Hiện trạng môi trường và thiết kế hệ thống xử lý nươc thải nhà máy tinh bột sắn quảng ngải

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán : Tổng quan về ngành tinh bột sắn và những vấn đề môi trườngHiện trạng sản xuất và môi trường của nhà tinh bột sắn Quảng Ngãi Đề xuất các biện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTrường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên: Nguyễn Thị Xuân Hòe Khoa: Viện Khoa học & Công nghệ Môi Trường

Khóa : 49 – QN

1 Đầu đề thiết kế:

HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯƠC THẢI NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN QUẢNG NGẢI

2 Các số liệu ban đầu:

Các số liệu khảo sát thực tế tại nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi

3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán :

Tổng quan về ngành tinh bột sắn và những vấn đề môi trườngHiện trạng sản xuất và môi trường của nhà tinh bột sắn Quảng Ngãi

Đề xuất các biện pháp giảm thiểu chất thải và phương án xử lý nước thải nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi

Tính toán một số thiết bị chính của hệ thống xử lý nước thải

4.Các bản vẽ ( ghi rõ các loại bản vẽ và kíc thước bản vẽ ):

Bản vẽ các thiết bị chính đã tính toán ( khổ A4)

4 Cán bộ hướng dẫn:

TS Đặng Minh Hằng

5 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày… tháng……năm 2009

7 Ngày hoàn thành: Ngày… tháng……năm 2009

Ngày… tháng……năm 2009CHỦ NHIỆM BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

( ký, ghi rõ họ tên) ( ký, ghi rõ họ tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp

Ngày tháng năm 2009

Người duyệt(ký, ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Sau hơn 3 tháng tìm tòi, đến nay đồ án của em đã được hoàn thành đúng tiến

độ học tập của Viện khoa học & Công nghệ môi trường – Trường đai học BáchKhoa Trong quá trình làm đồ án, em nhận được sự giúp đỡ của cô giáo Đặng MinhHằng cùng với sự giúp đỡ của giám đốc và các anh chị công nhân trong nhà máytinh bột sắn Quảng Ngãi

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình và quý báu trên

Với quỹ thời gian không nhiều, khối lượng công lượng công việc cũng khálớn, vốn kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, nên đồ án của em không tránh khỏinhững thiếu sót, rất mong được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô và các bạn Mộtlần nữa em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, Ngày tháng năm 2009

Sinh viên Nguyễn Thị Xuân Hòe

BOD Nhu cầu ôxy hóa sinh học

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa nước

ta đang diễn ra mạnh mẽ trên hầu hết các miền, nhất là từ khi nước ta gia nhậpWTO Bộ mặt kinh tế và xã hội của đất nước có nhiều thay đổi, mức tăng trưởngGDP trung bình hàng năm đạt 8,0% , tỷ trong GDP công nghiệp và xây dựng tăng38,5% năm 2003 lên 41,3% năm 2007 Tuy nhiên kèm theo đó là vấn đề môitrường ngày càng trở nên gay gắt và luôn là một vấn đề bức xúc cần phải giải quyếtkịp thời

Là một trong những ngành kinh tế đang được đánh giá là quan trọng của đấtnước, song song với sự phát triển thì công nghiệp tinh bột sắn cũng tác động phầnlớn đến ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm nước thải, chất thải của ngành tinhbột sắn được đánh giá là gây ô nhiễm lớn đến nguồn nước tự nhiên Do các côngnghệ sử dụng hầu hết đã lạc hậu, thiết bị cũ và không đồng bộ, định mức nước chomột đơn vị sản phẩm còn lớn, và do các nhà máy thường tập trung gần nội thành,gần khu dân cư nên nô nhiễm của ngành tinh bột sắn lại càng trở lên nghiêm trọng

Do vậy, việc áp dụng các biện pháp giảm thiểu và xử lý ô nhiễm nước thải ngànhtinh bột sắn đang là một yêu cầu cấp bách cần được giải quyết nhằm đảm bảo pháttriển một cách bền vững

Mục tiêu đề tài: Đề tài đi sâu vào thiết kế một hệ thống xử lý nước thải cho

một cơ sở sản xuất có quy mô vừa Nước thải dòng ra đáp ứng TCVN 5945-2005loại B (cột F, Q<50m3/s)

Phạm vi : Đánh giá hiện trạng sản xuất và môi trường; thiết kế hệ thống xử

lý nước thải – nhà máy sản xuất tinh bột sắn Quảng Ngãi, thôn Thế Long, xã TịnhPhong, huyện Sơn Tịnh, tỉnh Quảng Ngãi

Nội dung :

+ Tổng quan về hiện trạng sản xuất và môi trường ngành tinh bột sắn ViệtNam

+ Đánh giá hiện trạng sản xuất và môi trường của nhà máy tinh bột sắnQuảng Ngãi.

+ Lựa chọn hệ thống xử lý nước thải – nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi.+ Tính toán các thiết bị chính trong hệ thống xử lý nước thải đã lựa chọn.+ Ước tính chi phí của hệ thống xử lý nước thải

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NGÀNH TINH BỘT SẮN

I.1 Giới thiệu về ngành tinh bột sắn

Lương thực luôn có một vai trò và vị trí đặc biệt quan trọng trong cuộcsống của mỗi con người Trong đó, tinh bột sắn là một loại lương thực không thểthiếu Xã hội càng phát triển, nhu cầu ấy càng cao hơn, không chỉ dừng lại ở “ănđủ” mà đã nâng lên thành “ăn ngon, ăn chất lượng” Ngày nay khi khoa họccông nghệ phát triển, tinh bột sắn được xem là một nguồn nguyên liệu an toàn vàtiện lợi được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như: dệt, giấy,dược phẩm, thực phẩm, keo dán, mì chính… Đứng trước những cơ hội và tháchthức, nghành công nghiệp tinh bột sắn đã ra đời và đang từng bước ngày cànghoàn thiện hơn để đáp ứng tối đa và tốt nhất nhu cầu cuộc sống

Sắn là cây lương thực quan trọng ở nhiều nước trên thế giới, hiện nay sắn được

trồng ở hơn 100 quốc gia trên thế giới với diện tích khoảng 18,96 triệu ha, sắn chủyếu được dùng để sản xuất tinh bột xuất khẩu sang các nước khác Sản lượng sắntrên thế giới được thể hiện qua bảng 1.1

Bảng 1.1 Sản lượng sắn trên thế giới năm 2001

Âu, Châu Á Thái Bình Dương…tinh bột sắn đã trở thành một trong 7 mặt hàng

xuất khẩu mới có triển vọng được chính phủ quan tâm.Sự phát triển của ngành tinhbột sấn đã góp phần giải quyết việc làm cho nhiều người dân lao động, đặc biệt làngười nông dân Sự phát triển của ngành tinh bột sắn sẽ góp phần giúp nước ta hộinhập với khu vực và thế giới một cách hiệu quả hơn bởi chính đặc điểm “toàn cầu”của nó.

Ngành tinh bột sắn là một trong các ngành công nghiệp mới ra đời và đangnhanh chóng được mở rộng Cả nước hiện có 64 nhà máy sản xuất tinh bột sắn và

dự kiến sẽ xây dựng thêm một số nhà máy tại miền Trung, Tây Nguyên và BắcTrung Bộ…

I 2 Vai trò và vị trí của ngành tinh bột sắn trong nền kinh tế quốc dân

Ngành tinh bột sắn được coi là một trong các ngành có lợi thế nhất nước tabởi điều kiện đất đai, khí hậu thích hợp để trồng và phát triển cây sắn, hơn nữanước ta là một nước đông nông dân vốn có nghề truyền thống trồng sắn, số vốn đầu

tư không lớn và có vị trí ngày càng quan trọng trong chiến lược xuất khẩu của nước

ta Sự phát triển của ngành tinh bột sắn Việt Nam trong những năm gần đây đã thuhút nhiều lao động, trong các doanh nghiệp thuộc lĩnh vực ngành tinh bột sắn đãtạo việc làm cho gần 7 nghìn lao động nữ ( chiếm 20%) Sự phát triển của ngànhtinh bột sắn sẽ góp phần thúc đẩy nền kinh tế nước ta một cách hiệu quả và giúpnước ta hội nhập kinh tế với khu vực và thế giới một cách dễ dàng hơn

Ngành tinh bột sắn là một trong các ngành công nghiệp tuy chỉ mới ra đờinhưng đã nhanh chóng chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân bởidoanh thu hằng năm là không nhỏ Trong những năm qua ngành tinh bột sắn ViệtNam đã đạt được những kết quả khá ấn tượng: giá trị sản xuất công nghiệp tinh bộtsắn tăng trưởng bình quân hàng năm được thể hiện trong bảng 1.2

Bảng 1.2 Giá trị sản xuất công nghiệp của ngành

tinh bột sắn qua một số năm

EU sau Thái Lan

Bảng 1.3 Kim ngạch xuất khẩu tinh bột sắn việt nam

Năm Kim ngạch xuất khẩu

(tỷ USD)

Tỷ lệ tăng kim ngạch XK (%)

trong tương lai Đứng trước những cơ hội và thách thức, mục tiêu chiến lược pháttriển ngành tinh bột sắn đến năm 2020 là “ phát triển ngành tinh bột sắn trở thànhngành xuất khẩu quan trọng, thoả mãn ngày càng cao nhu cầu trong nước, tạo nhiềuviệc làm cho người lao động, nâng cao khả năng cạnh tranh , hội nhập vững chắcvới khu vực và thế giới”

I.3 Đặc điểm của ngành tinh bột sắn Việt Nam:

Hiện nay cả nước có gần 70 doanh nghiệp tinh bột sắn lớn nhỏ có vốn đầu

tư trong nước (chưa tính các doanh nghiệp có 100% vốn đầu tư nước ngoài và công

ty liên doanh với nước ngoài) Ngành tinh bột sắn nước ta có sự đa dạng về quy môsản xuất từ các nhà máy có quy mô sản xuất lớn ( Nhà máy tinh bột sắn Đắc Lắc cógần 1000 lao động, trên 400 thiết bị, công suất 500 tấn sản phẩm/ngày, thị trườngxuất khẩu: Trung Quốc, Hoa Kỳ, Nhật Bản và EU; Nhà máy tinh bột sắn Hoài Hảo:

700 lao động, công suất 800 tấn củ/ngày, thị trường xuất khẩu: Hoa Kỳ, Nga,Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan) đến các cơ sở sản xuất vừa (Nhà máy tinh bộtsắn Quảng Ngãi : 06 máy mài,08 máy phân ly,02 phòng sấy, gần 200 lao động, kimngạch xuất khẩu 20triệu USD năm 2007) đến các doanh nghiệp nhỏ hơn (Nhà máytinh bột sắn Ngọc Thạch có công suất 100tấn củ/ngày, nhà máy tinh bột sắn Earbiavới công suất 100 – 150 tấn củ/ngày, nhà máy tinh bột sắn Yên Bình công suất 160tấn củ/ngày), và nhỏ hơn nữa là các hộ gia đình làm thủ công….Ngành công nghiệptinh bột sắn hầu như phát triển trên toàn bộ lãnh thổ việt nam

Bên cạnh những thành tựu đã đạt được ngành tinh bột sắn vẫn còn tồn tạimột số vấn đề cơ bản,đó là tốc độ phát triển còn chậm,chưa ổn định, mặt khác là dothiếu nguồn vớn đầu tư trang thiết bị, công nghệ và nguyên liệu cho sản xuất Côngnghệ và thiết bị vẫn còn sử dụng thiết bị của thập niên 70, 80 thậm chí có nhữngthiết bị được sản xuất từ những năm 1960 Sự đầu tư trang thiết bị mới chỉ dừng lại

ở mức độ chắp vá, không đồng bộ, thiết bị mới nằm xen kẽ thiết bị cũ nên hiệu suấtsản xuất chưa cao, hiệu quả việc đầu tư còn hạn chế Ngành tinh bột sắn Việt Nam

mới chỉ cung cấp được khoảng 20% nhu cầu tinh bột trong nước và chỉ chiếm mộtphần nhỏ nhu cầu của thị trường xuất khẩu.

Thực tế này đòi hỏi ngành tinh bột sắn phải được đổi mới công nghệ, trangthiết bị và cần có sự quan tâm, đầu tư đúng mức hơn nữa Đó là con đường đểnghành tinh bột sắn phát triển

Trong tương lai nghành tinh bột sắn sẽ phát triển theo hướng hoàn thiện cáccông nghệ cổ điển, rút ngắn các khâu bằng các tổ hợp thiết bị đa năng, tự động hoácác quy trình kỹ thuật và hệ thống điều khiển, hạn chế hoá chất, giảm định mứcnước và nâng cao hiệu suất thu hồi tinh bột, nhằm mục đích nâng cao năng suất,chất lượng sản phẩm, tiết kiệm năng lượng và hoá chất sử dụng, tạo môi trường làmviệc an toàn và bảo vệ môi trường sống

I.4 Hiện trạng môi trường của ngành tinh bột sắn

I.4.1 Quy trình công nghệ và chất thải phát sinh

Ngành tinh bột sắn cũng là nghành công nhiệp có quy trình sản suất gồmnhiều công đoạn, áp dụng nhiều loại hình công nghệ khác nhau Sơ đồ nguyên lý

công nghệ chế biến tinh bột sắn được thể hiện trên hình 1.1

Sắn củ

Bã vỏ, tạp chất

Bã sẵn

H 2 O

H 2 O

Dịch bột loãng

Sản phẩm

Trong quá trình sản xuất tinh bột sắn, chất thải phát sinh chủ yếu ở các công

đoạn :Công đoạn làm sạch củ sắn : Chất thải phát sinh trong công đoạn này chủyếu là vỏ lụa, tạp chất ( như đất, cát, cỏ, rác… ) và nước thải rửa củ chứa nhiều đất,cát Nước thải trong công đoạn này chứa hàm lượng các chất ô nhiễm thấp ( 2% –5% tổng lượng chất gây ô nhiễm trong nước thải )

Công đoạn nghiền mài, tách chiết : Một phần tinh bột chưa tách chiét hết sẽnằm trong bã sắn hay thất thoát ra ngoài theo nước thải Ngoài ra còn có dịch bào,một số chất hữu cơ khác trong củ sắn Nước thải chủ yếu sinh ra từ công đọan này,chiếm 70% tổng lượng nước thải và đến 95% các thành phần gây ô nhiễm trongnước thải

Công đoạn sấy, đóng bao : Chất thải phát sinh trong công đoạn này chủ yếu

là khí thải : khí thải từ lò hơi : SOx, NOx, CO2 , bụi bột sinh ra trong quá trìnhsấy, đóng bao, bụi lò hơi, xỉ than ở lò hơi

Tóm lại trong quá trình sản xuất tinh bột sắn, một số công đoạn phát sinhchất thải ở các dạng nước thải, khí thải và chất thải rắn Trong đó nước thải là dạnggây ô nhiễm lớn nhất do:

+ Nước thải phát sinh trong công đoạn rửa củ và chiết bột, trong đó lượngnước thải chủ yếu do quá trình phân ly chiết bột diễn ra liên tục Nhu cầu sử dụngnước trong nhà máy tính bột sắn là rất lớn và thay đổi theo mùa vụ nguyên liệu.Nhu cầu sử dụng nước cho 1 tấn sản phẩm bột khoảng 25-40m3 và thải ra khoảng

từ 20-38m3

Mặt khác do có một lượng tinh bột đáng kể thoát ra nên nước thải càng có độ

ô nhiễm cao Mỗi ngày các nhà máy sử dụng hàng trăm nghìn tấn nguyên liệu sắn

để sản xuất, độ tận trích tinh bột nằm trong khoảng 80-95% Như vậy một lượnglớn tinh bột đã thải ra ngoài gây ô nhiễm môi trường (Bảng 1.4) Đặc tính nước thảicủa hai công đoạn rửa củ và tách chiết bột được thể hiện trong bảng 1.5

Bảng 1.4 Lượng tinh bột thải ra qua các năm

Năm Lượng sắn tiêu thụ

(triệu tấn/năm)

Lượng tinh bột thải ra môi trường (triệu tấn/năm)

Bảng 1.5 Đặc trưng nước thải mỗi công đoạn.

Công đoạn Chất ô nhiễm trong

nước thải

Đặc tính của nước thải

Rửa củ Vỏ lụa, tạp chất, đất, cát,

cỏ rác…

Trung tính, COD chiếm 3

- 7% tổng tải lượng COD,BOD thấp chiếm 2 - 5% tổng tài lượng BOD

Tinh chế bột Tinh bột, dịch bào, xơ

mịn, pectin, Cyanua, cặn không tan và các thành phần hữu cơ khác…

Có tính axít, TS cao, COD chiếm 85 – 95% tải lượng COD, BOD cao chiếm 90-95% tổng tải lượng BOD

I 3.2 Hiện trạng môi trường của ngành tinh bột sắn:

Ngành công nghiệp tinh bột sắn đang tác động đến môi trường bởi những dạngchất thải sau:

I 3.2.1 Nước thải:

Theo số liệu thống kê hàng năm ngành tinh bột sắn thải ra môi trường khoảng

240 – 300 triệu m3 nước thải/năm Trong đó mới chỉ khoảng 10% tổng lượng nướcthải đã qua xử lý, số còn lại đều thải thẳng vào nguồn tiến nhận

Đặc trưng quan trọng nhất của nước thải từ các cơ sở tinh bột sắn là sựdao động rất lớn về lưu lượng theo mùa vụ Do đặc điểm nước thải ngànhtinh bột sắn chứa nhiều tinh bột, các axít hữu cơ ,xơ,cặn nên hầu hết nướcthải từ các cơ sở tinh bột sắn hàm lượng chất hưu cơ, tổng chất rắn đều cao

và có tính axít Lưu lượng và đặc trưng nước thải của một số doanh nghiệpđược thể hiện trong bảng 1.7 Nước thải các doanh nghiệp có thông số ô nhiễmđều vượt quá giới hạn cho phép:

+ COD cao hơn TCVN 5945-2005 (Loại B) từ 106,2 - 175 lần

+ BOD5 vượt TCVN 5945 – 2005 (loại B) 100-170 lần

+ Hàm lượng TS vượt quá TCVN 5945 – 2005 (loại B) từ 30 – 65 lần

+ Chỉ số PH dao động trong khoảng nhỏ và nằm trong khoảng cho phép củaTCVN 5945 – 2005 (loại B)

Như vậy nước thải của ngành tinh bột sắn hiện nay là vấn đề môi trường mangtính thời sự và cấp thiết, cần thiết phải được giải quyết nhằm bảo vệ môi trường vàtạo cơ sở để ngành tinh bột sắn phát triển một cách bền vững

Bảng 1.6 Đặc trưng nước thải của một số doanh nghiệp tinh bột sắn

STT Tên doanh nghiệp

Lưu lượng

lý được một phần bụi than, còn các loại khác hầu như chưa được xử lý

+ Các khí sinh ra do quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước thải

và bã ngoài môi trường

+ Hơi HCN phát sinh trong quá trình chiết bột.

+ Bụi sinh ra bởi phương tiện vận chuyển nguyên liệu

+ Bụi từ công đoạn sàng, sấy , đóng bao

Chất lượng không khí tại khu vực sản xuất của các doanh nghiệp tinh bột sắnViệt Nam hầu như chưa ô nhiễm, tuy nhiên cũng đã có một số cơ sở đã có dấu hiệunhiễm bởi khí sinh ra do phân hủy chất thải để ngoài môi trường chưa được xử lý.Hàm lượng các chất ô nhiễm trong không khí tại khu vực sản xuất của một sốdoanh nghiệp được thể hiện trong bảng 1.7

Bảng 1.7 Chất lượng môi trường không khí tại khu vực sản xuất

TT Tên doanh nghiệp

2 N.máy tinh bột sắn Yên Bình 0,15 0,086 0,14 0,3

+ Vỏ, tạp chất, đất cát từ công đoạn bóc vỏ, rửa, xỉ của lò hơi

+ Các cặn trong nước thải

+ Rác thải sinh hoạt

Lượng chất thải rắn phát sinh của một số doanh nghiệp tinh bột sắn được thể hiện bảng 1.8

Mỗi năm lượng chất thải của ngành tinh bột sắn khoảng trên 1.1 triệu tấn.Lượng chất thải rắn được các doanh nghiệp rất chú trọng và thu gom, phân loại

Phần lớn được tái sử dụng còn một phần được mang đi chôn lấp, nên vấn để ônhiễm chất thải rắn của ngành tinh bột sắn ảnh hưởng không nhiều đến chất lượngmôi trường xung quanh, ô nhiễm chỉ mang tính cục bộ.

Bảng 1.8 Lượng chất thải rắn phát sinh của một số cơ sở tinh bột sắn

STT Tên doanh nghiệp Bã

Vỏ, tạp chất, đất cát Xỉ than Tấn/ngày Tấn/ngày Tấn/ngày

I.3.2.4 Các yếu tố khác.

Tiếng ồn: Tiếng ồn là một trong những yếu tố ảnh hưởng lớn đến môi trườnglao động của công nhân tại các cơ sở tinh bột sắn Với hiện trạng sử dụng thiết bị ởViệt Nam hiện nay thì tiếng ồn của các cơ sở tinh bột sắn đều vượt qua tiêu chuẩncho phép từ 5- 10 dBA Nguồn phát sinh tiếng ồn chủ yếu là ở các công đoạn phânphối, tách vỏ và ly tâm chiết bột Tiếng ồn tại khu vực sản xuất của một số cơ sởtinh bột sắn được thể hiện trong bảng 1.9

Nhiệt độ: Chủ yếu được sinh ra từ lò hơi và công đoạn như sấy, chênh lệchnhiệt độ tại khu vực này thường cao hơn nhiệt độ môi trường xung quanh từ 5 -

10oC Tuy nhiên ô nhiễm này chỉ mang tính cục bộ và chỉ ảnh hưởng trong nội bộkhu vực sản xuất và người lao động

Bảng 1.9 Tiếng ồn tại một số cơ sở tinh bột sắn

69-74 N.máy tinh bột sắn Quảng Nam 69-74

TCVN 3985 - 2005 (Tiếng ồn công nghiệp) 70

CHƯƠNG II HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN

QUẢNG NGÃI

II.1 Đặc điểm hoạt động sản xuất của nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi

Vị trí: Nhà máy sản xuất tinh bột sắn Quảng Ngãi được xây dựng tại km 1047,

đường quốc lộ 1, thôn Thế Long, Xã Tịnh Phong, huyện Sơn Tịnh, tỉnh QuảngNgãi (hình 1.1) Vị trí của nhà máy tương đối thuận lợi cho sản xuất, kinh doanh: Diện tích mặt bằng : Khoảng 10 ha

Hướng Đông Nam : Tiếp giáp với quốc lộ 1a

Hướng Tây Nam : Tiếp giáp với sông Bán Thuyền

Hướng Nam : Tiếp giáp với đồng ruộng và đường dân sinh.Hướng Bắc và Tây Bắc : Tiếp giáp với đồng ruộng và khu đất giãn dân.Đặc điểm: Nhà máy được xây dựng trên khu vực có địa hình bằng phẳng, caoráo, dễ dàng tiêu thoát nước

Điều kiện tự nhiên: Nhà máy được xây dựng trên địa bàn huyện Sơn Tịnh,

tỉnh Quảng Ngãi, đây là khu vực có đặc trưng chung của khí hậu đồng bằng trung

du Nam Bộ - nhiệt đới nóng ẩm, chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây Nam.Nhiệt độtrung bình hàng năm là 270C Độ ẩm trung bình hàng năm là 86%

Lịch sử hình thành và phát triển: Nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi chính thứchoạt động từ năm 1998 ban đầu nhà máy chỉ sản xuất với công suất 50 tấn sảnphẩm /ngày

Đến năm 2002 nhà máy tăng công suất lên 100 tấn sản phẩm/ngày Năm 2005tăng công suất lên 150 tấn sản phẩm/ngày Năm 2007 đến nay nhà máy sản xuấtvới công suất 200 tấn sản phẩm/ ngày

Các thiết bị, công nghệ sản xuất được các chuyên gia Thái Lan lắp đặt vàhướng dẫn sử dụng

Doanh thu của nhà máy ngày càng tăng, thị trường tiêu thụ sản phẩm của nhàmáy ngày càng được mở rộng, đặc biệt thị trường xuất khẩu hàng hoá Thị trường

xuất khẩu của nhà máy chủ yếu là các nước: Trung Quốc, Nhật Bản, các nước châuÁ Doanh thu của nhà máy năm 2007 là 114 tỷ đồng, năm 2008 là 121,5 tỷ dồng,

dự kiến doanh thu của nhà máy năm 2009 sẽ là 129 tỷ đồng

Sơ đồ sử dụng đất của nhà máy sản xuất Tinh bột sắn Quảng Ngãi được thể hiện trên hình vẽ số 1 ở phần phụ lục

II.2 Hiện trạng sản xuất của nhà máy:

II.2.1 Nguyên liệu, nhiên liệu, sản phẩm và hoá chất sử dụng

Nguyên liệu chính: Là sắn tươi được thu hoạch từ đồn điền trồng sắn và thumua từ các vùng trong tỉnh Nhà máy tiêu thụ khoảng 700 tấn/ngày

Nguyên liệu phụ: Chủ yếu là bao P.P, bao nhựa P.E, chỉ may, nhãnmác nguồn nguyên liệu này được nhập từ các nhà máy trong nước, nhu cầu sửdụng khoảng 684.000kg/ngày

Nhiên liệu: Nhiên liệu chính dùng để sản xuất là dầu FO Dầu FO mà nhà máy

sử dụng được nhập từ Trung Quốc, nhu cầu sử dụng khoảng 6480kg/ngày Hiện tạinhà máy đang tạm sử dụng than đá làm nhiên liệu đốt, than đá được mua tại cáccông ty trong nước, có nguồn gốc từ Quảng Ninh, nhu cầu sử dụng khoảng 630 kg/ngày

Năng lượng: Là điện công nghiệp 3 pha Lượng điện sử dụng khoảng43.200kWh/ngày

Sản phẩm: Bột mỳ tinh khiết xuất khẩu và tiêu thụ nội địa

Nước cấp: Nguồn nước mà nhà máy sử dụng là nguồn nước từ suối bên cạnh.Nước sau khi qua hệ thống xử lý của nhà máy đã đạt tiêu chuẩn nước cấp cho sảnxuất Lượng nước mà nhà máy sử dụng tương đối lớn chủ yếu cấp cho công đoạnrửa và tinh chiết bột Lượng nước trung bình nhà máy sử dụng khoảng5000m3/ngày

Hoá chất: Nhà máy không sử dụng hoá chất

II.2.2 Quy trình sản xuất:

Sơ đồ quy trình sản xuất của nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi được trình bày

ở hình 1.2

H 2 O

H 2 O

H 2 O

Ly tâm

Sấy và làm nguộiĐóng bao

bã

Bụi bột Nhiệt độ

Sắn củ tươi sau khi thu mua được chế biến ngay, sắn từ khi thu hoạch đến khichế biến khoảng 2 ngày Sắn được đưa vào phểu phân phối cung cấp cho dâychuyền một cách từ từ Sắn được băng chuyền xích đưa vào thùng quay hình trụnằm ngang gồm những thanh sắt song song với nhau, thành lồng tròn rổng có cáckhe hở để bụi đất, tạp chất và vỏ rơi ra ngoài Trong thiết bị có các gờ hình trònxoắn gắn với một động cơ, dưới sự điều khiển của công nhân để điều chỉnh lượngthích hợp vào công đoạn rửa

Khi thiết bị quay, lực ma sát giữa sắn với thành lồng và giữa các củ sắn vớinhau sẽ làm tróc vỏ một cách hiệu quả, đất và tạp chất rơi ra ngoài Gồm có mộtmáy tách vỏ hoạt động liên tục

Sắn sau khi tách vỏ được băng chuyền chuyển đến thiết bị rửa để rửa sạchphần vỏ, đất và tạp chất còn bám trên củ, thiết bị rửa gồm 2 thùng hình máng, trong

có các cánh khuấy Sắn khi vào thùng được đảo trộn nhờ các cánh khuấy nối trênhai trục quay nối với động cơ, củ sắn va đập với nhau và với cánh khuấy, phía trên

có các vòi phun nước xuống, sắn được rửa sạch hoàn toàn Củ sắn sau khi được rửasạch được cánh khuấy vận chuyển từ từ đến băng tải

Sắn được băng tải chuyển đến công đoạn băm, mài Máy băm (02 máy) bămsắn thành nhiều khúc nhỏ có bề dày bằng nhau nhờ các dao gắn chặt vào trục quaynối với động cơ, phía dưới có các tấm thép đặt song song với nhau tạo những khe

hở bằng bề dày lát cắt Sắn sau khi băm thành khúc lọt qua các khe xuống máynghiền mài Ở đây sắn được nghiền mài xát để phá vỡ cấu trúc tế bào nhằm giảiphóng tinh bột thành các hạt riêng biệt với các thành phần không tan khác và không

bị hư hại Quá trình mài nghiền đóng vai trò quan trọng đối với hiệu suất thu hồitinh bột Nghiền càng mịn thì hiệu suất thu hồi tinh bột càng cao Tuy nhiên nếunghiền mịn quá thì chất xơ cũng trở nên quá mịn và khó tách ra khỏi tinh bột Thiết

bị nghiền mài gồm một khối kim loại hình trụ tròn, mặt ngoài có các răng cưa nhỏ,trục ngoài có bao vỏ thép chịu lực Do bề mặt tang quay của máy có dạng răng cưacùng với máy cũng có hình dạng răng cưa, tạo ra lực nghiền mài sát làm nhỏ sắn đãbăm thành khối dịch bột nhão

Dịch bột nhão chứa nhiều chất xơ và dịch bào này khi ra khỏi máy mài rơivào bể chứa, sau đó được qua thiết bị tách bã thô, là thiết bị ly tâm kiểu nón đứng,

hỗn hợp được tách thành hai phần: phần không bị lọt lưới gồm xơ lớn, mảnh vụnđược đưa đến hệ thống tách tinh bột tận dụng Phần tinh bột tự do và xơ mịn lọt qualưới vào thùng chứa Quá trình này có hiệu chỉnh nồng độ chất khô 3-5Be bằngH2O Dịch sữa tinh bột này được bơm đi tách xác lần 2 bằng thiết bị tách xác tinh

để tách bã mịn còn lại trong dịch Phần bả không lọt qua lưới cũng được đưa đichiết lọc lần cuối cùng với bã thô ở trên Dịch sữa tinh bột lọt qua vải lọc được đưa

đi tách dịch bao lần 1 (quá trình này có cho nước vào liên tục để hiệu chỉnh nồngđộ), quá trình này được thực hiện bằng nhiều máy tách xác liên tục

Dịch sữa tinh bột được bơm qua decenter (2 decenter) để tách dịch bào lần 1,lưu lượng khoảng 20-25m3/h Dịch sữa tinh bột vào bên trong thiết bị với tốc độ lytâm lớn (04 máy ly tâm), tinh bột bị văng ra bám xung quanh thành trong thiết bị

do sự chênh lệch tỉ trọng giữa dịch bào và tinh bột, có vít tải chạy ngược với chiềuquay liên tục cào tinh bột ra ngoài Trong quá trình ly tâm có cho nước để đạt nồng

độ 5-15Be

Dịch sữa bột này được đưa đi tách phần bã mịn còn lưu lại một ít gọi là táchxác lần cuối cùng, thực hiện bởi nhiều thiết bị phân ly.Các thiết bị phân ly này cókích thước lổ vải lọc nhỏ hơn (so với tách xác thô và tách xác tinh), chỉ cho tinh bột

đi qua còn phần bã mịn được giữ lại, cùng với bã thô qua khu chiết ép kiệt (tách tậndụng)

Bã thô, bã tinh và bã mịn được đưa đến thiết bị tách xác tận dụng, dịch sữa thuđược có nồng độ tinh bột thấp được bơm về phục vụ máy mài Phần bã đi ra sẽ thuđược bã ướt nếu ở thiết bị ống kép hoặc bã thô nếu qua thiết bị ép băng

Sau khi tách bã tinh dịch sữa bột được tách dịch bào lần cuối Dịch sữa bộttrước tiên qua hai cyclone để tách cặn trước, tốc độ máy là 4500v/ph, dịch bột đixuống dưới, nước thải ra phía trên ra ngoài Sau đó dịch bột mới đi vào máy phân

ly (02 máy) để tách dịch bào lần cuối Trong công đoạn này vẫn cho nước vào đểđảm bảo nồng độ 8 – 14Be, pH = 6,0 – 6,5, lưu lượng vào 5m3/h

Dịch tinh bột đã thuần khiết nhưng vẫn còn khá nhiều nước (18 – 22Be) Nước

sẽ được tách bớt bằng máy ly tâm tách nước (02 máy), phần nước lọt qua lớp vải vàlưới lọc được đưa về máy mài Tinh bột thu được có độ ẩm 31-34%

Bột nhão sau ly tâm được vít tải chuyển đến ống làm khô nhanh Quá trình sấynhanh theo nguyên lý sấy phun Tinh bột được cuốn theo luồng khí nóng chuyểnđộng dọc theo chiều của ống sấy (gồm 02 ống sấy, mỗi ống cao 23m) Dòng khínóng có nhiệt độ 45-500C chuyển động với vận tốc 15-20m/s, tinh bột được xé tơi

và làm khô nhanh (chỉ 23 giây), độ ẩm tinh bột giảm xuống Hỗn hợp tinh bột không khí nóng được đưa qua xyclone (02 xycolone), tinh bột rơi vào máng gópdưới các xyclone

-Tinh bột được vít tải đưa sang hệ thống làm nguội(gồm nhiều xyclone nối tiếpnhau), tinh bột được hút vào các xyclone làm nguội bởi quạt hút của hệ thống đểtiếp tục tách ẩm (độ ẩm còn 10-12%) và hạ nhiệt độ (nhiệt độ còn 33-350C)

Sau khi sấy và làm nguội tinh bột được đưa vào sàng phân loại Những hạtnhỏ, mịn được đưa tới thùng chứa đóng bao, những hạt to được đưa qua máynghiền nhỏ, rồi đưa trở lại sàng tiếp tục phân loại Bột thành phẩm được cho vàobao kín bảo quản ngay vì bột dễ hút ẩm và nhiễm mùi

Toàn bộ dây chuyền hoạt động liên tục Thời gian để chế biến từ sắn củ ra tinhbột thuần khiết khoảng 45 phút

Bột thành phẩm một phần được tiêu thụ tại thị trường nội địa (30%), phần lớn

là xuất khẩu (70%) Nhà máy đã xuất khẩu đi nhiều nước trên thế giới như: TrungQuốc, Nhật Bản, Châu Âu

II.2.3 Trang thiết bị công nghệ

Các loại thiết bị sử dụng trong dây chuyền sản xuất và các máy móc chínhphục vụ cho quá trình sản xuất của nhà máy được thể hiện trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Các trang thiết bị sản xuất của nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi

Các loại máy móc, thiết bị nằm trong dây chuyền điều còn mới (sản xuất năm1998), có tính năng kỹ thuật hiện đại, tính tự động hoá cao.Đặc biệt nhiều máyphân ly có công suất thiết kế khá cao nên có thể bố trí sản xuất được theo ca nhằmtiết kiệm điện năng, tiết kiệm chi phí sản xuất, hạ giá thành sản phẩm

Tóm lại, nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi có vị trí thuận lợi cho sản xuất vàmôi trường Sản phẩm của nhà máy được đánh giá là có chất lượng cao Quy trìnhchủ yếu nhà máy là phân ly, sấy, làm nguội và hoàn tất Các trang thiết bị đượcnhập từ Thái Lan và còn mới

CHƯƠNG III HIỆN TRẠNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

CỦA NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN QUẢNG NGÃI.

III.1 Hiện trạng môi trường

III.1.1 Nước thải

Ô nhiễm do nước thải là vấn đề môi trường lớn nhất đối với các cơ sở tinhbột sắn nói chung và nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi nói riêng Định mức nướcsản xuất của nhà máy là 25 m3/ 1 tấn sản phẩm

Các nguồn phát sinh nước thải chủ yếu là:

+ Công đoạn tinh chế bột là công đoạn sử dụng nhiều nước nhất Do đó, đây

là nơi sinh ra nhiều nước thải nhất và chứa nhiều chất ô nhiễm

+ Nước thải từ công đoạn rửa củ

+ Nước thải từ quá trình vệ sinh thiết bị, nhà xưởng( khi nhà máy vệ sinh nhà

xưởng, máy móc thì dây chuyền ngưng hoạt động)

+Nước thải sinh hoạt và nước mưa Lượng nước thải sinh hoạt có lưu lượngthấp(do công nhân là các cư dân quanh đó, họ không ăn uống tại nhà máy) Do nhàmáy chủ yếu nằm trong kho xưởng có mái che nên lượng nước mưa không đáng kể,chủ yếu từ sân phơi nguyên liệu khi gặp trời mưa Nhìn chung lượng nước mưakhông đáng kể

Tất cả các loại nước thải này được phân luồng và được thải chung vào hệthống thoát nước của công ty, qua hệ thống sử lý sau đó thải ra sông Bán Thuyềnthông với sông Trà Khúc

Đặc trưng của nước thải tại nhà máy là có sự giao động lớn cả về lưu lượng

và tải lượng các tác nhân gây ô nhiễm theo thời gian

Đặc tính của nước thải tại nhà máy là có nhiệt độ không lớn( 310C), pHgần trung tính(6,08), hàm lượng chất hữu cơ, tổng chất rắn đều cao

Qua phân tích nước thải của nhà máy, đặc tính nước thải được thể hiện quabảng 3.1 Ta thấy: hàm lượng TS lớn, hàm lượng COD cao hơn TCVN 5945 –

2005 loại B 125 lần, hàm lượng BOD cao hơn TCVN 5945- 2005 loại B 130 lần.Nhiệt độ và pH nằm trong phạm vi cho phép của TCVN 5945-2005.

Bảng 3.1 Đặc tính nước thải của nhà máy TBS Quảng Ngãi

STT Các thông số Đơn vị Giá trị

khảo sát

TCVN 5945– 2005 (Loại B)

Khí thải từ lò đốt dầu cung cấp nhiệt Các chất ô nhiễm chủ yếu trong khíthải lò đốt là CO, SO2, NO và bụi lò đốt Tuy nhiên nồng độ các khí thải CO, SO2,

NO và bụi thường không lớn, dưới tiêu chuẩn cho phép và chỉ ảnh hưởng cục bộđến khu vực sản xuất Nhà máy dùng biogas thay thế dầu nên hạn chế được các khí

ô nhiễm và bụi

Bảng 3.2 Chất lượng môi trường không khí tại nhà máy TBS Quảng Ngãi.

STT Các thông số Đơn vị nguyên liệu sân phơi

Cuối hướng gió cách lò hơi 100m

(Sở Tài nguyên & môi trường thành phố Đà Nẵng- tháng 5 năm 2008)

Qua số liệu khảo sát cho thấy ảnh hưởng do hoạt động sản xuất của nhà máy tớimôi trường không khí là ở mức độ thấp Các điểm khảo sát ngoài nhà xưởng có cácthông số ô nhiễm nhỏ hơn TCVN 5945-2005

o Bụi phát sinh bởi phương tiện vận chuyển nguyên liệu

o Bụi sinh ra từ công đoạn sàng, sấy, đóng bao Hiện nay nhà máy đã lắp đặtxyclone thu hồi bụi tinh bột

o Hơi mùi phát sinh tại các hồ xử lý sinh học bởi quá trình thủy phân các hợpchất hữu cơ sinh ra các khí H2S, NH3, Indol, xe ton tuy nhiên lượng hơi nàykhông lớn và chỉ ô nhiễn cục bộ, do đó mức độ ô nhiễm không lớn

o Ngoài ra hơi HCN phát sinh trong quá trình sản xuất , thành phần trongsắn là hợp chất Cyanegenic thủy phân giải phóng HCN là axit dễ bay hơi phát tánvào không khí Tuy nhiên mức độ ô nhiễm chỉ ở khu vực nhà máy, mức độ ô nhiễmkhông lớn

III 1.3 Chất thải rắn

Chất thải rắn của nhà máy chủ yếu là bã từ công đoạn lọc, vỏ tạp chất từkhâu bóc vỏ, đất từ hố lắng nước rửa củ và bùn từ các hồ xử lý sinh học Tuy nhiêntất cả bã và vỏ được thu gom và được bán cho các người thu mua về để tái chế và

sử dụng làm phân bón, làm thức ăn gia súc Đất từ hồ lắng được nhà máy thu gommang trở lại đồn điền trồng sắn Bùn được chôn lấp đúng nơi qui định

Bảng 3.3 Lượng chất thải rắn phát sinh tại nhà máy TBS Quảng Ngãi.

tấn/ngàytấn /ngàytấn /ngày

-

2652515

-

(Thông tin từ nhà máy sản xuất tinh bột sắn Quảng Ngãi - năm 2008)

III.1.4 Nhiệt độ và tiếng ồn

Nguồn gây ô nhiễm nhiệt chủ yếu sinh ra từ lò đốt và nhà sấy Nhiệt độ xungquanh khu vực lò hơi có thể lên đến 35- 400C Khu vực nhà sấy khoảng 29-310C.Tuy nhiên, sự ô nhiễm này chỉ mang tính cục bộ và chỉ ảnh hưởng trực tiếp đếnngười lao động, khu vực sản xuất

Nguồn gây ô nhiễm tiếng ồn chủ yếu được sinh ra từ lò đốt và các công đoạnphân phối, bóc vỏ, rửa, băm và các máy ly tâm Tại lò hơi, tiếng ồn được sinh ra từcác quạt hút gió và quạt thổi gió Tại máy phân phối, máy bóc vỏ và máy rửa tiếng

ồn dược sinh ra bởi củ sắn tươi va vào nhau và vào thành thiết bị Máy băm, máymài và các máy ly tâm tiếng ồn sinh ra chủ yếu do sắn và vào nhau và vào thànhthiết bị, từ việc băm chặt vật liệu và do sự hoạt động của các động cơ như: động cơcánh khuấy, động cơ băng chuyền, hoạt động của các máy ly tâm, máy bơm bột,máy bơm nước Cường độ ồn tại các nơi này thường vượt quá tiêu chuẩn cho phép.Kết quả đo tiếng ồn và các vi khí hậu tại nhà máy được thể hiện trong bảng 3.4

Bảng 3.4 Kết quả đo tiếng ồn và vi khí hậu tại nhà máy TBS Quảng Ngãi.

STT Các thông số Đơn vị

Sân phơi nguyên liệu

Cuối hướng gió cách lò hơi 100m

QĐ 3733/2002 QĐ-BYT

(Sở Tài nguyên và môi trường thành phố Đà Nẵng- tháng 5 năm 2008)

Qua bảng 3.4 cho thấy, mức âm chung tại gần vị trí sản xuất có giá trị nhỏhơn chuẩn số của Bộ y tế khoảng 10-13 dBA và tại vị trí cách lò hơi 100m thì mức

âm càng nhỏ hơn chuẩn số của Bộ y tế và không ảnh hưởng nhiều đến chất lượngmôi trường cũng như hiệu quả sản xuất của nhà máy Nhiệt độ tại khu vực sản xuấtthường nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép.

III 1.5 Ảnh hưởng của các dạng ô nhiễm

Ảnh hưởng của nước thải

- Nước thải có BOD, COD cao làm cho nồng độ oxy hòa tan (DO) bị suygiảm, gây ức chế quá trình hô hấp của các loài thủy sinh Khi phân hủy các yếm khí

sẽ sinh ra các khí độc như: H2S, mêtan

- Quá trình chuyển hóa tinh bột thành axit hữu cơ làm cho pH nước thải giảm( mang tính axit) gây ảnh hưởng rất lớn đến các loài thủy sinh, gây ức chế làmchúng không thể sống được hoặc phải di chuyển đi nơi khác Ngoài ra pH thấp gây

ăn mòn các công trình thoát nước và các thiết bị xử lý chất thải

- TS cao làm lắng đọng và thu hẹp diện tích các mương dẫn

- Nước thải có độ màu sẽ ngăn cản quá trình quang hợp của tảo làm thiếuoxy trong nước, giảm tầm nhìn của động vật thủy sinh và ảnh hưởng tới môitrường cảnh quan

Ảnh hưởng của khí thải:

- Tác hại của bụi và khí lò đốt:

Đối với con người: khi tiếp xúc với bụi và khí thải trong thời gian dài thì sẽmắc một số chứng bệnh sau:Viêm mũi, viêm phế quản, viêm phổi, viêm giácmạc

Đối với thực vật: bụi bám trên lá cây sẽ làm giảm khả năng quang hợp củacây xanh dẫn đến giảm năng suất cây trồng, cây trồng chậm phát triển

Đối với trang thiết bị, công trình: bụi bám trên bề mặt các thiết bị và côngtrình sẽ làm giảm tuổi thọ thiết bị, công trình

Khí lò đốt : COx, SO2, NOx các khí này thải ra gây tác hại lâu dài với tầngôzôn như: hiệu ứng nhà kính, suy giảm tầng ô zôn

Hơi HCN và các khí : H2S, NH3, Indol, xeton và khí lò đốt khi tiếp xúc lâudài gây khó chịu, chóng mặt, đau đầu, mỏi mệt, buồn nôn

Ảnh hưởng của nhiệt độ và tiếng ồn:

Chủ yếu ảnh hưởng tới con người, như gây các bệnh về thần kinh, đau dầu,chóng mặt, mệt mỏi, giảm sự tập trung lao động dẫn đến tai nạn lao động, gây bệnhđiếc nghề nghiệp, giảm năng suất làm việc của công nhân Đặc biệt nhiệt độ càngcao thì khí HCN và khí từ các hồ bốc hơi càng nhiều và làm cho môi trường khôngkhí càng trở nên ô nhiễm hơn

III 2 Các biện pháp quản lý, xử lý và kiểm soát chất thải của nhà máy.

Nhà máy đã lắp đặt các thiết bị, đồng hồ đo lượng nước sử dụng Tuy nhiên cầnlắp đặt thêm các van khóa trên đường ống dẫn dầu để đề phòng khi sự cố xảy ra

Nhà máy thường xuyên vệ sinh trang thiết bị, nhà xưởng theo đúng định kì 5ngày/ 1 lần

Các loại chất thải rắn như: Bã, vỏ được nhà máy thu gom vào nơi quy định

và bán cho các người thu mua

Đối với nước cấp: Nhà máy đã đầu tư và xây dựng bể xử lý nước cấp đảmbảo đủ lượng nước đạt tiêu chuẩn cho sản xuất

Đối với nước thải: Cống thoát nước thải của nhà máy có nắp đậy Nhà máycũng đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải Tuy nhiên hệ thống xử lý nước thải củanhà máy chủ yếu các hồ sinh học đơn giản, hoạt động kém hiệu quả (gồm 6 hồ nốitiếp nhau, cho nước thải lắng từ nhiên rồi chảy qua các hồ)

Đối với lò đốt: Nhà máy đã xây dựng và tận dụng lượng biogas từ bể UASBdùng làm nhiên liệu đốt thay thế dầu FO trước đây, tiết kiệm chi phí và hạn chế ônhiễm môi trường Tuy nhiên hiện tại bể UASB không hoạt động, nhà máy tạmthời sử dụng than đá làm nhiên liệu đốt Lò đốt có ống khói cao 15 m để pha loãng vàđảm bảo nồng độ các khí thải ra đạt tiêu chuẩn

Đối với bụi tinh bột từ công đoạn sàng, sấy, đóng bao: Nhà máy đã lắp đặt xyclonethu hồi bụi tinh bột nhằm giảm thất thoát và giảm ô nhiễm môi trường

Đối với nhà xưởng: Nhà xưởng được xây dựng cao ráo, thông thoáng Nhàmáy có lắp đặt các quạt hút và thông gió Nên vấn đề ô nhiễm khí trong khu vựcsản xuất của nhà máy là không đáng kể.

Tóm lại, quá trình sản xuất của nhà máy phát sinh các dạng chất thải như:nước thải, khí thải, bụi, chất thải rắn Trong đó nước thải là nguồn gây ra ô nhiễmchính, các dạng chất thải còn lại gây ảnh hưởng không lớn, ô nhiễm chỉ mang tínhcục bộ Vì nước thải là thành phần gây ô nhiễm chính nên nhà máy cần có sự quantâm đúng mức để tiến tới sự phát triển bền vững

CHƯƠNG IV

ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU CHẤT THẢI VÀ PHƯƠNG ÁN

XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN QUẢNG NGÃI

IV 1 Các biện pháp giảm thiểu chất thải

Hiện nay, ngành công nghiệp tinh bột sắn nói chung cũng như nhà máy tinh bột sắnQuảng Ngãi nói riêng chưa đủ kinh phí để đầu tư , đổi mới hoàn toàn thiết bị vàcông nghệ Việc tiến hành áp dụng ngay công nghệ sạch vào phát triển sản xuất còngặp nhiều khó khăn Vì vậy để giải quyết vấn đề môi trường phải được tiến hànhtừng bước, từ biện pháp trước mắt đến biện pháp lâu dài

IV.1.1 Biện pháp trước mắt

o Tăng cường việc kiểm tra, bảo dưỡng , vệ sinh thiết bị Tránh rò rỉ gây thấtthoát nhiệt, nước, thất thoát bột.Thường xuyên tra dầu vào các động cơ cánhquạt, động cơ cánh khuấy, bơm…

o Nhiên liệu than dự trữ phải được đổ thành đống gọn gàng và được che phủtránh hiện tượng nước mưa rửa trôi làm ô nhiễm môi trường nước, đồng thờilàm giảm hiệu suất cháy của than

o Giáo dục, quản lý công nhân chặt chẽ hơn.Nâng cao nhận thức vai trò bảo vệmôi trường

o Tối ưu hóa việc sử dụng nước ,nhiệt, năng lượng

o Việc cân vận chuyển bột phải được thực hiện cẩn thận tránh rơi vãi gây tổnthất, giảm năng suất sản xuất

o Đầu tư các trang thiết bị bảo hộ lao động(khẩu trang, nút bịt tai, quần áo bảo

hộ, găng tay, ủng) cho công nhân và yêu cầu họ thực hiện một cách nghiêmtúc

o Thường xuyên vệ sinh khu nhà sấy : kiểm tra, bảo dưỡng các ống phân phốihơi để đảm bảo lượng hơi được cấp vào một cách liên tục và đều đặn

IV.1.2 Biện pháp lâu dài

Đối với lò hơi :

o Giảm thiểu tại nguồn : Thay thế nhiên liệu – sử dụng dầu DO hoặc khí gasinh học từ các bể xử lý thay cho than

o Xử lý khí thải : Đầu tư hệ thống xử lý khí thải như khí SO2 bằng sữa vôi

o Tiết kiệm năng lượng : Bảo ôn tốt hơn và nâng cấp thiết bị đốt lò Đườngống dẫn nhiệt từ lò hơi đến nhà sấy và các máy sấy cần được bố trí sao chochiều dài ống nhỏ nhất.

o Vệ sinh công nghiệp : Làm thông thoáng khu vực lò hơi bằng cách lắp đặtthêm các quạt hút gió, thiết bị hút bụi, thông thoáng khu lò hơi

Đối với khâu sản xuất :

o Cần cải tiến các thiết bị ly tâm, phân ly và lọc bã để tận chiết bột triệt để hơn

o Cần lặp đặt thêm các thiết bị chụp hút khí thải ở phía các thiết bị sấy và làmnguội bột

o Phân luồng dòng nước thải ( nước thải chế bột, nước thải sinh hoạt), thườngxuyên nạo vét hệ thống dẫn nước thải

Đối với khu nhà sấy :

o Khu nhà sấy cần được bịt kín ( tường ,cửa, mái ) để tránh gây tổn thất nhiệt

…dẫn đến tăng chi phí sản phẩm, giảm năng suất lao động

o Các ống khí cấp nhiệt cần phải được phân bố đều lại

o Xây dựng khu nhà sấy bằng các vật liệu có khả năng giữ nhiệt tốt

Xử lý bùn : Cần xây dựng bể xử lý bùn từ các hồ lắng và hồ sinh học trước khiđem chôn

IV.2 Lựa chọn phương án xử lý nước thải – nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi IV.2.1 Các phương pháp xử lý nước thải cần dùng

IV.2.1.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

1 Lọc qua song chắn hoặc lưới

Tùy thuộc vào kích thước của từng loại tạp chất mà người ta có thể dùng songchắn rác hoặc lưới

Song chắn : Đặt trước các công trình làm sạch hoặc tại miệng xả của các phânxưởng nếu nước thải chứa tạp chất thô,dạng sợi Chiều rộng khe hở chọn theo kíchthước tạp chất chứa trong nước thải

Lưới lọc : Được dùng chủ yếu để thu hồi sản phẩm quý ở dạng chất không tantrong nước thải Lưới lọc được đặt trên khung đỡ Những chất được giữ lại trên mặtlưới được xóa rửa bằng các tia nước mạnh và chảy vào máng thoát

2 Lắng

Lắng là quá trình tách các chất hòa tan có trọng lượng lớn hơn nước, nhờ vàotrọng lực các thành phần trong nước được lắng xuống đáy, khi cho dòng nước chảyqua khu vực lắng với tốc độ chậm Quá trình tuân theo quy luật rơi của các vậtnặng trong môi trường Trong quá trình xử lý nước thải, quá trình lắng được sửdụng để loại các tạp chất ở dạng huyền phù thô ra khỏi nước Để tiến hành quá

trình này người ta thường dùng các loại bể lắng khác nhau như bể lắng ngang, bểlắng đứng , bể lắng theo phương bán kính ,thiết bị lắng loại ống, thiết bị lắng loạitấm nghiêng…trong công nghệ xử lý nước thải, các bể lắng được phân thành : bểlắng cát, bể lắng cấp I, và bể lắng cấp II ( lắng trong ) Bể lắng ngang và bể lắngđứng là hai loại bể lắng thông dụng nhất.

Bể lắng ngang : Có kích thước hình chữ nhật dòng nước thải chảy theophương nằm ngang đi qua bể , thường có chiều sâu từ 1,5 đến 4m, chiều dài từ 8đến 12m, chiều rộng từ 3 đến 6m Bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưulượng nước thải > 15.000m3 /ngày

Bể lắng đứng : Có dạng hình hộp hay hình trụ có đáy hình chop Nước thảiđược đưa vào ống phân phối ở tâm bể theo phương thẳng đứng từ dưới lên ,các hạtcặn sẽ chuyển động cùng với nước và lắng xuống dưới tác dụng của trọng lực ởngăn lắng

3 Loại bỏ tạp chất nổi :

Nước thải chứa các tạp chất nổi như dầu , mỡ bôi trơn, rác…cũng được xử lýbằng phương pháp cơ học Các công trình xử lý như bể thu dầu, bể thu mỡ… thựcchất cũng giống như lắng các hạt rắn nhưng trong trường hợp này tỉ trọng của hạtnhỏ hơn trọng lượng của nước nên nó nôi lên trên

4 Lọc

Người ta dùng các bể lọc để tách các tạp chất phân tán nhỏ khỏi nước thải

mà ở các bể lắng không giữ lại được Nước được phân phối qua lớp vật liệu lọcbằng cát mịn, than cốc, than bùn…ở phía trên, phía dưới là một lớp đá xốp và cuốicùng là rãnh để thu nước sạch Nước chảy từ trên xuống, vi sinh vật và các chất bẩnkhác sẽ được giữ lại trên bề mặt và tạo thành váng.Váng này giúp quá trình lọc đạthiệu quả hơn

5 Xiclon thủy lực :

Dùng để xử lý nước thải công nghiệp chứa các tạp chất cơ học hoặc nén cặn.Dưới tác dụng của lực ly tâm các tạp chất sẽ được loại khỏi nước Lực ly tâm xuấthiện là do nước chuyển động vòng xoáy.Lực này lớn hơn nhiều so với trọng lượngcủa hạt Do đó tốc độ lắng cũng tăng lên, nhờ vậy giảm diện tích xây dựng và dungtích xiclon Đây là ưu điểm của xiclon

IV.2.1.2 Phương pháp hóa học

Là giai đoạn sơ bộ làm sạch sinh hóa, tùy thuộc vào đặc tính chất bẩn, đểlàm sạch nước người ta dùng các phương pháp : đông tụ , trung hòa, oxi hóa

1 Phương pháp đông tụ

Áp dụng để tăng khả năng của các chất hòa tan trong nước, khi ta chocác chất đông tụ vào nước các chất này sẽ liên kết với các muối trong nước tạothành những hạt keo, sau đó liên kết với các phần tử lơ lửng tạo thành những bôngcặn có kích thước lơn hơn ,không tan trong nước và lắng xuống khi đó nồng độ các

chất lơ lửng, mùi, màu sẽ giảm xuống tùy thuộc vào nguồn gốc xuất xứ ,thôngthường các hạt cặn trong nước đều có thể mang điện tích âm hoặc dương, ví dụ cáchạt cặn gốc silic, các tạp chất hữu cơ đều mang điện tích âm; các hidroxit sắt, nhômmang điện tích dương Các hạt cặn này trong nước bị rang buộc bởi nhiều lực do đóchúng không lắng được hoặc lắng trong thời gian rất dài Khi thế cân bằng điệnđộng của nước bị phá vỡ, các thành phần mang điện tích sẽ dính kết với nhau nhờlực liên kết phân tử và lực điện từ , tạo thành tổ hợp các phân tử, nguyên tử hoặcion tự do gọi là hạt keo.Tùy thuộc vào thành phần cấu tạo, các hạt keo có tính chấtkhác nhau.

Các chất đông tụ thường dùng trong mục đích này là các muối sắt, hoặc muốinhôm hoặc hỗn hợp của chúng, trong đó, Al2 (SO4)3 được dung phổ biến trong xử

lý nước thải bởi vì Al2 (SO4)3 hòa tan tốt trong nước,chi phí thấp và hoạt động hiệuquả cao trong khoảng PH = 5-7,5 (phù hợp với đặc tính nước thải đang nghiêncứu)

Nhôm sunfat khi cho vào nước sẽ bị phân hủy như sau :

Al3+ + H2O  Al(OH)2+ + H+

Al(OH)2+ + H2O  Al(OH)2 + + H+

Al(OH)2 + + H2O  Al(OH)3 + H+

Bông Hidroxit tạo thành ( Al(OH)3) sẽ hấp phụ và dính kết các chất huyền phù ,các chất ở dạng keo trong nước thải tức là chuyển sang trạng thái tập hợp không ổnđịnh Với các điều kiện thủy động học thuận lợi, những bông đó sẽ lắng xuống đáy

bể lắng ở dạng cặn

Để tăng cường quá trình tạo thành bông keo với mục đích tăng tốc độ lắng, người

ta tiến hành quá trình keo tụ băng cách cho thêm vào nước thải các hợp chất caophân tử gọi là chất trợ đông tụ Việc sử dụng các chất trợ đông tụ cho phép hạ thấpliều lượng chất đông tụ, giảm thời gian quá trình đông tụ và nâng cao tốc độ lắngcủa các bông keo

Các chất trợ đông tụ có nguồn gốc thiên nhiên thường dung là tinh bột, dextrin, cácete , xenlulo,và dioxit silic hoạt tính (xSiO2.yH2O) Các chất trợ đông tụ tổng hợpthường dung nhất là PolyAcrylAmid ( CH2CHCONH2)n .Tùy thuộc vào cácnhóm ion khi phân tử mà các chất trợ đông tụ có điện tích âm hoặc dương ( cácchất trợ đông tụ loại anion hoặc cation) (CH2CHCOO)n hoặc PoLyDiallyDimetyl-Amon

Đa số chất bẩn hữu cơ , vô cơ dạng keo trong nước thải có điện tích âm và do đónếu dung các chất trợ đông tụ cation trước đó sẽ không cần phải đông tụ sơ bộ.Việc lựa chọn hóa chất, lieu lượng tối ưu của chúng , trình tự cho vào nước… cũngđều phải được xác định bằng thực nghiệm.Thông thường liều lượng chất đông tụcho vào khoảng 1-5mg/l

2 Phương pháp trung hòa

Nước thải của nhiều ngành công nghiệp chứa axit hoặc kiềm Để tránh hiện tượngxâm thực ở các công trình thoát nước và tránh cho các quá trình sinh hóa ở cáccông trình làm sạch trong hồ, song không bị phá hoại, người ta phải trung hòa cácloại nước thải đó với mục đích làm cho một số kim loại lắng xuống và tách khỏinước thải, nước thải được coi là trung hòa khi nước có độ PH = 6,5 ÷ 8.5

Tên hóa chất Công thức hóa học

Lượng chất cần thiết tínhbằng mg/l để trung hòa 1mg/axit hoặc kiềm tínhtheo CaCO3

Magie hidroxit

Mg(OH)2

0,583

Vôi tôi dolomite (Ca(OH)2)0.6(Mg(OH)2)0.4 0,677

2 Phương pháp oxi hóa khử

Các chất độc có nguồn gốc vô cơ rất khó được loại ra bằng phương pháp sinhhóa, như những ion kim loại nặng: đồng, kẽm, chì, niken, mangan…Những chấtthủy phân, asen, xianua…là những chất độc với con người lẫn vi sinh vật Vìvậy để xử lý các chất độc hại người ta thường dùng phương pháp oxi hóa khử.Đối với hợp chất xianua đơn giản hoặc phức hợp với đồng, kẽm,có thể dùng cácchất oxi hóa sau : vôi clorua, clo lỏng trong môi trường kiềm

3 Phương pháp hóa lý

1 Hấp phụ : Là hiện tượng tăng nồng độ chất tan trên bề mặt phân chia

giữa hai pha ( pha lỏng- pha khí hoặc pha lỏng- pha rắn )

Phương pháp hấp phụ thường dùng để loại các chất bẩn với hàm lượng rấtnhỏ hòa tan trong nước mà các phương pháp xử lý sinh học và các phươngpháp xử lý khác không loại bỏ được

Các chất hấp phụ thường dùng là : than hoạt tính, đất sét hoạt tính…trong đóthan hoạt tính được sử dụng phổ biến nhất Gồm hai loại :than dạng hạt( GAC) và dạng bột ( PAC)

2 Trích ly : Là sử dụng sự hòa tan của chất bẩn trong dung môi nào đó mà

dung môi đó lại không hòa tan trong nước thải, để tách các chất bẩn

3 Bay hơi : Là hóa hơi các chất dễ bay hơi có trong nước thải hoặc để thu

hồi các chất không bay hơi

4 Tuyển nổi :Đây là quá trình hóa lý phức tạp Khi các bọt khí cùng với các

phần tử phân tán cùng vận động trong nước thì chúng sẽ tập trung trên bề mặt cácbọt khí và nổi lên ,sau đó tách ra khỏi nước Bọt khí tạo ra là nhờ vào việc thổikhông khí Phương pháp tuyển nổi thường dùng để tách các tạp chất ( ở dạng rắnhay lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi nước thải Trong một số trườnghợp, quá trình này cũng được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động

bề mặt Quá trình như vậy gọi là quá trình tách bọt hay quá trình làm đặc bọt

5.Trao đổi ion : Là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn

trao đổi với các ion cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Nước thải

sẽ được loại bỏ các ion kim loại như : Zn, Cu, Hg, Pb, Ni…và Mg2+ , Ca2+ để làmmềm nước cứng

6 Tinh thể hóa : Loại bỏ chất bẩn trong nước ở dạng tinh thể

4 Phương pháp sinh hóa

Thực chất là sử dụng khả năng sống- hoạt động của vi sinh vật để phân hủy cácchất bẩn hữu cơ trong nước thải Chúng sử dụng chất hữu cơ và một số chấtkhoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng Trong quá trình dinh dưỡngchúng nhận được các chất làm vật liệu để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sảnnên sinh khối của chúng tăng lên Phương pháp này có thể dùng để làm sạch hoàntoàn các loại nước thải sản xuất có chứa chất hữu cơ hòa tan hoặc phân tán nhỏ

Vai trò của vi sinh vật : Vi sinh vật bao gồm chủ yếu là vi khuẩn và nấm Vikhuẩn và nấm đóng vai trò quan trọng trong việc phân hủy và chuyển hóa các chấttrong nước thải,ngoài ra còn có sự tham gia của động vật và thực vật phù du trongnước Tất cả chúng tạo thành quần thể tham gia vào quá trình chuyển hóa chất bẩntrong nước thải

Ngoài ra vi khuẩn và nấm còn sử dụng chất hữu cơ để tổng hợp các tiền chấtcho việc xây dựng tế bào và thu năng lượng phục vụ quá trình sống Chúng chuyểnhóa các chất hữu cơ phức tạp thành chất hữu cơ đơn giản và cuối cùng thành chất

vô cơ Trong điều kiện hiếu khí ( có mặt của oxi) thì sản phẩm cuối cùng là chất vôcơ

Áp dụng các phương pháp xử lý sinh học để khử các chất hữu cơ có chứa cacbontrong nước thải ( được biểu thị bằng oxi hóa sinh học BOD và oxi hóa hóa họcCOD) đồng thời khử nitrat, khử photpho , nitrat hóa và ổn định bùn

1 Điều kiện nước thải đưa vào xử lý sinh học

Điều kiện đầu tiên và vô cùng quan trọng là nước thải phải là môi trườngsống của quần thể vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải