NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HÒ SINH HỌC KỊ KHÍ CẢI TIỀN, LỌC SINH HỌC CAO TẢI KÉT HỢP VÓI MƯƠNG OXY HÓA CẢI TIỀN ĐÈ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SÂN XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ

Ph ng pháp phân tích các ch tiêu môi tr ng ..... Mô hình nghiên c u.... Tính toán b trung hòa..... gi a máy móc và lao đ ng th công... COD COD xl =ηCOD.

L I C M N

L i đ u tiên, Con xin c m n Ba, Má Nh có lòng yêu th ng vô b và s hy sinh

c a Ba, Má mà con m i có đ c nh ng thành qu nh ngày hôm nay

V i t t c lòng chân thành, tôi xin g i l i chúc s c kh e và l i c m n đ n quý

th y cô đã t n tâm d y tôi trong th i gian qua, đ c bi t là các th y cô khoa Môi

Tr ng và B o H Lao ng - Tr ng i H c Bán Công Tôn c Th ng

Em xin g i l i cám n sâu s c đ n th y V Phá H i nói riêng và t p th nhân viên

Công ty TNHH TM&DV Công Ngh Xanh nói chung đã h ng d n và t o đi u ki n

thu n l i cho em có c h i ti p c n v i th c t và hoàn thành t t lu n v n này

Tôi xin c m n DNTN Thành Vinh đã giúp đ chúng tôi th c hi n đ tài trong th i

gian qua

ng th i tôi xin cám n b n Bùi V n Nguyên đã cùng tôi th c hi n đ tài này

Em c ng xin c m n th y (cô) Ph n bi n đã dành th i gian đ ph n bi n lu n v n

t t nghi p này

Lu n v n t t nghi p đã đ c hoàn thành, tuy nhiên không th tránh kh i nh ng sai

sót do nh ng h n ch v ki n th c và kinh nghi m Tôi r t mong nh n đ c s ch b o

và đóng góp c a quý th y cô và các b n đ lu n v n này hoàn thi n h n

Tôi xin chân thành c m n!

NH N XÉT C A GI NG VIÊN H NG D N

- Lu n v n đã th c hi n đ y đ n i dung c a m t lu n v n k s

- Sinh viên đã xây d ng đ c m t mô hình nghiên c u th c ti n và đã t n nhi u công s c trong vi c ch t o và v n hành mô hình nghiên c u

- K t qu nghiên c u ph n nào th hi n đ c k t qu c a vi c áp d ng công ngh h

k khí k t h p l c cao t i và m ng oxy hóa, t đó có th đ xu t đ c m t công ngh m i phù h p h n cho ngành ch bi n tinh b t mì

NH N XÉT C A GI NG VIÊN PH N BI N

TP.HCM, Ngày… tháng… n m 2007

Gi ng viên ph n bi n

M C L C

L I C M N ii

NH N XÉT C A GI NG VIÊN H NG D N ii

NH N XÉT C A GI NG VIÊN PH N BI N iii

M C L C 1

DANH M C B NG 3

DANH M C HÌNH 4

DANH M C CH VI T T T 6

CH NG 1 : T NG QUAN LU N V N 7

1.1 T NG QUAN NGHIÊN C U 7

1.1.1 S c n thi t và tính m i c a đ tài 7

1.1.1.1 S c n thi t c a nghiên c u 7

1.1.1.2 Tính m i c a nghiên c u 8

1.1.2 M c tiêu nghiên c u 8

1.1.3 N i dung nghiên c u 8

1.1.4 Ph ng pháp th c hi n 9

1.1.4.1 Ph ng pháp t ng h p thông tin 9

1.1.4.2 Ph ng pháp nghiên c u th tr ng 9

1.1.4.3 Ph ng pháp phân tích các ch tiêu môi tr ng 9

1.2 T NG QUAN LU N V N 10

1.2.1 Gi i h n c a lu n v n 10

1.2.2 Ti n đ th c hi n lu n v n 10

CH NG 2 : T NG QUAN NGÀNH S N XU T TINH B T MÌ TÂY NINH VÀ CÔNG NGH N C TH I S N XU T TINH B T MÌ 11

2.1 T NG QUAN NGÀNH S N XU T TINH B T MÌ TÂY NINH 11

2.1.1 Gi i thi u chung 11

2.1.2 Qui trình s n xu t 11

2.1.3 Tác đ ng đ n môi tr ng trong quá trình s n xu t 12

2.1.3.1 Môi tr ng n c 12

2.1.3.2 Môi tr ng không khí 14

2.1.3.3 Ch t th i r n 14

2.1.3.4 Môi tr ng xã h i 15

2.2 T NG QUAN CÔNG NGH X LÝ N C TH I S N XU T TINH B T KHOAI MÌ 15

2.2.1 Thành ph n tính ch t c a n c th i s n xu t tinh b t mì 15

2.2.2 Công ngh x lý n c th i tinh b t khoai mì hi n t i 16

2.2.2.1 Công ngh s d ng h sinh v t 16

2.2.2.2 Công ngh s d ng UAF, UASB 17

CH NG 3 : MÔ HÌNH VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 19

3.1 V T LI U VÀ PH NG PHÁP THI CÔNG 19

3.1.1 V t li u dùng cho l c sinh h c cao t i 19

3.1.2 V t li u ch ng th m, ph ng án thi công ch ng th m 19

3.2 MÔ HÌNH VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 20

3.2.1 Thành ph n, tính ch t n c th i 20

3.2.2 xu t công ngh x lý 20

3.2.3 Mô hình nghiên c u 22

3.2.3.1 Khái quát 22

3.2.3.2 C u t o mô hình 26

3.2.3.2.1 Mô hình b UASB 26

3.2.3.2.2 Mô hình b trung gian 34

3.2.3.2.3 Mô hình l c sinh h c cao t i 34

3.2.3.2.4 M ng oxy hóa c i ti n 39

3.2.3.2.5 Mô hình b l ng 40

3.2.3.3 Nghiên c u trên mô hình 40

3.2.3.3.1 Khái quát 40

3.2.3.3.2 V n hành mô hình 41

3.2.3.4 L y m u và phân tích 43

3.2.3.4.1 V trí, t n su t, ch tiêu theo dõi 43

3.2.3.4.2 Ph ng pháp phân tích 43

CH NG 4 : K T QU VÀ XU T 46

4.1 K T QU NGHIÊN C U 46

4.1.1 V t li u 46

4.1.1.1 V t li u ch ng th m và ph ng pháp thi công 46

4.1.1.1.1 Các s n ph m nh a dùng đ lót ch ng th m 46

4.1.1.1.2 Ph ng pháp thi công ch ng th m 50

4.1.1.1.3 ánh giá chung v v t li u và ph ng pháp thi công ch ng th m 52

4.1.1.2 V t li u dùng cho l c sinh h c 53

4.1.2 Mô hình b UASB 55

4.1.3 Mô hình L c sinh h c cao t i – M ng oxy hóa c i ti n 58

4.2 XU T H NG PHÁT TRI N LU N V N 59

CH NG 5 : THI T K H TH NG X LÝ N C TH I S N XU T TINH B T KHOAI MÌ CHO DNTN THANH VINH 60

5.1 THÀNH PH N, TÍNH CH T N C TH I 60

5.2 XU T CÔNG NGH X LÝ 61

5.3 THUY T MINH THI T K H TH NG X LÝ N C TH I 63

5.3.1 Thông s thi t k 63

5.3.2 Song ch n rác, l i ch n rác 63

5.3.3 Tính toán b l ng cát 64

5.3.4 Tính toán b trung hòa 66

5.3.5 Tính toán b l ng đ t m t 69

5.3.6 Tính toán h k khí 72

5.3.7 Tính toán l ng k khí 74

5.3.8 Tính toán h hi u khí 75

5.3.9 Tính toán b l ng đ t hai 78

5.3.10 Tính toán h n đ nh 78

5.3.11 Tính toán sân ph i bùn 79

5.4 KHÁI TOÁN KINH PHÍ XÂY D NG H TH NG X LÝ 81

TÀI LI U THAM KH O 83

PH L C 84

PH L C 1: M T S HÌNH NH TRONG QUÁ TRÌNH TH C HI N 84

DANH M C B NG

B ng 1-1: So sánh Công ngh s d ng h sinh v t – Công ngh s d ng UAF, UASB 7

B ng 2-1: Thành ph n n c th i s n xu t tinh b t mì t i nhà máy Thái Lan 14

B ng 2-2:Thành ph n, tính ch t n c th i s n xu t – n c th i tách b t c a Nhà máy ch bi n khoai mì Tây Ninh, n m 2004 .15

B ng 2-3: Hi u qu h th ng x lý n c th i nhà máy mì Thái Lan 17

B ng 3-1: Thành ph n tính ch t n c th i s n xu t tinh b t khoai mì c a DNTN Thanh Vinh 20

B ng 3-2: Thành ph n tính ch t n c th i s n xu t tinh b t khoai mì – sau h l ng c a DNTN Thanh Vinh (dùng làm n c đ u vào đ ch y mô hình nghiên c u) 23

B ng 3-3: T i tr ng h u c nghiên c u mô hình UASB 42

B ng 3-4: Các t i tr ng h u c dùng nghiên c u mô hình “l c sinh h c cao t i – m ng oxy hóa c i ti n” 42

B ng 3-5: V trí, t n xu t, ch tiêu theo dõi khi v n hành mô hình nghiên c u 43

B ng 4-1: Thông s k thu t máy hàn nh a t đ ng chuyên dùng TWINNY.T và S.50 B ng 4-2: Thông s k thu t c a máy hàn nh a t đ ng chuyên dùng UNIMAT 51

B ng 4-3: Thông s k thu t c a máy hàn nh a c m tay chuyên dùng Triac.S 51

B ng 4-4: Tóm t t đánh giá c a tác gi đ i v i các ph ng pháp thi công ch ng th m .52

B ng 4-5: K t qu theo dõi COD vi c v n hành mô hình UASB v i t i tr ng 2,916 kgCOD/m3.ngày, t ngày 09-12-2006 đ n ngày 28-12-2006 .55

B ng 4-6: K t qu phân tích SS mô hình UASB ngày 16-12-2006 .56

B ng 4-7: K t qu theo dõi mô hình L c sinh h c cao t i – M ng oxy hóa c i ti n, t ngày 09-12-2006 đ n ngày 28-12-2006 .58

B ng 5-1: Thành ph n, tính ch t n c th i s n xu t c a DNTN Thanh Vinh .60

B ng 5-2: Tính ch t n c th i r a c c a Nhà máy mì Thanh Vinh 64

B ng 5-3: K t qu thí nghi m l ng đ i v i n c r a c 66

B ng 5-4: Tính ch t n c th i sau khi qua b trung hòa 69

B ng 5-5: Tính ch t n c th i vào h k khí 72

DANH M C HÌNH

Hình 1-1: Bi u đ phân b th i gian th c hi n lu n v n 10

Hình 2-1: S đ s n xu t tinh b t khoai mì 13

Hình 2-2: S đ công ngh đ n gi n h th ng x lý n c th i nhà máy mì Thái Lan.17 Hình 2-3: S đ công ngh đ n gi n h th ng x lý n c th i Công ty TNHH Tr ng Th nh 18

Hình 3-1: S đ công ngh đ xu t đ x lý n c th i s n xu t tinh b t khoai mì 21

Hình 3-2: Khu đ t s đ t mô hình nghiên c u 23

Hình 3-3: S đ công ngh mô hình dùng làm nghiên c u 24

Hình 3-4: Mô hình sau khi đ c l p đ t 25

Hình 3-5: Mô hình b UASB 27

Hình 3-6: Mô hình UASB lúc đang đ c ch t o t i x ng s n xu t Công ty TNHH Công Ngh Xanh 31

Hình 3-7: Mô hình UASB đ c ki m tra tr c khi xu t x ng 32

Hình 3-8: Mô hình UASB sau khi đ c l p đ t 33

Hình 3-9: Mô hình b ch a trung gian 34

Hình 3-10: B n v mô hình l c sinh h c cao t i 35

Hình 3-11: Mô hình l c sinh h c cao t i lúc ch t o t i x ng Công ty TNHH Công Ngh Xanh 36

Hình 3-12: Ki m tra mô hình l c sinh h c cao t i tr c khi xu t x ng 37

Hình 3-13: Mô hình l c sinh h c cao t i sau khi đ c l p đ t 38

Hình 3-14: Mô hình m ng oxy hóa c i ti n 39

Hình 3-15: Mô hình b l ng 40

Hình 3-16: Máy đo pH c m tay và ng đong 1000ml 43

Hình 3-17: D ng c làm thí nghi m COD và SS 44

Hình 3-18: T s y và cân đi n t dùng đ phân tích 45

Hình 4-1: Màng nh a HDPE dày 0,45mm 47

Hình 4-2: Màng nh a LDPE – Poly Este dày 0,35mm 48

Hình 4-3: Màng nh a LDPE dày 0,5mm 49

Hình 4-4: Hình máy hàn nh a t đ ng chuyên dùng TWINNY T và S .50

Hình 4-5: Máy hàn nh a t đ ng chuyên dùng UNIMAT, TRIAC.S .51

Hình 4-6: Máy hàn nh a d ng cao t n, d ng dao l a 52

Hình 4-9: Bi u đ k t qu theo dõi hi u qu c a mô hình UASB v i t i tr ng v n hành 2,916 kgCOD/m3.ngày; t ngày 09-12-2006 đ n ngày 27-12-2006 .56Hình 4-10: Bi u đ bi u di n n ng đ bùn trong mô hình UASB, ngày 16-12-2006 .57Hình 4-11: Bi u đ bi u di n k t qu theo dõi mô hình L c sinh h c cao t i – M ng oxy hóa c i ti n, t ngày 09-12-2006 đ n ngày 28-12-2006 59Hình 5-1: S đ kh i công ngh x lý n c th i đ xu t cho DNTN Thanh Vinh .61

DANH M C CH VI T T T

Nhu c u oxy sinh h c

Nhu c u oxy hóa h c

DNTN: Doanh Nghi p T Nhân

HDPE: Hight Density Poly Ethylene

LDPE: Low Density Poly Ethylene

MLSS: Mixed Liquor Suspended Soid

Ch t r n l l ng trong bùn l ng

Ch t r n l l ng TCVN: Tiêu chu n Vi t Nam

TNHH CN: Trách Nhi m H u H n Công Nghi p

TNHH TB & DV: Trách Nhi m H u H n Thi t B và D ch V

TNHH TM&DV: Trách Nhi m H u H n Th ng M i và D ch V

TTXVN: Thông t n xã Vi t Nam

L c k khí ng c dòng UASB: Upflow Anaerobic Sludge Blanket

K khí ng c dòng

CH NG 1 : T NG QUAN LU N V N

1.1 T NG QUAN NGHIÊN C U

1.1.1 S c n thi t và tính m i c a đ tài

1.1.1.1 S c n thi t c a nghiên c u

Ngành s n xu t tinh b t mì là m t trong nh ng ngành kinh t m i nh n c a m t s

t nh thành Do nó không đòi h i vi c trang b các thi t b đ t ti n nh ng l i nhu n cao,

đ ng th i t o đ c nhi u viêc làm cho đ a ph ng góp ph n làm phát tri n kinh t đ a

ph ng Tuy nhiên vi c s n xu t tinh b t mì c ng gây ô nhi m môi tr ng m t cách nghiêm tr ng, đ c bi t là n c th i

Hi n nay, Vi t Nam có hai công ngh x lý sinh h c áp d ng cho vi c x lý n c

th i c a ngành s n xu t tinh b t khoai mì (1) S d ng các h sinh v t t nhiên; (2) S

d ng b l c k khí ng c dòng - UAF, b k khí ng c dòng – UASB k t h p v i các

h sinh v t Tuy nhiên hai quá trình này c ng có các h n ch sau:

B ng 1-1: So sánh Công ngh s d ng h sinh v t – Công ngh s d ng UAF, UASB

Công ngh s d ng h sinh v t Công ngh s d ng UAF, UASB

(1) Có kh n ng x lý n c th i s n xu t tinh b t mì đ t tiêu chu n x th i; (2) Không đòi h i di n tích l n, chi phí đ u t th p;

(3) Chi phí v n hành th p;

(4) Ít kh n ng gây ô nhi m môi tr ng phát sinh t quá trình x lý n c th i Trong b n yêu c u trên thì m i yêu c u là m t y u t quy t đ nh tính kh thi c a công ngh Yêu c u (1) là y u t tiên quy t; Yêu c u (2) quy t đ nh vi c áp d ng, xây

d ng h th ng x lý n c th i theo công ngh m i; Yêu c u (3) quy t đ nh vi c duy trì

vi c b o v môi tr ng c a nhà máy b ng công ngh m i; Yêu c u (4) liên quan đ n

vi c phát sinh ngu n ô nhi m môi tr ng th c p

V m t lý thuy t thì các công trình đ n v h sinh h c k khí c i ti n, l c sinh h c cao t i, m ng oxy hóa c i ti n có nhi u u đi m h n so v i hai hai công ngh x lý

n c th i tinh b t mì hi n t i và hòan tòan th a mãn b n đi u ki n trình bày trên đ i

Nghiên c u này có các tính m i sau:

(1) S d ng h k khí c i ti n, m ng oxy hóa c i ti n k t h p l c sinh h c cao t i

ánh giá kh n ng s d ng k t h p h sinh h c k khí c i ti n, l c sinh h c cao t i,

m ng oxy hóa c i ti n đ x lý n c th i s n xu t tinh b t mì

1.1.3 N i dung nghiên c u

(1) Tìm ki m v t li u làm giá th cho l c sinh h c cao t i, v t li u thay th màng HDPE và ph ng pháp thi công ch ng th m;

(2) Thi t k , ch t o, l p đ t mô hình;

(3) V n hành thích nghi, t ng t i tr ng trên mô hình;

(4) Phân tích các ch tiêu môi tr ng n c c n theo dõi;

(5) T ng h p k t qu nghiên c u, bao g m các k t qu sau:

+ B c đ u đánh giá kh n ng ng d ng c c xo n trong l c sinh h c cao t i; + B c đ u đánh giá kh n ng ng d ng c a màng LDPE cho vi c ch ng

th m c a các h dùng trong x lý n c th i thay cho màng nh a HDPE (6) Vi t báo cáo

1.1.4 Ph ng pháp th c hi n

1.1.4.1 Ph ng pháp t ng h p thông tin

Trên c s tìm ki m, đ c các tài li u có liên quan đ n đ tài, tác gi đã ch n l c

nh ng thông tin có ích, c n thi t đ đ nh h ng nghiên c u, báo cáo

1.1.4.2 Ph ng pháp nghiên c u th tr ng

Kh o sát các s n ph m c n cho nghiên c u có trên th tr ng S d ng Internet, niên giám đi n th ai đ liên l c, g p g tr c ti p v i nhà s n xu t, nhà cung c p đ tìm

hi u thêm thông tin v s n ph m nh thông s k thu t, giá …; C ng nh ph ng

th c, yêu c u đ t hàng đ i v i các s n ph m đ c s n xu t theo yêu c u

1.1.4.3 Ph ng pháp phân tích các ch tiêu môi tr ng

Do gi i h n v thi t b phân tích, tài chính nên chúng tôi ch phân tích, theo dõi

m t s ch tiêu chính, c th là các ch tiêu pH, COD hòa tan Và có m t s ít m u phân tích Nit t ng, Photpho t ng b ng cách g i m u đ n phòng thí nghi m khoa môi

tr ng i H c Bách Khoa Thành ph H Chí Minh

Giá tr pH đ c xác đ nh b ng máy đo pH đi n t c m tay

COD đ c xác đ nh theo ph ng pháp Dicromat

1.2 T NG QUAN LU N V N

1.2.1 Gi i h n c a lu n v n

V i th i gian ba tháng làm đ tài lu n v n t t nghi p đ i h c và ki n th c h n ch , tác gi không th th c hi n đ c toàn b nghiên c u Do đó, lu n v n t t nghi p i

h c này ch là báo cáo ti n đ , k t qu b c đ u nghiên c u c a đ tài “Nghiên c u

ng d ng H sinh h c k khí c i ti n, L c sinh h c cao t i k t h p m ng oxy hóa c i

có công su t t 50 đ n 100 t n b t/ngày và 80 c s ch bi n th công v a và nh , v i

t ng công su t đ t 1120 t n b t/ ngày Trong s đó g n 10 nhà máy đã ký đ c h p

đ ng tiêu th tr c ti p s n ph m v i n c ngoài (theo TTXVN) Các c s ch y u t p

trung t i Th Xã và các huy n Hòa Thành, D ng Minh Châu, Châu Thành, Tân Biên, Tân Châu

Trong sáu tháng đ u n m nay, tòan t nh đã thu h ach và đ a vào ch bi n đ c g n

536000 t n c mì, t ng 39% so cùng k n m 2004, s n xu t ra 138156 t n b t, tiêu th

n i đ a 114083 t n, xu t kh u sang th tr ng Trung Qu c, ài loan đ c 24073 t n tinh b t s n, đ t giá tr g n 6 tri u USD (Theo TTXVN)

2.1.2 Qui trình s n xu t

Tùy vào qui mô s n xu t, kh n ng tài chính, bí quy t mà m i c s có trang thi t

b và qui trình s n xu t khác nhau Tuy nhiên, các qui trình s n xu t c ng có nh ng

đi m gi ng nhau Chúng ta có th chia ra làm ba qui trình s n xu t ng v i ba qui mô

s n xu t

qui mô nh - s n xu t th công, công su t d i 10 t nc /ngày C mì đ c l t

v và r a b ng tay, giai đo n này do vi c tách v b ng th công nên m t ph n tinh b t

b th t thoát Sau đó c đ c đ a lên bàn mài B t đ c l y ra theo t ng mi ng và

gi a máy móc và lao đ ng th công Tr c khi đ a vào s n xu t, c mì đ c ki m tra hàm l ng tinh b t C mì nguyên li u đ c tách v , r a, c t – nghi n Sau đó b t nghi n đ c b m đ n thi t b l c có kích th c l gi m d n, lo i đ u gi l i bã thô,

lo i sau gi bã nh h n Th ng ng i ta cho qua ba c p đ 60, 150, 250 mesh Ti p

đó, s a b t đ c d n đ n m ng l ng, b t l ng thu đ c có đ m kho ng 45 – 60%

đ c đ a đ n thi t b s y khô Sau công đo n này b t đ c làm ngu i, sàn, đóng bao.Qui mô l n – công su t trên 300 t n c /ngày T t c các quy trình đ u đ c th c

hi n b ng máy móc hi n đ i Khoai mì tr c khi vào s n xu t s đ c ki m tra hàm

l ng tinh b t Sau đó đ a qua thi t b n p li u và đ c chuy n b ng b ng t i cao su

d n thi t b làm tróc v , t i đây đ t, cát và l p v g c a c khoai mì b lo i b Sau khi tách v khoai mì đ c đ a vào máy r a, nh h th ng cánh khu y và t c đ dòng

n c mà c khoai mì r a s ch hoàn toàn B ng t i ti p t c đ a c đ n thi t b c t khúc – nghi n H n h p b t nghi n đ c b m đ n thi t b l c có kích th c l gi m d n,

lo i đ u gi l i bã thô, lo i sau gi bã nh h n, bã đem đi ép nén, ph i và làm th c n gia súc ho c ph c v cho nh ng nhu c u khác; SO2 đ c thêm vào s a b t v i m c đích t y tr ng tinh b t Ti p đó, s a b t đ c tách n c máy phân ly Lúc này đ m tinh b t kho ng 30 - 50% và đ c chuy n đ n h th ng s y Sau khi s y, b t đ c sàn, đóng gói

S đ công ngh s n xu t tinh b t khoai mì đ c trình bày trong Hình 2-1

2.1.3 Tác đ ng đ n môi tr ng trong quá trình s n xu t

2.1.3.1 Môi tr ng n c

N c th i s n xu t tinh b t mì có l u l ng và m c đ gây ô nhi m môi tr ng r t

l n Ô nhi m b i n c th i tinh b t mì hi n đang là v n đ v n đ nan gi i, c n tìm

bi n pháp kh c ph c

N c th i s n xu t tinh b t mì có l u l ng l n, 10 – 20m3/t ns nph m; màu tr ng

đ c; mùi chua n ng, th i; n ng đ ch t h u c , ch t r n l l ng cao Có th chia n c

th i s n xu t tinh b t mì làm hai ngu n chính, n c th i r a c và n c th i tách b t

N c th i r a c ch a nhi u đ t cát, có n ng đ ch t l l ng cao c bi t là n ng

đ CN- khá cao do tác đ ng c h c gi a c và thi t b tách v trong khi CN-

t p trung nhi u l p v cùi

N c th i tách b t có nhi u ch t h u c do t bào c b phá v và tinh b t phát tán trong n c v i m t đ cao Các ch t h u c này d phân hu sinh h c gây mùi hôi

V i công ngh tách b t hi n đ i s gi m đ c đáng k l ng ch t h u c này Ngoài

ra m t s c s trong quá trình chi t su t, trích ly đã s c thêm khí SO2 vào đ t ng đ

tr ng c a b t, khi vào trong n c SO2 s chuy n hóa thành H2SO3 làm pH c a n c

N c th i ng m vào đ t làm gi m ch t l ng n c ng m; Tràn vào đ ng ru ng gây

ô nhi m môi tr ng đ t và thay đ i đ c tính c a đ t làm gi m n ng su t cây tr ng;

Ch y vào su i, sông, r ch, ao h b c mùi hôi th i làm ô nhi m n ng n c m t nh

h ng l n đ n đ i s ng th y sinh và khu v c dân c xung quanh

Tinh b t t

S y

N c th i tách b t

B ng 2-1: Thành ph n n c th i s n xu t tinh b t mì t i nhà máy Thái Lan

Sau môi tr ng n c, môi tr ng không khí t i khu v c các nhà máy s n xu t tinh

b t mì c ng b ô nhi m Ngu n gây ô nhi m môi tr ng không khí t i các nhà máy s n

xu t tinh b t khoai mì g m các ngu n chính sau:

− Mùi hôi sinh ra do s phân h y các ch t th i r n không đ c thu k p th i và các

ch t h u c có trong n c th i

− Khí th i t lò h i và thi t b c gi i dùng d u FO, DO Khí th i ch a b i, NOx, SOx, COx

− B i b t khoai mì t khâu x y, đóng gói b t

Trong các ngu n gây ô nhi m môi tr ng không khí trên thì c n đ t bi t l u ý đ n mùi hôi do quá trình lên men các ch t h u c c a n c th i

Ngoài ra, trong qúa trình s n xu t còn có các ngu n ô nhiêm khác nh : khói th i,

b i do các thi t b v n chuy n, cung c p nguyên li u cho quá trình s n xu t gây ra

2.1.3.3 Ch t th i r n

Ch t th i r n là ngu n ô nhi m đáng quan tâm t i các c s s n xu t tinh b t khoai

mì Ch t th i r n gây ô nhi m đ c đ c tr ng b i c hai y u t : kh i l ng và kh

n ng gây ô nhi m môi tr ng Các lo i ch t th i r n phát sinh trong quá trình s n xu t tinh b t khoai mì g m có:

− V g c mì và đ t cát: chi m 3% t l nguyên li u, ch a r t ít n c, thành ph n

− V th t và x bã: chi m 24% nguyên li u, ch a nhi u n c, đ m kho ng 78 – 80%, l ng tinh b t còn l i 5 – 7%, s n ph m có d ng b t nhão và no n c

L ng b t còn l i trong x bã r t d b phân hu và gây mùi hôi th i làm ô nhi m môi tr ng

D a vào thành ph n tính ch t n c th i, nh ng nh n xét phía trên, yêu c u đ i h

th ng x lý n c th i, ta th y công ngh s d ng các công trình đ n v : H k khí c i

ti n, m ng oxy hóa, l c sinh h c, h tùy ti n là phù h p Các công trình đ n v này

v a đ m b o hi u qu x lý, v a có chi phí x lý th p, chi phí đ u t nh , v n hành

đ n gi n so v i các công trình đ n v khác nh b UASB, b Aeroten

2.2.2 Công ngh x lý n c th i tinh b t khoai mì hi n t i

Nh tôi đã trình bày phía trên, m c 1.1.1.1, hi n nay n c ta đang áp d ng hai công ngh x lý n c th i s n xu t tinh b t mì (1) Công ngh s d ng các h sinh v t – công ngh đ c s d ng hi n h u t i nhi u nhà máy s n xu t tinh b t mì có h th ng

x lý (2) Công ngh s d ng UAF, UASB – Công ngh ít đ c s d ng t i các nhà máy s n xu t tinh b t mì có h th ng x lý

i m gi ng nhau c a hai công ngh này là đi u s d ng quá trình sinh h c đ x lý

n c th i Vi sinh v t s d ng ch t h u c và m t s khoáng ch t làm ngu n th c n

và t o n ng l ng đ duy trì ho t đ ng s ng S n ph m cu i cùng c a quá trình phân

h y sinh h c là: CH4, CO2, H2O, N2, H2S, sinh kh i vi sinh v t

i m khác nhau c a hai công ngh này là công ngh (1) s d ng h sinh v t, ch

y u là h tùy ti n, môi tr ng x lý mà môi tr ng sinh h c t nhiên ph thu c vào

đi u ki n khí h u Trong khí đó, công ngh (2) quá trình sinh h c x y ra trong môi

tr ng sinh h c c ng b c Do đó hi u qu x lý s cao và n đ nh h n công ngh (1)

Và m t đi m khác bi t n a là chi phí v n hành, yêu c u v n hành h th ng x lý n c

th i áp d ng công ngh (2) cao h n so v i công ngh (1)

2.2.2.1 Công ngh s d ng h sinh v t

Hi n t i, T nh Tây Ninh, h th ng x lý n c th i hi n t i áp d ng công ngh này

r t đ n gi n, ch g m các h n i ti p nhau Các h này ch y u là h sinh v t tùy ti n;

Có chi u sâu m c n c 2 – 2,5m; Và r t ít h th ng đ c ch ng th m, ch y u là đ t nhiên, không có l p ch ng th m

Hay nói cách khác, các h th ng x lý n c th i s n xu t tinh b t mì hi n t i Tây Ninh áp d ng công ngh này ch a x lý n c th i đ t tiêu chu n x th i tr c khi x

th i ra môi tr ng do ch a làm đúng yêu c u k thu t c a công ngh Các h th ng này

ch y u là nh m m c đích thu l i l ng tinh b t mì còn xót l i trong quá trình s n xu t

và làm gi m thi u m t ph n tính ô nhi m c a n c th i tr c khi x vào ngu n ti p

nh n

M t tr ng h p c th minh h a là h th ng x lý n c th i nhà máy mì Thái Lan

Hình 2-2: S đ công ngh đ n gi n h th ng x lý n c th i nhà máy mì Thái Lan

(Ngu n: S Tài Nguyên và Môi Tr ng T nh Tây Ninh)

Các h này đ c lót ch ng th m, “Thái Lan” là m t trong s ít các nhà máy có lót

ch ng th m cho h th ng x lý n c th i Các h này đ c d n n c n i ti p nhau,

n c th i đ c ch a trong h th nh t, đ n khi nào đ y l i đ c d n sang h th

hai,… qúa trình ti p di n liên t c cho đ n khi sáu h đ u đ y thì x n c ra kênh

N c th i sau khi qua h th ng này có thành ph n, tính ch t đ c trình bày trong

(Ngu n: S Tài Nguyên và Môi Tr ng T nh Tây Ninh, n m 2004)

K t qu trên cho th y h th ng x lý n c th i s n xu t c a nhà máy mì Thái Lan

ch a có kh n ng x lý đ t tiêu chu n x th i, TCVN 6984-2001 Mà h th ng này ch

x lý đ c 37% COD, BOD5, 56% SS và giúp thu l i l ng b t mì b sót trong quá

trình s n xu t

2.2.2.2 Công ngh s d ng UAF, UASB

Nh đã trình bày trên, v i công ngh này thì các quá trình sinh h c x lý n c

th i s n xu t tinh b t khoai mì s di n ra trong môi tr ng sinh h c c ng b c Chính

Hi n nay, Công ty TNHH Tr ng Th nh đang ng d ng công ngh này đ x lý

n c th i s n xu t tinh b t khoai mì c a công ty H th ng x lý n c th i có s đ công ngh đ c trình bày Hình 2-3

Hình 2-3: S đ công ngh đ n gi n h th ng x lý n c th i Công ty TNHH

Tr ng Th nh

(Ngu n: S Tài Nguyên và Môi Tr ng T nh Tây Ninh)

Tuy nhiên h th ng này v n còn có các h n ch sau:

(1) òi h i di n tích xây d ng nhi u H th ng x lý n c th i c a Công ty TNHH

Tr ng Th nh có công su t 600 m3/ngày nh ng c n xây d ng h tùy ti n có di n tích 4ha;

CH NG 3 : MÔ HÌNH VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U

3.1 V T LI U VÀ PH NG PHÁP THI CÔNG

Vi c tìm ki m v t li u m i, dùng cho l c sinh h c cao t i, v t li u ch ng th m,

ph ng pháp thi công ch ng th m đ c th c hi n nh sau:

(1) Li t kê các yêu c u đ i v i v t li u;

(2) S d ng internet tìm ki m ý t ng đ nh h ng cho v t li u m i;

(3) Tham kh o th tr ng, tìm nhà cung c p v t t ;

(4) Liên l c v i nhà s n xu t, cung c p v t t , tìm hi u thêm thông tin;

(5) Tham kh o ng i có kinh nghi m liên quan;

(6) Ch t o th ;

(7) Dùng cho mô hình đ đánh giá kh n ng ng d ng

Sau đây là yêu c u c th đ i v i v t li u dùng cho l c sinh h c cao t i; v t li u

ch ng th m và ph ng pháp thi công ch ng th m C ng nh các nhà s n xu t, cung

c p v t t , ng i có kinh nghi m đ i v i v t t d đ nh s d ng

3.1.1 V t li u dùng cho l c sinh h c cao t i

Yêu c u:

đ m b o cho vi c ng d ng sau khi nghiên c u công ngh m i thành công, v t

li u dùng cho l c sinh h c cao t i c n ph i đ t các yêu c u sau:

- Có kh n ng s d ng cho l c sinh h c cao t i;

- Giá thành th p;

- D tìm, d ch t o;

- Nh - đ m b o tính kh thi cho ch t o l c sinh h c cao t i có chi u cao l n;

- Có đ r ng cao h n so v i đá - h n ch vi c t c l c

N i liên l c tìm hi u thông tin:

- Công ty TNHH TM&DV CÔNG NGH XANH

N i liên l c tìm thông tin:

− C s s n xu t máy ép Nylon TÂN THANH

− C a hàng gia công ép nh a (ch Kim Biên)

3.2 MÔ HÌNH VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U

3.2.1 Thành ph n, tính ch t n c th i

Mô hình đ c đ t t i nhà máy s n xu t tinh b t khoai mì c a DNTN Thanh Vinh

N c th i tách tinh b t mì c a nhà máy có thành ph n tính ch t nh sau:

3.2.2 xu t công ngh x lý

T thành ph n tính ch t n c th i s n xu t tinh b t khoai mì đ c mô t t i B ng 1-1 và B ng 2-2 c ng nh B ng 3-1– ngu n n c đ u vào mô hình nghiên c u, tôi đ ngh công ngh đ c nghiên c u đ x lý n c th i tách b t s n xu t tinh b t khoai mì

nh Hình 3-1

Hình 3-1: S đ công ngh đ xu t đ x lý n c th i s n xu t tinh b t khoai mì

Thuy t minh công ngh :

N c th i s n xu t – tách tinh b t c a nhà máy sau khi qua “h m m ” c a nhà máy, nh m thu l i l ng b t còn xót, đ c d n đ n h th ng x lý n c th i

Tr c khi vào h th ng x lý n c th i, n c th i ch y qua l i ch n rác nh m

gi l i c n, rác có kích th c l n, đ m b o cho h th ng làm vi c t t

Sau khi qua song ch n rác, n c th i đ c cho ch y vào b đi u hòa T i b đi u hòa, n c th i liên t c đ c xáo tr n sao cho không đ x y ra vi c l ng c n t i b đi u hòa B này làm nhi m v đi u hòa l u l ng c ng nh ch t l ng n c th i, nh m giúp h th ng làm vi c hi u qu và n đ nh c ng nh ti t ki m chi phí đ u t xây d ng các công trình x lý đ n v phía sau Sau khi qua b đi u hòa, n c th i đ c cho vào

b trung hòa B này có nhi m v trung hòa n c th i t môi tr ng axit sang môi

tr ng trung tính, pH = 7, nh m đ m b o đi u ki n h at đ ng cho các công trình x lý sinh h c phía sau T i đây dung d ch xút – NaOH đ c châm vào song song v i quá trình xáo tr n đ đ m b o quá trình trung hòa di n ra t t

Ti p theo b đi u hòa là b l ng đ t m t B l ng này làm nhi m v l ng các c n

N c sau khi ra kh i b l ng đ t m t đ c d n vào h k khí c i ti n T i đây, các

vi sinh v t k khí oxy hóa các ch t ô nhi m có kh n ng phân h y sinh h c có trong

n c th i thành các ch t đ n gi n nh CO2, H2O, biogas… d i đi u ki n k khí Trong h có đ t các thi t b xáo tr n c khí, t o đi u ki n t t cho vi c ti p xúc gi a các ch t ô nhi m v i vi sinh v t k khí, làm t ng hi u qu x lý H đ c lót ch ng

th m, ph b t nh a trên m t h nh m t o đi u ki n k khí, thu khí biogas, h n ch mùi hôi phát sinh H n h p n c th i và bùn k khí đ c tách t i b l ng đ t hai Bùn k khí đ c b m tu n hòan v h k khí c i ti n đ đ m b o sinh kh i trong h N c sau khi qua b l ng đ t hai đ c d n đ n h trung gian tr c khi đ c b m lên l c sinh

h c cao t i

T i l c sinh h c cao t i, n c th i đ c phân ph i t phía trên b ng các vòi phun,

đ m b o n c đ c phân ph i đi u và liên t c trên b m t v t li u l c; oxy c n cho quá trình sinh h c hi u khí đ c c p vào l c b ng qu t gió, th i không khí vào t phía

d i T i đây, các ch t ô nhi m có kh n ng phân h y sinh h c đ c oxy hóa b i các

vi sinh v t dính trên b m t v t li u l c trong đi u ki n hi u khí

Sau khi đ c x lý b ng l c sinh h c cao t i, n c th i ti p t c đ c làm s ch

b ng quá trình sinh h c l l ng hi u khí t i m ng oxy hóa c i ti n Trong m ng oxy hóa c i ti n, sinh kh i sinh v t đ c duy trì v i n ng đ MLSS: 1500 – 2500 mg/l; sinh kh i sinh v t hi u khí l l ng đ c xáo tr n v i n c th i c ng nh c p khí oxy

t không khí b ng thi t b th i khí chìm h at đ ng theo d ng h ng tr c Sau quá trình

ph n ng gi a n c th i v i vi sinh v t l l ng hi u khí, h n h p n c th i và bùn

h at tính đ c tách r i t i b l ng đ t ba Bùn h at tính đ c tu n hòan v đ u m ng oxy hóa; nh k , bùn d đ c x b ra sân ph i bùn Và n c th i sau l ng đ c d n

đ n h tùy ti n đ x lý ti p tr c khi x th i ra ngu n ti p nh n Sau khi qua h tùy

ti n, n c th i s n xu t tinh b t khoai mì đã đ c x lý đ t TCVN 6984-2001 – Tiêu chu n ch t l ng n c th i công nghi p th i vào v c n c sông dùng cho m c đích

b o v th y s n

3.2.3 Mô hình nghiên c u

3.2.3.1 Khái quát

Do đi u ki n th c hi n nghiên c u, nên chúng tôi ch :

1 L y n c th i ch y cho mô hình nghiên c u là n c th i sau l ng c a nhà máy;

2 Nghiên c u trên mô hình đ i v i nh ng công trình đ n v chính nh : h k khí

c i ti n đ c thay th b ng mô hình UASB cao 4m, l c sinh h c cao t i,

m ng oxy hóa c i ti n

Hình 3-2: Khu đ t s đ t mô hình nghiên c u

B ng 3-2: Thành ph n tính ch t n c th i s n xu t tinh b t khoai mì – sau h l ng

c a DNTN Thanh Vinh (dùng làm n c đ u vào đ ch y mô hình nghiên c u)

( Phòng thí nghi m khoa Môi Tr ng – i h c Bách Khoa Tp HCM)

Mô hình nghiên c u đ c th c hi n theo s đ công ngh đ c trình bày trong Hình 3-3

Hình 3-3: S đ công ngh mô hình dùng làm nghiên c u

Thuy t minh công ngh c a mô hình nghiên c u:

N c th i dùng đ ch y mô hình là n c th i tách b t c a DNTN Thanh Vinh sau khi đã qua “h m m ” và h l ng c a nhà máy Chúng ta l y n c th i ch y mô hình

v trí này t ng đ ng v i n c th i sau khi qua b l ng đ t m t trong công ngh đ

xu t N c th i này có tính axit (pH=5,5) và thi u dinh d ng cho quá trình x lý

b ng ph ng pháp sinh h c Do đó ph i trung hòa b ng dung d ch NaOH, b sung dinh d ng v i dung d ch NPK cho n c th i tr c khi b m b ng b m đ nh l ng vào

mô hình b UASB

N c th i sau khi qua UASB đ c d n vào h trung gian tr c khi đ c b m vào

l c sinh h c cao t i T i h trung gian, n c th i c ng nh n c s ch đ c b sung, do

mô hình l c sinh h c đ c ch t o v i t i l ng l n h n so v i mô hình b UASB

N c s ch dùng đ pha loãng n c th i b sung v cùng n ng đ c a n c th i sau khi qua b UASB

T i l c sinh h c cao t i, n c th i đ c b m t h trung gian, phân ph i t phía trên thông qua vòi phun; qu t gió th i không khí vào t phía d i, t o s ti p xúc gi a

N c th i sau đ c x lý b ng quá trình sinh h c hi u khí dính bám t i mô hình

l c sinh h c cao t i, ti p t c đ c x lý b ng quá trình sinh h c hi u khí l l ng trong

mô hình m ng oxy hóa c i ti n N c trong m ng oxy hóa đ c t o dòng ch y

b ng máy th i khí chìm d ng h ng tr c Máy th i khí chìm này đ ng th i cung c p

m t l ng oxy cho m ng Vi c th i không khí vào n c giúp cho m ng oxy hóa làm vi c t t h n

H n h p bùn h at tính và n c th i sau x lý đ c tách t i h l ng M t ph n

n c th i (1:5 l u l ng) sau khi qua l ng đ c th i b vào h th ng n c th i c a nhà máy Ph n còn l i (4:5 l u l ng) đ c tu n hòan v h trung gian dùng làm dòng

tu n hòan c a mô hình l c sinh h c cao t i

Hình 3-4: Mô hình sau khi đ c l p đ t

- ng phân ph i n c vào làm b ng ng nh a PVC R ng ông φ mm 21

- Máng thu m c c a mô hình r ng 50mm, cao 150mm

- ng d n n c ra kh i máng thu n c có đ ng kính 34mm

- D c theo chi u cao, b t đ u t đáy mô hinh có 7 vòi l y m u φ16mm, các vòi cách nhau 500mm, vòi đ u tiên cách đáy 70mm

- N c đ u vào c a mô hình đ c b m b ng b m đ nh l ng Blue White

- Có b n xáo tr n bùn, đ u hút cách đáy mô hình 1,8m, đ u đ y cách đáy mô hình 0,1m

- B m xáo tr n bùn: b m cánh h Mitsubishi, 125W

3.2.3.2.1.2 Xác đ nh các thông s c a mô hình UASB

1 Mô hình b UASB có th tích h u ích

H D

4

5 , 3 4 , 0 14 , 3 4

4

4 , 0 ).

15 , 0 4 , 0 (

14 , 3 4

Hlang – chi u cao máng l ng, Hlang = 0,4m

3 Xác đ nh l u l ng n c th i mong mu n vào mô hình

( )

m S

L V

Q

ht

sCOD hi

987 , 7

8 4396 , 0

LsCOD – t i tr ng theo COD hòa tan, LsCOD = 8 – 12 kg CODht/m3.ngày, ch n

LsCOD = 8 kg CODht/m3.ngày;

Sht – COD hòa tan c a n c th i vào mô hình, Sht = 7,987 kg CODht/m3

4 Xác đ nh th i gian l u n c ng v i l u l ng mong mu n

(

)

Q

V HRT

UASB

hi

24 18

6 , 439 24

5 Xác đ nh th i gian l ng c a máng l ng ng v i t i tr ng mong mu n

( )

V HRT

43 =

=

=

V i:

HRTlang – Th i gian l u l ng n c cua máng l ng;

Vlang – th tích ph n l ng c a mô hình UASB, Vlang = 43,2 l;

QUASB – L u l ng n c th i ng v i t i tr ng mong mu n, QUASB = 18 l/h

6 Xác đ nh th i gian l u bùn trong mô hình UASB

ngày X

Q

MLSS V

SRT

e UASB

15 , 0 432

30 6 , 439

COD COD xl =ηCOD . UASB = 0 , 7 13 , 028 0 , 432 = 3 , 94 /

V i:

CODxl – Kh i l ng ch t ô nhi m tính theo COD đ c x lý t i UASB;

ηCOD – Hi u xu t x lý c a mô hình UASB theo COD, η COD = 0,7;

COD – Nhu c u oxy hóa h c c a n c th i vào mô hình UASB,

+

T

T P

1

2 4

30

35 15 , 273

30 15 , 273 4 , 0 ) 15 , 273

15 , 273 (

V i:

30

4

CH

P – S n l ng khí metan sinh ra t i 300C, 1atm;

PCH4 – S n l ng khí metan sinh ra t i 350C, 1atm, PCH4 = 0,4

(lCH4/gCOD);

T1 – Nhi t đ tr c khi chuy n đ i, T1 = 350

P

3 30

V

65 , 0

55 , 1

%

3 4

=

V i:

Vbiogas – Th tích khí sinh h c sinh ra trong 1 ngày t i 350C, 1atm

VCH4 – Th tích khí metan sinh ra t i 300C, 1atm trong m t ngày,

VCH4 = 1,555 m3/ngày;

%CH4 – Ph n tr m theo th tích c a khí metan trong h n h p khí biogas,

%CH4 = 65%

Hình 3-6: Mô hình UASB lúc đang đ c ch t o t i x ng s n xu t Công ty TNHH

Công Ngh Xanh

Hình 3-7: Mô hình UASB đ c ki m tra tr c khi xu t x ng

Hình 3-8: Mô hình UASB sau khi đ c l p đ t

3.2.3.2.2 Mô hình b trung gian

− Hình tròn, đ ng kính 1m, cao 1,5m;

− Thành b đ c gia c b ng ng c ng;

− Lót ch ng th m b ng màng nh a LDPE 0,2mm

Hình 3-9: Mô hình b ch a trung gian

3.2.3.2.3 Mô hình l c sinh h c cao t i

ti n cho vi c ch t o, nhân r ng mô hình sau khi nghiên c u thành công, đ c

Hình 3-10: B n v mô hình l c sinh h c cao t i

Th tích h u ích c a l c sinh h c cao t i

( )

3 3 1 1

Hloc – chi u cao v t li u l c, Hloc = 3m

Hình 3-11: Mô hình l c sinh h c cao t i lúc ch t o t i x ng Công ty TNHH Công

Ngh Xanh