với pH thích hợp Chất oxy hóa có thể sử dụng là: Cl, KmnO4, H2O2, O3, MnO2,… Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn hóa chất nên chỉ sử dụng trong trường hợp những chất ô nhiễm không thể xử lý được bằng các phương pháp khác

II.6.3 Xử lý hóa lý

- Keo tụ - tạo bông: Khử chất ô nhiễm dạng keo bằng cách sử dụng chất đông tụ để trung hòa điện tích các hạt keo nhằm liên kết chúng lại với nhau tạo nên bông cặn lớn có thể lắng trọng lực Chất đông tụ là muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp, PAC hiệu quả hoạt động trong khoảng pH = 5 – 7,5 Ngoài ra có thể kèm thêm các chất trợ keo tụ (Polimine) giúp nâng cao tóc độ lắng, rút ngắn thời gian cũng như lưu lượng chất keo tụ Phương pháp này giúp loại bỏ một lượng lớn chất rắn lơ lửng có trong nước thải tinh khoai mì, đồng thời làm giảm nồng độ COD, BOD

- Tuyển nổi: Thường sử dụng tách hợp chất lơ lửng nhỏ, không tan, nhẹ lắng chậm Chúng cũng có thể sử dụng để tách chất hòa tan, hoạt động bề mặt Quá trình thực hiện bằng cách tạo các bọt khí nhỏ, các bọt khí dính kết với các hạt kéo chúng lên bề mặt và sau đó được thu gom nhờ thiết bị vớt bọt Phương pháp có ưu điểm: cấu tạo thiết bị đơn giản, vốn đều tư và chi phí vận hành thấp,

có độ lựa chọn cao tách tạp chất, tốc độ cao hơn quá trình lắng

- Cơ học và hấp phụ: Chất lơ lửng nhỏ mịn, các vi hữu cơ bị loại qua quá trình lọc cát hay hấp phụ Phương pháp hấp phụ được sử dụng rộng rãi để làm sạch triệt để các chất hữu cơ hòa tan sau xử lý sinh học mà chúng có độc tính cao hoặc không thể phân hủy sinh học Chất hấp phụ là: thanh hoạt tính, các chất tổng hợp; một số chất thải của sản xuất: tro, xỉ, mạc sắt, khoáng chất, keo nhôm,… phương pháp này có hiệu quả cao ở xử lý giai đoạn cuối Phương pháp cũng có thể tái chế chất hấp phụ

- Trao đổi ion: Làm sạch tách khỏi nước chứa Cyanua,… Đây là quá trình mà các ion trên bề mặt vật rắn trao đổi với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi chúng tiếp xúc nhau Chất trao đổi là các chất vô cơ có nguồn gốc tự nhiên, chất vô cơ tổng hợp Phương pháp có hiệu quả có ở giai đoạn cuối nhưng khá tốn kém, đòi hỏi phải tái sinh ionit (chất trao đổi ion)

II.6.4 Xử lý sinh học

- Xử lý hiếu khí: Bao gồm quá trình bùn hoạt tính, hồ ổn định có sục khí, bể tiếp xúc sinh học, cánh đồng tưới,… Tuy nhiên các công trình xử lý thường chiếm diện tích lớn, nước thải tinh bột khoai mì có hàm lượng ô nhiễm rất cao nên xử lý hiếu khí tốn nhiều năng lượng do tiêu hao trong quá trình sục khí Phương pháp này chỉ thích hợp sau khi nước thải đã qua giai đoạn tiền xử

lý nhằm giảm nồng độ các chất ô nhiễm

- Xử lý kỵ khí: Gồm: USB, lọc kỵ khí, hệ thống lọc đệm giãn nở So với hiếu khí, xử lý kỵ khí cho thấy tính khả thi cao hơn và có nhiều điểm vượt trội hơn: chi phí đầu tư vận hành thấp, lượng hóa chất cần bổ sung ít, ít tốn năng lượng và có thể thu hồi tái sử dụng biogas, lượng bùn sinh ra thấp hơn nên có thể vận hành cao tải, giảm diện tích công trình

II.6.5 Các công nghệ xử lý đang đƣợc áp dụng và nghiên cứu tại Việt Nam

Hiện nay, Việt Nam đứng thứ 16 về chế biến tinh bột khoai mì trên thế giới, với mức sản xuất tinh bột mì đạt tới 2.050.300 tấn mỗi năm (Diệu, 2003)

Củ mì tươi được xem như là nguồn nguyên liệu thô để chế biến tinh bột mì Rất nhiều nhà máy chế biến tinh bột khoai mì đã được xây dựng và đưa vào hoạt động nhằm làm tăng giá trị của tinh bột mì, cung cấp tinh bột mì cho các ngành công nghiệp như dệt, giấy, thực phẩm, xà phòng, chất tẩy, dược phẩm, mỹ phẩm… Tinh bột khoai mì được sản xuất hàng năm tại Việt Nam khoảng 500.000 tấn (Diệu, 2003) Sự phát triển của ngành chế biến tinh bột mì đã dẫn đến ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, đặc biệt đối với các nguồn tiếp nhận nước thải Để sản xuất một tấn tinh bột mì, các nhà máy chế biến thải ra môi

nước thải (Hiển và cộng sự, 1999; Mai, 2004)

Kết quả khảo sát và đánh giá các thành phần và tính chất nước thải sinh

ra từ các nhà máy chế biến tinh bột mì cho thấy loại nước thải này có hàm lượng chất hữu cơ cao, COD (7.000 – 41.500 mg/l), BOD (6.200 – 23.000 mg/l) và SS (500 – 8.600 mg/l), pH thấp và dao động trong khoảng 4,2 – 5,7

khá cao (19 – 96 mg/l) Khả năng phân hủy

kỵ khí của nước thải tinh bột mì rất cao có thể đạt đến 92,3 – 93,3% đối với nước thải nguyên thủy, và đạt đến 94,6 – 94,7% đối với nước thải sau lắng sơ

bộ (Mai, 2006) Do đó, đối với các nhà máy chế biến tinh bột mì, nước thải là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường

Hiện nay, xử lý nước thải tinh bột mì hầu như chỉ được áp dụng ở các nhà máy lớn bằng cách sử dụng hệ thống các hồ ổn định cùng với thực vật nước Tuy nhiên, thực tế vận hành của hệ thống đã cho thấy một số nhược điểm như phát sinh mùi, nhu cầu diện tích lớn và thời gian lưu nước dài (20 – 40 ngày) để các chất hữu cơ có thể phân hủy hoàn toàn Công nghệ xử lý như trên

sẽ cho kết quả đầu ra không ổn định và rất khó đạt tiêu chuẩn đầu ra của Việt Nam, thông thường là TCVN 5945 – 2005 cột B

Trong khi đó có rất nhiều nghiên cứu liên quan đến xử lý nước thải tinh bột mì bằng quá trình xử lý hiếu khí và kỵ khí, chẳng hạn như bể FBMR (Siller

và cộng sự, 1997), dùng phản ứng acid hóa (Siller và cộng sự, 1998), bể UASB (Annachhatre và cộng sự, 1997; Huub và cộng sự, 2000), bể phản ứng UASB,

và hệ thống hồ oxy hóa (Hiển và cộng sự, 1999), bể methane (Olga và cộng sự, 1999), bể phản ứng khuấy trộn và kết hợp lắng (Paixaco và cộng sự, 2000), kết hợp giữa quá trình hiếu khí và kỵ khí (Oliveira et al., 2001), bể phản ứng kỵ khí

2 bậc dùng bùn hoạt tính dính bám (Nandy và cộng sự, 1995), và hệ thống hồ (Uddin, 1970; Yothin, 1975; Uddin, 1997; pescod et al, 1997; Nandy et al, 1995) Tuy vậy, có rất ít nghiên cứu được thưc hiện hoàn chỉnh, từ nước thải ban đầu cho đến đầu ra của hệ thống, để có thể đạt được tiêu chuẩn xả thải của địa phương

Để thúc đẩy công nghiệp chế biến tinh bột mì phát triển bền vững, nghiên cứu đã được thực hiện để đánh giá và xác định khả năng áp dụng phương pháp sinh học để xử lý đối với nước thải chế biến tinh bột tại việt nam

Hệ thống UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) được sử dụng để làm giảm COD và thu hồi năng lượng từ khí methane, sau hệ thống UASB, nước thải vẫn chứa một phần lượng chất hữu cơ,do đó sẽ tiếp tục xử lý triệt để bằng

hệ thống hiếu khí và hệ thống hồ sinh học Hệ thống hồ sinh học ngoài chức năng xử lý phần chất hữu cơ còn lại, loại nitơ, photpho, hệ thống hồ còn có khả năng là hồ dự trữ nước để tái sử dụng cho nông nghiệp, là hệ thống đảm bảo an toàn khi có sự cố đối với hệ thống xử lý Công nghệ kết hợp giữa các bể phản

ứng cao tải và hệ thống xử lý hồ có ưu điểm hơn nhiều so với hệ thống xử lý chỉ dùng hồ sinh học như: nhu cầu diện tích thấp, ít sinh mùi, và nước thải sau

xử lý có thể đạt tiêu chuẩn địa phương trước khi xả thải ra môi trường

Thống kê hiện trạng áp dụng công nghệ xử lý nước thải tại các nhà máy chế biến tinh bột khoai mì quy mô lớn miền Nam như sau:

Bảng II.7: Hiện trạng áp dụng công nghệ xử lý nước thải tại một số nhà

máy chế biến tinh bột khoai mì

phương

Công nghệ/công suất

Tình trạng thực tế

Chưa đạt TCVN

5945 – 1995 (Loại B) do quá tải về công suất

tinh bột khoai mì

Quảng Ngãi

Quảng Ngãi

Hồ kỵ khí, hồ sinh học tùy nghi – 750

Chưa đạt TCVN

5945 – 1995 (Loại B) do quá tải về công suất

tinh bột khoai mì

KMC

Bình Phước

Hồ kỵ khí, hồ sinh học tùy nghi – 2.000

Chưa đạt TCVN

5945 – 1995 (Loại B) do quá tải về công suất

Chưa đạt TCVN

5945 – 1995 (Loại B) do quá tải về công suất

khoai mì Phước Long

Bình Phước

Hồ kỵ khí, hồ sinh học tùy nghi – 4.000

Chưa đạt TCVN

5945 – 1995 (Loại B) do quá tải về công suất

Hồ kỵ khí, hồ sinh học tùy nghi – 800

Đạt TCVN

5945 – 1995 (Loại B) (theo thiết kế nhưng chưa kiểm chứng)

CHƯƠNG III TỔNG QUAN CÂY LỤC BÌNH

III.1 Cây Lục Bình

III.1.1 Nguồn gốc

Lục Bình có nguồn gốc ở vùng

nhiệt đới của Nam Mỹ nó đã du nhập

vào nhiều vùng ôn đới trên thế giới

như Trung Mỹ, Bắc Mỹ (califonia, các

bang miền Bắc nước Mỹ), Châu Phi,

Ấn Độ, Châu Á, Úc, NewZealand

Ở Việt Nam, Lục Bình xâm

nhập vào nước ta từ năm 1905 và

từ nước và thường được sử dụng làm công cụ xử lý nước thải Chúng thích hợp

và phát triển mạnh mẽ trong nguồn nước giàu dưỡng chất

Ở phía Tây Bắc và Thái Bình Dương, Lục Bình được trồng ở các ao tự nhiên hay nhân tạo nhưng nó không được xem là cây một năm chịu được giá rét, trừ những điều kiện đặc biệt (www.ecy.wa.gov)

III.1.3 Phân loại

Theo Lecomete Het F Gagrepain, 1998 (Được trích từ Dương Thúy Hoa, 2004)

Ở Đông Dương Lục Bình có 2 loài:

Eichhornia crasipes (Solms): Có tiểu nhị, không có phụ bộ, đính giữa 2 phần dưới ống tràng, lá gân, tròn, cuống phù Loại này gặp ở Bắc, Trung

và Nam

Hình III.1: Cây lục bình

Eichharnia Natana: 3 tiểu nhị nhưng 1 tiểu nhị có phụ bộ, dính ở giữa hay phần dưới ống tràng, lá có dạng như lá lúa, loài này gặp ở Campuchia Theo Phạm Hoàng Hộ, 2000 (Được trích từ Dương Thúy Hoa, 2004) Lục Bình

ở Việt Nam chỉ có 1 loài là Eichhornia crasipes

III.1.4 Cấu tạo

a Hình dáng:

Lục Bình là cây thân thảo sống trôi nổi trên mặt nước hoặc bám trên đất bùn Thân gồm một trục mang nhiều lông ngắn và những đốt mang rễ

và lá (Nguyễn Đăng Khôi, 1985 Được trích từ Nguyễn Văn Tùng, 2004.)

+ Lá: Đơn, mọc thành chùm tạo thành hoa nhị, phiến tròn dài 4 – 8 cm, bìa nguyên, gân hình cung, mịn, đặc sắc, cuống là rất xốp thường phù to tạo thành phao nổi hình lọ thường ngắn và to ở cây non, kéo dài đến 30

cm ở cây già

+ Hoa: Xanh nhạt hoặc xanh tím tạo thành chùm đứng, cao 10 – 20 cm, không đều, đài và tràng cùng màu đính ở gốc, cánh hoa hoa trên có đốm vàng, 3 tâm bì nhưng chỉ có 1 tâm bì thụ, 6 tiểu nhị dài và 3 tiểu nhị ngắn

+ Trái: Là nang có 3 buồng, bì mỏng, nhiều hột

+ Rễ: Dạng sợi, bất định, không phân nhánh, mọc thành chùm dài và rậm ở dưới chiếm 20 – 50% trọng lượng toàn cây tùy thuộc vào môi trường sống nhiều hay ít dinh dưỡng (Nguyễn Đăng Khôi, 1985 Được trích từ Nguyễn Văn Tùng, 2004.)

hệ thống rễ