Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản cho công ty TNHH Hùng Vương ở khu công nghiệp Mỹ Tho Tiền Giang

Được sự hỗ trợ của khoa học công nghệ Môi trường và sự giúp đỡ của Công ty TNHH Hùng Vương ở Khu Công Nghiệp Mỹ Tho - Tiền Giang đã tạo điều kiện cho tôi tiến hành nghiên cứu thực tế và

Trang 1

i

MỤC LỤC Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Nhận xét của giảng viên hướng dẫn Lời cám ơn Mục lục Danh mục các từ viết tắt Danh sách các hình Danh sách các bảng CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 2

1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3

1.6 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN 3

Trang 2

ii

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỂ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN Ở VIỆT NAM 2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN VIỆT NAM 4

2.2 HỆ THỐNG QUẢN LÝ TIÊN TIẾN ĐÃ ĐƯỢC ÁP DỤNG TRONG NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN 7

2.3 CƠ CẤU LAO ĐỘNG TRONG NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN 7

2.4 CÔNG TÁC QUẢN LÝ VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG LÃNH VỰC CHẾ BIẾN THỦY SẢN 8

2.5 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SẢN PHẨM THỦY HẢI SẢN 11

2.6 CÔNG NGHỆ VÀ TRANG THIẾT BỊ 15

2.6.1 Công nghệ 15

2.6.2 Thiết bị 15

2.6.2.1 Thiết bị cấp đông 15

2.6.2.2 Kho lạnh, kho mát 17

2.7 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN 18

2.7.1 Khái quát về hiện trạng nước thải trong chế biến thủy sản 18

2.7.2 Đặc tính của nước thải chế biến thủy sản 19

2.7.3 Các thông số hóa lý 20

2.7.3.1 Độ pH 20

2.7.3.2 Hàm lượng chất rắn 20

2.7.3.3 Nhiệt độ 20

2.7.3.4 Khử mùi 20

Trang 3

iii

2.7.4 Hàm lượng chất hữu cơ 21

2.7.4.1 Nhu cầu oxy sinh hóa 21

2.7.4.2 Nhu cầu oxy hóa học 21

2.7.4.3 Dầu và mỡ 21

2.7.4.4 Nitơ và phốtpho 22

CHƯƠNG 3 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRONG NGÀNG CÔNG NGHIỆP THỦY SẢN 3.1 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ HỌC 23

3.1.1 Thiết bị tách rác 23

3.1.2 Bể lắng 23

3.1.3 Bể tách dầu, mỡ 24

3.1.4 Bể lọc cơ học 24

3.2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HÓA HỌC 25

3.2.1 Trung hòa 25

3.2.2 Keo tụ 26

3.2.3 Hấp phụ 27

3.2.4 Tuyển nổi 28

3.2.5 Trao đổi Ion 29

3.2.6 Khử trùng 29

3.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC 30

3.3.1 Phương pháp hiếu khí 30

3.3.2 Phương pháp kỵ khí 32

Trang 4

iv

3.4 CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC CHỦ YẾU TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3.4.1 Sinh trưởng lơ lửng – bùn hoạt tính 33

3.4.2 Sinh trưởng bám dính – màng sinh học 35

3.5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CỦA VI SINH VẬT TRONG NƯỚC THẢI 37

3.6 MỘT SỐ ỨNG DỤNG THỰC TIỂN TRONG CNXL NƯỚC THẢI THỦY SẢN 39

3.6.1 Kỵ khí 39

3.6.1.1 Hệ thống phân hủy kỵ khí 39

3.6.1.2 Bể phân hủy 2 ngăn 40

3.6.2 Hiếu khí 41

3.6.2.1 Hồ sục khí 41

3.6.2.2 Tổ hợp đĩa quay sinh học 42

3.6.2.3 Phin lọc nhỏ giọt 43

CHƯƠNG 4 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH HÙNG VƯƠNG Ở KCN MỸ THO - TIỀN GIANG 4.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TY TNHH HÙNG VƯƠNG 46

4.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 46

4.3 QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY 47

4.4 CÁC VẤN ĐỀ ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG 49

4.5 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI 52

4.6 TIÊU CHUẨN XẢ NƯỚC THẢI RA NGUỒN TIẾP NHẬN 54

Trang 5

v

CHƯƠNG 5 MÔ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5.1 CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC 55

5.2 MÔ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 57

5.2.1 Mô hình 57

5.2.2 Phương pháp nghiên cứu trên mô hình 58

CHƯƠNG 6 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XLNT CHO CÔNG TY TNHH HÙNG VƯƠNG 6.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 59

6.2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XLNT CHO CÔNG TY TNHH HÙNG VƯƠNG Ở KCN MỸ THO - TIỀN GIANG 62

CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

7.1 SONG CHẮN RÁC 67

7.2 HẦM CHỨA 69

7.3 BỂ ĐIỀU HÕA 70

7.4 BỂ KỴ KHÍ BÙN LƠ LỬNG (UASB) 74

7.5 BỂ AEROTANK 77

7.6 BỂ LẮNG 83

7.7 BỂ KHỬ TRÙNG 86

7.8 BỂ CHỨA BÙN 89

7.9 SÂN PHƠI BÙN 89

7.10 BỂ LỌC SINH HỌC NHỎ GIỌT 91

7.11 CHI PHÍ ĐẦU TƯ VÀ VẬN HÀNH 93

7.11.1 Phương án 1 93

7.11.2 Phương án 2 96

Trang 6

vi

CHƯƠNG 8 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ

8.1 KẾT LUẬN 101 8.2 KIẾN NGHỊ 101

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

Trang 7

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

GVHD : KS Vũ Văn Quang Trang 1

CHƯƠNG 1

MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Môi trường ảnh hưởng rất lớn đến cuộc sống con người và tác động không nhỏ đến môi trường xung Trong lịch sử phát triển loài người, chưa bao giờ Môi Trường và điều kiện sống lại được quan tâm như những năm gần đây

Khi vấn đề Môi Trường đã trở thành sự thách thức đối với quá trình phát triển kinh tế

- xã hội nói riêng hay đối với quá trình tiến hoá của nhân loại nói chung thì cũng là lúc người ta khẩn trương tìm kiếm những giải pháp nhằm giải quyết các vấn đề Môi Trường bức bách được đặt ra Tùy theo tình hình cụ thể của từng nơi, từng lúc, màu sắc của các giải pháp này rất đa dạng Đây là một trong những vấn đề hàng đầu mà hầu hết các nước trên thế giới quan tâm và tập trung giải quyết, nhằm cân bằng hệ sinh thái, bảo vệ Môi Trường sống trong lành cho con người trên thế giới

Do nhu cầu và đòi hỏi của con người ngày càng cao, ngành chế biến thủy sản một lần nữa chuyển sang bước tiến mới Điều này được thể hiện rất rõ qua việc đầu tư, thành lập các công ty, nhà máy ở Việt Nam, nhất là ở khu vực phía Nam Một trong những công ty được thành lập là “Công ty TNHH Hùng Vương” ở Khu Công Nghiệp Mỹ Tho - Tiền Giang Ngành này đã chiếm được vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đóng góp đáng kể cho ngân sách nhà nước và là nơi giải quyết công ăn, việc làm cho khá nhiều người dân trong khu vực Phần lớn các thiết bị của ngành chế biến thủy hải sản chưa được hiện đại hóa hoàn toàn Hiện nay, trong hầu hết các công ty, nhà máy chế biến thủy sản ở nước ta chưa có hệ thống xử lý nước thải hoặc đã có nhưng hoạt động không hiệu quả nên nước thải đều thải trực tiếp ra sông, hồ…Nước thải của các công ty, nhà máy chế biến thủy hải sản đều bị ô nhiễm rất nặng Do đó, khi thải trực tiếp vào nguồn nước thì sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân và gây ra một số bệnh nguy hiểm

Trang 8

Một trong những biện pháp tích cực của bảo vệ Môi Trường, chống ô nhiễm nguồn nước là tổ chức lại hệ thống thoát nước và xử lý nước thải trước khi xả vào nguồn thải

Được sự hỗ trợ của khoa học công nghệ Môi trường và sự giúp đỡ của Công ty TNHH Hùng Vương ở Khu Công Nghiệp Mỹ Tho - Tiền Giang đã tạo điều kiện cho tôi tiến hành nghiên cứu thực tế và hoàn thành đồ án “Nghiên cứu, thiết kế hệ thống

xử lý nước thải thủy sản cho Công ty TNHH Hùng Vương ở Khu Công nghiệp Mỹ Tho - Tiền Giang”, đảm bảo Tiêu Chuẩn Việt Nam TCVN 6980 - 2001 xả vào nguồn

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

 Tìm hiểu tính chất đặc trưng nước thải của ngành chế biến thủy hải sản nói chung và của Công ty TNHH Hùng Vương nói riêng

 Nghiên cứu và tìm ra giải pháp công nghệ xử lý nước thải tốt nhất cho Công

ty TNHH Hùng Vương, đây là mục tiêu chính của đề tài

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

 Tiến hành phân tích các chỉ tiêu đầu ra của nước thải thủy hải sau khi lấy từ Công ty TNHH Hùng Vương ở Khu Công Nghiệp Mỹ Tho - Tiền Giang

 Tiến hành chạy mô hình thí nghiệm và phân tích các chỉ tiêu đầu ra với nhiều chế độ khác nhau

Trang 9

 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải thủy sản cho công ty TNHH Hùng Vương ở Khu Công Nghiệp Mỹ Tho - Tiền Giang, trên cơ sở chạy mô hình thí nghiệm

1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Khảo sát tính chất thành phần nước thải thủy sản

 Xây dựng mô hình mô phỏng và vận hành mô hình theo nhiều chế độ để tìm

ra sự tối ưu cho mô hình

 Kiểm nghiệm các đặc tính ô nhiễm của nước thải trước và sau xử lý để đánh gía hiệu quả xử lý của mô hình

1.6 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN

Với tình trạng gây ô nhiễm Môi Trường của Công ty TNHH Hùng Vương ở Khu Công Nghiệp Mỹ Tho - Tiền Giang thì việc đưa ra giải pháp để giải quyết vấn đề trên là rất cấp bách Việc không có những giải pháp thích hợp và hiệu quả thì sẽ gây ảnh hưởng rất lớn đối với Môi Trường, con người và các hoạt động kinh tế khác của Thành phố Mỹ Tho Do đó luận văn này với ý nghĩa là đề xuất ra giải pháp nhằm xử

lý và cải thiện tình trạng ô nhiễm Môi Trường nước cho Công ty

Trang 10

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN Ở

VIỆT NAM

- - GVHD : KS Vũ Văn Quang Trang 4

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN VỂ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Ở VIỆT NAM 2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN CỦA VIỆT NAM

Chế biến thủy sản là một trong những lĩnh vực sản xuất chủ yếu tạo ra các sản phẩm thực phẩm dùng để tiêu thụ nội địa và xuất khẩu Chế biến thủy sản bao gồm các loại hình sản phẩm chủ yếu sau: đông lạnh, đồ hộp, hàng khô, nước mắm, bột cá và agar, trong đó chế biến thủy sản đông lạnh chiếm vị trí đặc biệt quan trọng

Hiện nay cả nước đã có 75% số cơ sở chế biến thủy sản đạt tiêu chuẩn ngành về vệ sinh an toàn thực phẩm, 171 cơ sở có đủ điều kiện xuất hàng thủy sản vào thị trường EU; 275 cơ sở đủ tiêu chuẩn xuất khẩu vào Hàn Quốc, 295 cơ sở đủ điều kiện xuất khẩu vào Trung Quốc; sản phẩm thủy sản của Việt Nam đã có mặt ở 80 quốc gia và vùng lãnh thổ Việt Nam hiện đứng vào vị trí thứ 7 trong danh sách các quốc gia xuất khẩu thủy sản hàng đầu của thế giới Riêng về xuất khẩu tôm, Việt Nam đứng thứ 5 trên thế giới sau Thái Lan, Inđônêxia, Êcuađo và Ấn Độ

Xuất khẩu thủy sản liên tục tăng trong thời gian qua, từ 300 triệu USD năm 1991, tăng lên 550 triệu USD năm 1995, đạt 2.014 triệu USD năm 2002 và đã đạt 2.410 triệu USD năm 2004 đã khẳng định sự phát triển nhanh chóng của ngành thủy sản

Các lĩnh vực sản xuất nguyên liệu thủy sản như khai thác và nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là nuôi trồng thủy sản đã có sự phát triển nhanh, ổn định ở các đối tượng nuôi chủ lực, có sản lượng hàng hoá lớn đang là nền tảng vững chắc để phát triển chế biến thủy sản Sản lượng khai thác từ biển đã được duy trì khá ổn định trong thời gian qua, ở mức 1,5 đến 1,7 triệu tấn/năm; sản lượng nuôi trồng thủy sản liên tục tăng từ 970.100 tấn/năm 2002, tăng lên 1.150.100 tấn/năm 2004 và năm 2005 dự kiến đạt 1.360.000 tấn Trong đó các đối tượng nuôi có giá trị kinh tế cao, có sản lượng hàng

Trang 11

VIỆT NAM

hoá lớn như tôm sú, cá tra, cá basa, nhuyễn thể hai mảnh vỏ chiếm vị trí đặc biệt quan trọng, Năm 2004 sản lượng tôm nuôi đã đạt 290.000 tấn, sản lượng cá tra, cá basa đạt 300.000 tấn (dự kiến năm 2005 đạt 500.000 tấn) Sản lượng và chất lượng,

vệ sinh an toàn của nguyên liệu đầu vào từng bước được cải thiện, nâng cao, có ảnh hưởng tích cực đến chế biến và xuất khẩu thủy sản

Các cơ sở chế biến thủy sản phân bố nhiều ở các tỉnh ven biển, tập trung nhiều ở các tỉnh Nam Trung Bộ và Nam Bộ, nơi có lợi thế về nguồn nguyên liệu khai thác, nuôi trồng thủy sản (đặc biệt là tôm sú, cá tra, cá basa ) có sản lượng lớn và tương đối ổn định; hoặc nằm tại trung tâm thương mại lớn của cả nước, nơi lao động có trình độ tay nghề cao và có nhiều thuận tiện cho hoạt động thương mại như Thành phố Hồ Chí Minh, Nha Trang, Cần Thơ, Bà Rịa - Vũng Tàu, Sóc Trăng, Cà Mau, Kiên Giang, Bình Thuận, Đà Nẵng, Hải Phòng

Sản phẩm chính của các cơ sở chế biến thủy sản quy mô công nghiệp là đều hướng vào xuất khẩu, gần đây thị trường nội địa cũng đã được quan tâm, trang thiết bị công nghệ sử dụng đều dựa trên loại hình sản xuất sản phẩm, theo mặt hàng chính và phụ thuộc vào yêu cầu, thị hiếu của khách hàng, của thị trường Trong khi đó các cơ sở chế biến thủy sản quy mô nhỏ, thủ công, quy mô hộ gia đình tập trung nhiều cho sản phẩm thủy sản truyền thống, tiêu thụ nội địa, một số quan tâm sản xuất nguyên liệu cho các cơ sở chế biến thủy sản quy mô công nghiệp, còn chế biến thủ công tập trung cho sản phẩm nước mắm, hàng khô sử dụng trang thiết bị đơn giản Nhìn chung các cơ sở này phát triển mạnh tại các làng nghề, vùng nghề, tạo ra nhiều sản phẩm và việc làm cho người lao động

Hiện tại, các cơ sở chế biến thủy sản quy mô công nghiệp chủ yếu là đông lạnh và các sản phẩm chủ yếu có giá trị xuất khẩu là hàng đông lạnh, trong đó tôm đông lạnh chiếm khoảng 45% đến 50% tổng giá trị hàng thủy sản xuất khẩu Năm 2004 kim ngạch xuất khẩu tôm đông lạnh đã đạt 1,2 tỷ USD, tăng gấp 4 lần so với năm 1997

Trang 12

VIỆT NAM

(390 triệu USD) Xuất khẩu cá tra, cá basa cũng có bước phát triển vượt bậc từ 80 triệu USD năm 2002 tăng lên 240 triệu USD năm 2004

Những năm trước đây, sản phẩm thủy sản xuất khẩu phần nhiều là sản phẩm thô, sản phẩm sơ chế, sản phẩm đông lạnh dưới dạng block là chủ yếu; trong những năm gần đây cùng với việc nâng cấp nhà xưởng, đổi mới trang thiết bị công nghệ, phát triển mặt hàng, mở rộng thị trường, tăng cường năng lực sản xuất, quản lý, tay nghề công nhân ngày một nâng cao các cơ sở chế biến thủy sản đã và đang tập trung cho chế biến các sản phẩm có hàm lượng công nghệ cao hơn, các sản phẩm thủy sản có giá trị gia tăng, sản phẩm làm sẵn, sản phẩm ăn liền, sản phẩm bao gói nhỏ dùng tiêu thụ trong các siêu thị, nhà hàng ngày càng phát triển mạnh

Hiện tại chế biến thủy sản đã tạo ra hàng trăm mặt hàng, phụ thuộc vào thị trường, nguồn nguyên liệu, trình độ công nghệ, trình độ quản lý, tay nghề của công nhân

mà mỗi doanh nghiệp có những thế mạnh riêng về sản phẩm và khách hàng Cơ cấu sản phẩm thủy sản xuất khẩu đã có sự thay đổi tích cực Tỷ trọng hàng giá trị gia tăng đã tăng từ trên 30% năm 2002 lên trên 40% năm 2004 Các đối tượng như tôm,

cá tra, cá basa, mực, bạch tuộc, nghêu, cua ghẹ, nhuyễn thể khác, cá ngừ đại dương

có nhiều sản phẩm có giá trị gia tăng

Tỷ lệ hàng thủy sản làm sẵn và ăn liền đang có xu hướng tăng lên và hàng sơ chế đang có xu hướng giảm dần, sản phẩm chín đông lạnh, sản phẩm khô ăn liền (mực,

cá các loại ), đặc biệt các sản phẩm cá khô các loại cũng được sản xuất, có sự kết hợp giữa sấy và phơi nắng truyền thống được xuất khẩu ngày càng nhiều

Sở dĩ hàng thủy sản có giá trị gia tăng được sản xuất đang có xu hướng tăng lên một phần được lý giải bởi thời gian qua việc đầu tư đổi mới trang thiết bị công nghệ, nâng cấp nhà xưởng, nâng cao trình độ tay nghề công nhân, nâng cao trình độ tổ chức quản lý, khả năng tiếp thị được làm tốt ; một vấn đề nữa là nguyên liệu đầu vào cũng khan hiếm và đắt, chi phí đầu vào cao, đòi hỏi các doanh nghiệp chế biến thủy sản phải tập trung cho sản phẩm có giá trị gia tăng

Trang 13

VIỆT NAM

Về thị trường xuất khẩu: trong những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ XX, thị trường xuất khẩu thủy sản của Việt Nam chủ yếu là Nhật Bản, sau đó cơ cấu thị trường đã dần dần được thay đổi, mang tính cân bằng hơn, các thị trường Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc hiện đang là những thị trường lớn, tiếp đến là các thị trường EU và các nước khác

Những vấn đề về nguyên liệu (số lượng và chất lượng), vấn đề về thị trường, đặc biệt

là vấn đề về dư lượng thuốc kháng sinh, hoá chất, các rào cản về kỹ thuật trong thương mại hiện đang là những thách thức lớn đối với các doanh nghiệp chế biến thủy sản

2.2 HỆ THỐNG QUẢN LÝ TIÊN TIẾN ĐÃ ĐƯỢC ÁP DỤNG TRONG

NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Lĩnh vực chế biến thủy sản đang có sự chuyển biến tích cực trong việc áp dụng các chương trình quản lý chất lượng tiên tiến Các chương trình quản lý GMP, SSOP, HACCP, Chương trình sản xuất sạch hơn, Chương trình tiết kiệm năng lượng, Xử lý nước thải đang được các cơ sở chế biến thủy sản áp dụng Để sản phẩm có chất lượng cao, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, ngành thủy sản đang nỗ lực trong việc quản lý tốt toàn bộ quá trình sản xuất từ nuôi trồng, khai thác, thu hoạch, bảo quản chế biến và tiêu thụ sản phẩm

Nhờ không ngừng nâng cao trình độ công nghệ và áp dụng các chương trình quản lý chất lượng tiên tiến nên sản phẩm thủy sản của Việt Nam ngày càng đáp ứng các yêu cầu khắt khe của các thị trường, chẳng hạn như năm 1999 chỉ có 19 cơ sở đủ điều kiện xuất khẩu vào EU, thì năm 2001 là 61 cơ sở, năm 2003 là 100 cơ sở và hiện nay

là 171 cơ sở Hiện cũng đã có 175 cơ sở được phép xuất khẩu vào thị trường Mỹ

2.3 CƠ CẤU LAO ĐỘNG TRONH NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Hiện nay có khoảng 3,4 - 3,5 triệu người làm nghề thủy sản, trong đó có khoảng gần 1/3 làm nghề chế biến thủy sản Ở các cơ sở chế biến thủy sản quy mô công nghiệp

Trang 14

VIỆT NAM

số lao động bình quân một doanh nghiệp khoảng 500 người, trong đó lao động trực tiếp chiếm tỷ lệ khoảng 86%, lao động gián tiếp chiếm tỷ lệ 14% Các địa phương như Sóc Trăng, Cà Mau, Cần Thơ, An Giang, Thành phố Hồ Chí Minh có nhiều doanh nghiệp lớn Thành phố Hồ Chí Minh có đội ngũ lao động chế biến thủy sản lớn nhất chiếm 20,6% so với cả nước, Cà Mau chiếm 10,85% Ngoài ra, Khánh Hoà, Sóc Trăng, Cần Thơ, Bà Rịa - Vũng Tàu, Hải Phòng cũng có số lao động chế biến cao

Với nguồn lao động dồi dào, chi phí rẻ, tay nghề của công nhân đáp ứng được yêu cầu chế biến thủy sản, đây cũng là lợi thế cạnh tranh khi Việt Nam tham gia hội nhập kinh tế quốc tế

2.4 CÔNG TÁC QUẢN LÝ VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG LÃNH VỰC CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Ngành thủy sản đã có những bước chuyển biến rất tích cực trong công tác quản lý bảo

vệ môi trường, đặc biệt là lĩnh vực chế biến thủy sản Các doanh nghiệp đã không ngừng đầu tư, nâng cấp nhà xưởng, đổi mới trang thiết bị, nâng cao trình độ công nghệ, áp dụng chương trình quản lý chất lượng theo HACCP, áp dụng sản xuất sạch hơn đã giúp cho công tác đảm bảo chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm được nâng cao, ngoài ra góp phần tích cực trong việc kiểm soát các chất gây ô nhiễm, bảo vệ môi trường

Các nguồn gây ô nhiễm môi trường chủ yếu ở các cơ sở chế biến thủy sản là chất thải rắn, nước thải và khí thải Trong đó, nước thải thủy sản là vấn đề môi trường lớn nhất Khi chưa xử lý nước thải từ các cơ sở chế biến thủy sản đông lạnh, đồ hộp có nồng độ BOD trung bình ở mức 929,68 mg/l, tức là gấp gần 20 lần so với tiêu chuẩn cho phép; giá trị trung bình của COD ở mức 1.148 mg/l, tức là gấp hơn 10 lần tiêu chuẩn cho phép; các chỉ số về chất rắn lơ lửng, phốtpho tổng, nitơ tổng, lipit cũng gấp từ vài lần đến hàng chục lần so với tiêu chuẩn cho phép; các chỉ tiêu nhiệt độ, pH, clo dư ở mức tiêu chuẩn cho phép Riêng chỉ tiêu coliforom gấp hàng trăm lần, thậm chí hàng nghìn lần so với tiêu chuẩn

Trang 15

VIỆT NAM

Trong thời gian qua các doanh nghiệp đã quan tâm phòng ngừa, giảm thiểu và xử lý các chất thải, trong đó xử lý chất thải rắn được hầu hết các cơ sở thực hiện tốt thông qua việc thu gom, phân loại, xử lý phù hợp Đối với nước thải thủy sản đã được nhiều doanh nghiệp chế biến thủy sản đông lạnh và đồ hộp quan tâm xây dựng hệ thống xử lý nước thải; việc xử lý khí thải đã được các doanh nghiệp chế biến bột cá, hàng khô, hàng chín, nước mắm quan tâm xử lý, giảm thiểu bằng các giải pháp công nghệ và giải pháp quản

lý, tuy rằng còn ở các mức độ khác nhau Việc xử lý chất thải, đặc biệt là nước thải, được thể hiện rõ nhất ở những cơ sở chế biến được xây dựng trong thời gian gần đây về

số lượng và chất lượng của hệ thống xử lý nước thải

Đến nay, đã có 103 hệ thống xử lý nước thải thủy sản (miền Bắc có 10 hệ thống, miền Trung có 34 hệ thống và miền Nam có 59 hệ thống), tổng kinh phí của 103 hệ thống xử

lý nước thải là 86 tỷ đồng, bình quân 834 triệu đồng/1 hệ thống xử ký nước thải, lượng nước thải được xử lý của 103 hệ thống đạt 35.000 m3/ngày; công suất bình quân 341,5

m3/ngày/1 hệ thống xử lý nước thải, suất đầu tư trung bình 2,44 triệu đồng/1m3 xây dựng hệ thống; chi phí vận hành phổ biến từ 1.200 đồng - 2.500 đồng/1m3 nước thải; cá biệt một số nơi trên 5.000 đồng/1m3

nước thải (doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài, hoặc doanh nghiệp nằm trong khu công nghiệp) Từ năm 2002 trở lại đây đã có 43 hệ thống xử lý nước thải, chiếm tỷ lệ 45% tổng số hệ thống xử lý nước thải hiện có Trong tổng số 103 hệ thống xử lý nước thải có 61 hệ thống có khả năng đạt mức B theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945 - 1995, chiếm tỷ lệ 60% số hệ thống xử lý nước thải hiện

có Phương pháp xử lý nước thải có hiệu quả hiện đang được áp dụng là phương pháp sinh học kết hợp với vật lý, hoá học và hoá lý, trong đó phương pháp sinh học đóng vai trò chủ đạo

Các doanh nghiệp chế biến thủy sản đã nhận thấy rõ tầm quan trọng của công tác quản lý bảo vệ môi trường ngay từ cơ sở Đã có 75% doanh nghiệp trong tổng số các doanh nghiệp điều tra đã xây dựng báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) trong đó có đưa ra kế hoạch, biện pháp nhằm cải thiện môi trường của xí nghiệp, đã phân công cán bộ chuyên trách phụ trách môi trường và chịu sự quản lý, hướng dẫn

Trang 16

VIỆT NAM

của cơ quan quản lý môi trường địa phương (Phòng Quản lý môi trường của Sở Tài nguyên và Môi trường); hầu hết các cơ sở đã có các giải pháp phòng ngừa và giảm thiểu ô nhiễm môi trường, một số ít doanh nghiệp đã có phòng thí nghiệm phân tích môi trường Nhiều doanh nghiệp tư nhân, công ty cổ phần, 100% vốn nước ngoài và một số doanh nghiệp nhà nước thực hiện tốt quy định về về môi trường

Được sự hỗ trợ của Dự án SEAQIP, áp dụng sản xuất sạch hơn đã mang lại hiệu quả kinh tế thiết thực và giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho doanh nghiệp, thông qua việc

áp dụng này các giải pháp tiết kiệm nước, nước đá, năng lượng, nhiên liệu, hoá chất đã giúp doanh nghiệp giảm được chi phí sản xuất, tăng tính cạnh tranh cho sản phẩm; giảm được lượng chất thải, đặc biệt là nước thải, giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Nhiều doanh nghiệp chế biến thủy sản đã thực hiện tốt lịch trình giảm thiểu và chấm dứt

sử dụng đối với các môi chất lạnh gây ảnh hưởng đến môi trường, các môi chất lạnh CFC 11 và CFC 12 hầu như không còn sử dụng; hiện tại môi chất lạnh được sử dụng chủ yếu là NH3 và HCFC 22, lộ trình chấm dứt sử dụng đối với HCFC 22 còn đến năm

2040 vẫn đủ thời gian để các doanh nghiệp chuyển đổi thiết bị công nghệ Hiện nay các nhà máy có công suất lớn hoặc mới xây dựng đang có xu hướng sử dụng NH3 thay cho môi chất lạnh HCFC 22

Hoá chất tẩy rửa, khử trùng được sử dụng chủ yếu là xà phòng và chlorine, phần lớn các doanh nghiệp chế biến thủy sản quản lý việc sử dụng các chất này theo Quy phạm thực hành tốt (GMP) và Quy phạm vệ sinh tốt (SSOP)

Từ khi có Quyết định số 64/2003/QĐ-TTg ngày 22 tháng 4 năm 2003 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt “Kế hoạch xử lý triệt để các cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng", ở một số địa phương vẫn còn lúng túng, còn chậm trong khâu quy hoạch, ảnh hưởng đến việc di dời của doanh nghiệp và vấn đề ô nhiễm môi trường vẫn tiếp tục; một số địa phương có số cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng vẫn còn tăng hơn, số doanh nghiệp bị đưa vào “danh sách đen” vẫn còn nhiều Vấn đề ô

Trang 17

VIỆT NAM

nhiễm môi trường ở các làng nghề, vùng nghề, các cơ sở chế biến tận dụng vẫn còn đang rất lớn

Sự phối hợp chặt chẽ giữa Ủy ban nhân dân tỉnh, Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Thủy sản tại địa phương với các doanh nghiệp trong việc quản lý môi trường, giảm thiểu và xử lý ô nhiễm, hỗ trợ kinh phí xây dựng hệ thống xử lý nước thải, quy hoạch Khu công nghiệp, Khu chế biến thủy sản tập trung; hỗ trợ về kinh phí di dời đã cải thiện vấn đề ô nhiễm môi trường ở địa phương

So với một số ngành công nghiệp khác (giầy da, dệt, nhuộm, cao su ) thì vấn đề ô nhiễm môi trường ở các cơ sở chế biến thủy sản trong cả nước hiện nay là không lớn, không nghiêm trọng Tuy vậy, cũng còn một số cơ sở chế biến thủy sản gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng (không ít thuộc doanh nghiệp nhà nước của địa phương) đã được Chính phủ, Ủy Ban Nhân Dân các tỉnh, thành phố có kiến nghị xử lý triệt để phải ngừng hoạt động hoặc phải di dời

2.5 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SẢN PHẨM THỦY HẢI SẢN

Mỗi sản phẩm đều có công nghệ sản xuất phù hợp bao gồm nguyên liệu, yêu cầu về nguyên liệu, quy trình sản xuất, các trang thiết bị, các điều kiện về vệ sinh an toàn, yêu cầu về sản phẩm cuối cùng, các quy định về ghi nhãn, bao gói, bảo quản Như vậy tương ứng với hàng trăm sản phẩm sẽ có hàng trăm quy trình sản xuất, tuy nhiên những sản phẩm gần giống nhau có quy trình công nghệ tương tự, chỉ khác nhau ở một vài khâu của quy trình sản xuất, hoặc khác nhau về thiết bị sử dụng

Dưới đây chúng tôi xin giới thiệu rất sơ bộ một vài quy trình sản xuất của một số sản phẩm thủy sản phổ biến

Trang 18

VIỆT NAM

* Quy trình công nghệ chế biến sản phẩm tôm thịt đông rời IQF

Nguyên liệu - rửa - phân loại - xử lý - rửa - phân cỡ - rửa, tách tạp chất - rải băng chuyền IQF - cấp đông - mạ băng - tái đông - cân - đóng túi PE - dò kim loại - bao gói - bảo quản lạnh

* Quy trình công nghệ chế biến sản phẩm tôm thịt đông block

Nguyên liệu - rửa - sơ chế (lặt đầu, bóc vỏ, rút tim) - rửa - phân cỡ, phân loại

- rửa, để ráo - cân bán thành phẩm - lựa tạp chất - rửa - cân xếp khuôn - cấp đông - tách khuôn - mạ băng - đóng túi PE - dò kim loại - bao gói - bảo quản lạnh

* Quy trình công nghệ chế biến tôm sú nguyên con đông lạnh

Nguyên liệu - rửa - phân cỡ - xếp khuôn - cấp đông - tách khuôn - mạ băng - đóng túi PE - dò kim loại - bao gói - bảo quản lạnh

* Quy trình công nghệ sản xuất mặt hàng tôm sú xẻ bướm đông rời

Nguyên liệu - phân loại - lặt đầu - phân cỡ - lột vỏ chừa đuôi - ngâm gia vị - xẻ bướm - định hình bướm - rửa sạch - cân - xếp khay - cấp đông - mạ băng - đóng túi

PE - dò kim loại - bao gói - bảo quản lạnh

* Quy trình công nghệ sản xuất mặt hàng tôm sú nobashi đông lạnh

Nguyên liệu - rửa - xử lý: tách vỏ, bỏ đầu, rút chỉ lưng - rửa - phân cỡ, phân loại - rửa - kéo duỗi - cân - xếp khuôn - cấp đông - mạ băng - đóng túi PE - dò kim loại - bao gói - bảo quản lạnh

* Quy trình công nghệ chế biến sản phẩm mực đông lạnh

Nguyên liệu - sơ chế - xử lý - phân cỡ - rửa - quậy muối, để ráo nước - cân - xếp khuôn - cấp đông - mạ băng - bao gói - bảo quản lạnh

Trang 19

VIỆT NAM

* Quy trình công nghệ sản xuất mặt hàng cá tra, cá basa phi lê đông block

Nguyên liệu - rửa - phi lê - rửa - lạng da - tạo hình - kiểm tra ký sinh trùng - phân loại, cỡ - cân - rửa - xếp khuôn - chờ đông - cấp đông - tách khuôn - bao gói - bảo quản lạnh

* Quy trình công nghệ mặt hàng thịt cá xay (surimi) đông lạnh

Nguyên liệu - phân loại - sơ chế (bỏ đầu và nội tạng) - rửa - tách thịt khỏi xương và da - rửa nhiều lần - để ráo nước - xay - lọc - nghiền và trộn - chế biến sản phẩm đã trộn - bao gói - cấp đông - bảo quản đông

* Quy trình công nghệ sản xuất mặt hàng ghẹ nhồi mai đông lạnh

Nguyên liệu - rửa - tách mai, bỏ nội tạng - chà rửa và tiệt trùng mai, chà rửa sạch thân ghẹ - cân thịt theo kích thước mai - bỏ thịt ghẹ vào mai tương ứng - đóng túi PE, hút chân không, hàn miệng - cấp đông - bao gói - bảo quản lạnh

* Quy trình công nghệ chế biến bạch tuộc luộc chín đông rời IQF

Nguyên liệu - bảo quản 3% muối - sơ chế - quay phèn 0,15% - luộc - làm nguội - cắt khúc - phân cỡ - cân - rửa - cấp đông IQF - mạ băng - đóng túi PE - dò kim loại - đóng thùng cát tông - bảo quản lạnh

* Quy trình công nghệ chế biến sản phẩm đồ hộp thủy sản

Nguyên liệu - rã đông - rửa - bỏ đầu và nội tạng - rửa - hấp - bỏ da, tách xương, cắt khúc - xếp hộp - rót dầu, gia vị - ghép mí - thanh trùng - lau khô - bảo ôn - dán nhãn

- bảo quản

Trang 20

VIỆT NAM

* Quy trình công nghệ sản xuất mực khô lột da

Nguyên liệu - rửa - xử lý (xẻ bụng, bỏ răng, mắt, nội tạng) - lột da - rửa - sấy - cán ép - sấy khô - cán ép - chỉnh hình - phân cỡ, phân loại - cán - bao gói, đóng thùng - bảo quản lạnh

* Quy trình công nghệ sản xuất mực khô tẩm gia vị

Nguyên liệu - ngâm nước đá - rửa - xử lý (xẻ bụng, bỏ răng, mắt, nội tạng) - rửa

- sấy - nướng chín - cán ép - ướp tẩm gia vị - sấy - cán - bao gói, đóng thùng - bảo quản lạnh

* Quy trình công nghệ cá bò phi lê tẩm gia vị

Nguyên liệu - rửa - xẻ phi lê - rửa - ướp tẩm gia vị - phơi - sấy - chỉnh hình - cân - bo gói, đóng thùng - bảo quản lạnh

* Quy trình công nghệ chế biến nước mắm

Nguyên liệu - loại tạp chất (nếu có) - ướp muối - quá trình tự phân giải - kéo rút - thành phẩm, phần còn lại là bã chượp

* Quy trình công nghệ chế biến bột cá

Nguyên liệu - xử lý sơ bộ, cắt nhỏ - hấp, luộc chín - ép nước - sấy khô - xay, nghiền bột - đóng gói - bảo quản

* Quy trình công nghệ sản xuất agar - agar

Nguyên liệu - rửa sạch tạp chất - xử lý kiềm - rửa trung tính - tẩy màu - xử lý axít - rửa sạch - nấu chiết - lọc - làm đông thạch - cắt sợi - ép - cấp đông - rã đông - vắt ráo - phơi/sấy khô - nghiền bột - bao gói, bảo quản

Trang 21

VIỆT NAM

Tóm lại, để sản xuất ra một sản phẩm cần tuân theo một quy trình công nghệ phù hợp và phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu để sản xuất ra sản phẩm (nguyên liệu, điều kiện sản xuất, trang thiết bị, dụng cụ, máy móc, tay nghề công nhân )

2.6 CÔNG NGHỆ VÀ TRANG THIẾT BỊ

2.6.1 CÔNG NGHỆ

Năng lực thiết bị công nghệ trong các nhà máy chế biến thủy sản thể hiện bởi loại thiết

bị, số lượng, đặc tính kỹ thuật, tính mới, tính hiện đại của thiết bị hiện có Tuỳ thuộc vào loại hình chế biến, mức độ đầu tư, khả năng sử dụng, mỗi doanh nghiệp có năng lực thiết bị khác nhau, sự khác nhau này còn mang tính khu vực, tính vùng miền, theo từng giai đoạn

Đối với cơ sở chế biến thủy sản đông lạnh các thiết bị cấp đông, kho lạnh được coi là những thiết bị chính, máy sản xuất đá vảy, máy phân loại, thiết bị hấp là những thiết bị quan trọng Đối với nhà máy chế biến đồ hộp các thiết bị thanh trùng, ghép

mí được coi là những thiết bị chính; cơ sở chế biến hàng khô các thiết bị sấy, cán, kho bảo quản được coi là những thiết bị chính Do chế biến thủy sản tập trung chủ yếu ở chế biến thủy sản đông lạnh, nên tập trung đánh giá cho các thiết bị chính của loại hình chế biến này

Trang 22

VIỆT NAM

Trong số 836 thiết bị cấp đông hiện có, tủ đông tiếp xúc có 517 thiết bị chiếm 62%; tủ đông gió và hầm đông có 193 thiết bị chiếm 23% và thiết bị đông rời IQF có 126 thiết bị chiếm 15%

Trong số 80 thiết bị cấp đông thuộc khu vực miền Bắc, thì CF chiếm 73%, AB 20%

và IQF 8%; miền Trung có 211 thiết bị cấp đông, trong đó CF 59%, AB 30% và IQF

11 %; miền Nam có 545 thiết bị cấp đông, trong đó CF chiếm 61%, AB 21% và IQF 18%

Theo số liệu điều tra cho thấy việc đầu tư cho thiết bị cấp đông có sự tăng nhanh cho giai đoạn 1996-1999, đặc biệt là giai đoạn 2000-2002 trong đó các thiết bị cấp đông nhanh, đông rời đã được đầu tư thích đáng, chính vì vậy, giá trị còn lại (sau khi trừ khấu hao) của các thiết bị được đầu tư cho giai đoạn gần đây còn tương đối cao: 90,41% cho giai đoạn 2000-2002; 60,78% cho giai đoạn 1996-1999; 29,07% cho giai đoạn trước năm 1995

Tổng giá trị của các loại thiết bị cấp đông khi mua và giá trị thực tế còn lại được thể hiện trong Bảng 1

Bảng 1 Tổng giá trị của các thiết bị cấp đông theo các thời kỳ

Đơn vị: triệu đồng

Chủng loại

Trước năm 1995 Giai đoạn 1996-1999 Giai đoạn 2000-2002

Nguyên giá

Giá trị còn lại

Nguyên giá

CF 116.881 34.001 73.219 43.556 129.418 114.493

AB 7.724 3.096 34.425 20.257 59.106 52.612 IQF 12.011 2.619 50.459 37.145 193.251 177.984

CF, AB, IQF 136.616 39.716 166.103 100.958 381.685 345.089

Tỷ lệ % 29,07 60,78 90,41

Theo số liệu điều tra, số tủ đông tiếp xúc CF hiện chiếm tỷ lệ lớn với 517 thiết bị trong tổng số 836 thiết bị Trong số này có 98 thiết bị (chiếm 19% có thời gian cấp đông trên 4 giờ, là thiết bị đông chậm, do vậy chỉ có thể sử dụng cho các sản phẩm

Trang 23

VIỆT NAM

có chất lượng thấp; ngoài ra thời gian cấp đông từ 2-4 giờ có 375 máy chiếm 72,5% loại CF (hoặc 45% tổng số máy cấp đông hiện có) có thể sản xuất được những sản phẩm có chất lượng vừa phải; thời gian cấp đông dưới 2 giờ cho loại CF còn ít (44 chiếc, hay 8,5%) có thể dùng cho sản phẩm có chất lượng cao, sản phẩm giá trị gia tăng

2.6.2.2 Kho lạnh, kho mát

Số lượng, sức chứa và sự phân bố của kho lạnh, kho mát được thể hiện ở Bảng 2:

Bảng 2 Số lượng, sức chứa của kho lạnh, kho mát Địa phương Số kho lạnh Sức chứa (T) Số kho mát Sức chứa (T)

Miền Bắc 75 4.995 12 131

Miền Trung 172 18.088 32 1.429

Miền Nam 396 55.685 102 3.109

Cả nước có 789 kho lạnh và kho mát với sức chứa tổng cộng 83.000 tấn (đây chưa kể

hệ thống các kho lạnh thương mại), các thiết bị này cũng được tập trung chủ yếu ở miền Trung và miền Nam Miền Bắc chỉ có 87 kho, chiếm 11% số kho và sức chứa đạt 5.126 tấn, chiếm 6%; miền Trung có 204 kho, chiếm 26% về số kho và sức chứa đạt 19.517 tấn, chiếm 24%; miền Nam có 498 kho chiếm 63% về số kho và sức chứa 58.784 tấn, chiếm 70%; Riêng Thành phố Hồ Chí Minh có 191 kho, chiếm tỷ lệ 24%

về số kho, sức chứa đạt 26.455 tấn, chiếm 32%

Các kho lạnh, kho mát tại xí nghiệp chế biến thủy sản không những giúp cho xí nghiệp bảo quản sản phẩm của mình sau quá trình chế biến, cấp đông, chủ động cho việc gom hàng, xuất hàng; một số kho mát đã giúp cho xí nghiệp chủ động dự trữ nguyên liệu trước khi chế biến, khắc phục tính mùa vụ của nguyên liệu, một số kho phục vụ cả cho việc bảo quản nguyên liệu nhập khẩu Một số doanh nghiệp điều kiện kho không đáp ứng với yêu cầu sản xuất đã sử dụng thuê kho ngoài, nhất là khi mùa

Trang 24

VIỆT NAM

vụ, hoặc chờ được giá, hoặc những sản phẩm đòi hỏi phải bảo quản ở nhiệt độ sâu và

ổn định

Trong thời gian vài ba năm trở lại đây đã hình thành một hệ thống kho lạnh thương mại, tập trung chủ yếu ở Thành phố Hồ Chí Minh, mỗi kho này có sức chứa trên 1.000 tấn, có nhiệt độ bảo quản lạnh sâu (-20 đến -220C) và ổn định, việc bốc xếp được cơ giới hoá, thực hiện nhanh chóng và đủ lạnh trong suốt quá trình giao nhập hàng Việc kiểm soát nhiệt độ và vị trí lô hàng thực hiện trên máy vi tính, những kho lạnh thương mại này hiện đang thu hút được nhiều khách hàng, đặc biệt là những khách hàng có sản phẩm có chất lượng cao, đòi hỏi được bảo quản ở chế độ nhiệt độ sâu và ổn định

2.7 Tổng quan về nước thải chế biến thủy sản

2.7.1 Khái quát về hiện trạng nước thải trong chế biến thủy sản

Hiện nay cả nước có hơn 300 nhà máy chế biến thủy sản, trung bình một nhà máy thải ra môi trường khoảng 300m3 nước thải Nếu không được xử lý thì lượng nước thải đó sẽ gây ô nhiễm cho môi trường Nguồn gây ô nhiễm chính trong nước thải gồm dạng tan chiếm 30 – 40% và dạng không tan (kích thước dưới 3mm) chiếm 60 – 70% Nếu kể thêm loại có kích thước lớn hơn 3mm như đầu cá, da mực,… thì nguồn gây ô nhiễm do chất rắn sẽ hơn 70%

Thành phần tan trong nước thải có các giá trị COD: 500 – 2000mgO2/l (trung bình

1050mg/l); BOD: 300 – 1200mgO2/l (trung bình 760mgO2/l); Nitơ tổng: 52 – 190mgN/l (trung bình 98mg/l); P(P 2 O 5 ): 28 – 54mg/l (trung bình 39mg/l)

Khi thải ra môi trường, các chất này sẽ phân hủy làm cạn kiệt oxy của nước nơi tiếp nhận Sự tiêu hao oxy do BOD là 760g/m3, do hợp chất Nitơ là 1960g/m3 và do phốtpho là 39mg x 138 = 5382g/m3 nước thải (do tính chất dinh dưỡng, N, P gây hiện tượng phú dưỡng trong nước, cứ 1g N tương ứng với 20g BOD và 1g P tương ứng với 138g BOD Vậy trung bình 1m3

nước thải gây tổn hao 8100g O2 và nếu tính

Trang 25

VIỆT NAM

cả sự đóng góp chất thải rắn (60%) thì lượng tổn hao oxy vào khoảng 20kg O2/m3nước thải Trong điều kiện bình thường 1m3 nước thải chứa 6 – 8gO2 Vậy với 1m3nước thải sẽ gây tác hại cho khoảng 2500m3 nước tại nguồn nhận

Tuy vậy do sự điều chỉnh của tự nhiên, hình ảnh tổng thể không tồi tệ đến mức đó do một số loại động vật thủy sinh sẽ tiêu thụ phần chất thải rắn, một số loại rong tảo sinh sản do phú dưỡng, quá trình quang hợp của tảo, rong rêu sẽ nhả oxy vào nước (đặc biệt là các vùng nắng, nóng, nước trong) và quá trình hấp thụ oxy của nước từ khí quyển

Đối với các nguồn nhận nước tĩnh, diện tích trật hẹp thì sự thuận lợi đó sẽ giảm đi rất nhiều do quá tải về chất ô nhiễm, sự cân bằng sinh thái bị phá hủy

Vì vậy việc xử lý nước thải để bảo vệ môi trường nói chung và bảo vệ nguồn tài nguyên thủy sản nói riêng là cần thiết

2.7.2 Đặc tính của nước thải chế biến thủy sản

Giống như hầu hết các loại nước thải khác, nước thủy trong chế biến thủy sản có chứa hỗn hợp các chất gây ô nhiễm, hầu hết là chất hữu cơ Vì các phân tích chi tiết đối với mỗi thành phần không có tác dụng (hoặc gần như không thực hiện được) nên hầu hết các phân tích đều đo mức độ ô nhiễm chung

Mức độ ô nhiễm của nước thải tùy thuộc vào sự có mặt của một số yếu tố, nhưng quan trọng nhất là phương pháp chế biến là loài thủy sản được chế biến Nếu chỉ xem xét cùng một dạng hoạt động sản xuất, quy trình hoạt động của mỗi nhà máy, xí nghiệp cũng có ảnh hưởng lớn đến đặc tính của nước thải

Trang 26

VIỆT NAM

2.7.3 Các thông số hóa lý

2.7.3.1 Độ pH

Độ pH tự nó không gây ô nhiễm nhưng đóng vai trò là một thông số đặc trưng quan trọng cho biết mức độ nhiễm bẩn và xác định sự cần thiết phải điều chỉnh trước khi

xử lý nước thải bằng sinh học Nước thải từ các nhà máy, xí nghiệp chế biến thủy sản

ít khi có tính axit, pH thường bằng 7 hoặc có tính kiềm do quá trình phân hủy đạm và thải amoniac

2.7.3.2 Hàm lượng chất rắn

Chất rắn tồn tại dưới hai dạng: hòa tan và lơ lửng Dạng lơ lửng đáng quan tâm nhất

vì một số nguyên nhân: nếu lắng động trong ống dẫn nước thải thì hiệu quả thải sẽ giảm; nếu lằng trong hồ chứa nước thải thì sẽ ảnh hưởng đến hệ sinh vật đáy và chuỗi thức ăn; nếu nổi thì cường độ ánh sáng qua bề mặt giảm (do chúng cản ánh sáng qua nước) làm ảnh hưởng đến hệ sinh thái

2.7.3.3 Nhiệt độ

Trừ nước thải của quá trình nấu và khử trùng ở các nhà máy, xí nghiệp đồ hộp, nước thải từ các nhà máy, xí nghiệp chế biến thủy sản khác có nhiệt độ không cao hơn nhiệt độ môi trường Nhiệt độ của hồ chứa nước thải không được tăng quá 2 – 30C (vì nếu nhiệt độ tăng cao hơn nữa có thể lám mất cân bằng quần thể, giảm lượng oxy hòa tan và do đó ảnh hưởng đến sự sống của một số loài thủy sinh) Phải làm mát nước thải từ nhà máy, xí nghiệp làm đồ hộp nếu hồ chứa nước thải không đủ lớn để hạn chế nhiệt độ tăng không quá 30C

2.7.3.4 Khử mùi

Nước thải từ các nhà máy, xí nghiệp chế biến thủy sản có mùi do các chất hữu cơ phân hủy tạo ra các loại hơi như amin, diamin và có khi là amoniac Nước thải đã tự hoại có thể có mùi hyđrounfun Dấu hiệu của mùi rất quan trọng trong vịêc đánh giá

Trang 27

VIỆT NAM

và chấp nhận hệ thống nước thải cũng như nhà máy xử lý nước thải Mặc dù tương đối vô hại nhưng mùi có thể gây khó chịu và buồn nôn

2.7.4 hàm lượng chất hữu cơ

Có nhiều cách đo hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải Thông dụng nhất các các phương pháp xác định nhu cầu oxy, nhưng cũng có thể dùng phương pháp đo carbon hữu cơ Số liệu ước tính đầu tiên là lượng oxy cần thiết để ổn định hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải Hai phương pháp phổ biến nhất là xác định nhu cầu oxy sinh hóa và nhu cầu oxy hóa học

2.7.4.1 Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD)

Nhu cầu oxy sinh hóa (còn gọi là BOD) là phương pháp định lượng mức độ nhiễm bẩn bằng cách đo hàm lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ thông qua quá trình trao đổi chất hiếu khí của khu hệ sinh vật Trong nước thải nhà máy, xí nghiệp chế biến thủy sản, nhu cầu oxy thường xuất pháp từ 2 nguồn là: các hợp chất chứa carbon đóng vai trò cơ chất cho các vi sinh vật hiếu khí và hợp chất chứa Nitơ thường có trong nước thải chế biến thủy sản như: protein, peptit, amin dễ bay hơi

2.7.4.2 Nhu cầu oxy hóa học (COD)

Có hai phương pháp xác định nhu cầu oxy hóa học đều dựa trên quá trình oxy hóa học của các tạp chất có trong nước thải, đó là: oxy hóa bằng permanganat (đôi khi còn gọi là lượng oxy tiêu thụ) và oxy hóa bằng ion đicrômat Oxy hóa bằng permanganat là phương pháp chuẩn được sử dụng cho tới năm 1965, sau đó được thay thế bằng phương pháp đicrômat

2.7.4.3 Dầu và mỡ

Sự có mặt của dầu và mỡ trong nước thải phụ thuộc chủ yếu vào quá trình chế biến (như đóng hộp) và ít nhiều cũng phụ thuộc vào loại thủy sản được chế biến Tuy nhiên, bao giờ cũng phải loại bỏ hết vì chúng nổi trên bề mặt làm ảnh hưởng đến quá

Trang 28

VIỆT NAM

trình trao đổi oxy với nước và cũng làm mất mỹ quan Dầu và mỡ có thể bám vào các đường ống dẫn nước thải, dần dần làm giảm công suất của đường ống Nói chung có thể đo bằng cách chiết suất với dung môi để tách dầu và mỡ ra khỏi nước thải

2.7.4.4 Nitơ và phôtpho

Nitơ và phôtpho trong nước thải là 2 nguyên tố rất đáng quan tâm vì chúng là những chất dinh dưỡng Nếu trong nước thải có quá nhiều Nitơ và Phôtpho, tảo sẽ phát triển rất nhanh (hiện tượng tảo nở hoa) gây ảnh hưởng đến các loài thủy sinh khác trong vùng nước

Mặc dù Nitơ và Phôpho thường xuyên có mặt trong nước thải chế biến thủy sản nhưng hàm lượng không đáng kể Trong xử lý sinh học, nên duy trì lượng Nitơ và Phôtpho theo tỷ lệ 5:1 để phát triển sinh lượng

Trang 29

CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRONG NGÀNG CÔNG NGHIỆP THỦY SẢN

CHƯƠNG 3

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRONG NGÀNG CÔNG NGHIỆP THỦY SẢN 3.1 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ HỌC

Mục đích của phương pháp xử lý cơ học là tách các chất không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải

3.1.1 Thiết bị tách rác

Thiết bị tách rác thô: Nhằm giữ lại các vật rắn thô như: rơm cỏ, gỗ mẫu, bao bì chất

dẻo, giấy, giẻ… Các thiết bị tách rác thô thường là song chắn rác hoặc lưới chắn rác

Thiết bị lọc rác tinh:Thiết bị lọc rác tinh thường đặt sau thiết bị tách rác thô, có chức

năng loại bỏ các tạp chất rắn có kích cở nhỏ hơn, mịn hơn Thiết bị lọc rác tinh thường có dạng hình trống

3.1.2 Bể lắng

Bể lắng là các loại bể, hố, giếng cho nước thải chảy vào theo nhiều cách khác nhau: theo tiếp tuyến, theo dòng ngang, theo dòng từ trên xuống và tỏa ra xung quanh Nước qua bể lắng dưới tác dụng của trọng lực của hạt cặn sẽ lắng xuống đáy và kéo theo một số tạp chất khác

Bể lắng thường được chia thành bể lắng cát và bể lắng bùn, cặn Các loại bể lắng cát thông dụng là bể lắng cát ngang, hố lắng cát đứng và bể lắng cát tiếp tuyến Bể lắng bùn, cặn thường là bể lắng ngang hoặc bể lắng đứng

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng bao gồm: khối lượng riêng và tải trọng tính theo chất rắn lơ lửng, tải trọng thủy lực, sự keo tụ các chất rắn, vận tốc dòng chảy trong bể, sự nén bùn đặc, nhiệt độ nước dòng thải và kích thước bể lắng,…

Trang 30

3.1.3 Bể tách dầu mỡ

Nước thải của một xí nghiệp ăn uống, chế biến bơ sữa, các lò mổ, xí nghiệp ép dầu thường có lẫn dầu mỡ Các chất này thường nhẹ hơn nước nổi lên trên mặt nước, một phần tan trong nước dưới dạng nhũ tương Nước thải sau xử lý không có lẫn dầu mỡ mới được phép thải vào nguồn tiếp nhận Hơn nữa, nước thải có lẫn dầu mỡ khi đưa vào hệ thống xử lý sinh học sẽ làm bít các lỗ ở vật liệu lọc, ở màng lọc sinh học và còn làm hỏng cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aeroten

3.1.4 Bể lọc cơ học

Được dùng trong quy trình xử lý nước thải để tách các tạp chất phân tán nhỏ khỏi nước thải mà bể lắng không lắng được Trong các loại phin lọc thường có loại phin lọc dùng vật liệu lọc dạng tấm hoặc hạt Vật liệu dạng tấm có thể làm bằng thép có đục lỗ hoặc lưới bằng thép không rĩ, nhôm, niken, đồng thau, các loại vải khác nhau (thủy tinh, bông, len, sợi tổng hợp…) Tấm lọc cần có trở lực nhỏ, đủ bền và dẻo cơ học, không bị nở và bị phá hủy bởi điều kiện lọc

Vật liệu lọc dạng hạt là cát thạch anh, than antracit, than cốc, sỏi, đá nghiền, thậm chí

cả than nâu, than bùn hay than gỗ

Đặc tính quan trọng của lớp hạt lọc là độ xốp và độ bền Quá trình lọc có thể xảy ra dưới tác dụng của áp suất cao trước vật liệu lọc hoặc chân không sau lớp lọc

Các phin lọc làm việc sẽ tách các phần tử tạp chất phân tán hoặc lơ lửng khó lắng khỏi nước Các phin lọc làm việc không hoàn toàn dựa vào nguyên lý cơ học Khi nước qua lớp lọc, dù ít hay nhiều cũng tạo ra lớp màng trên bề mặt các hạt vật liệu lọc Màng này là màng sinh học Do vậy, ngoài tác dụng tách các phần tử tạp chất phân tán ra khỏi nước, các màng sinh học cũng biến đổi các chất hòa tan trong nước thải nhờ quần thể vi sinh vật có trong màng sinh học

Trang 31

Chất bẩn và màng sinh học sẽ bám vào bề mặt vật liệu lọc dần dần làm bít các khe hở của lớp lọc làm cho dòng chảy bị chậm lại hoặc ngừng chảy Trong quá trình làm việc, người ta phải rửa phin lọc, lấy bớt màng bẩn phía trên và cho nước rửa đi từ dưới lên trên để tách màng bẩn ra khỏi vật liệu lọc

Trong xử lý nước thải, thường dùng thiết bị lọc chậm, lọc nhanh, lọc kín, lọc hở Ngoài ra còn dùng loại lọc ép khung bản, lọc quay chân không, các máy vi lọc hiện đại Đặc biệt là đã cải tiến các thiết bị lọc trước đây thuần túy là lọc cơ học thành lọc sinh học, trong đó vai trò của màng sinh học được phát huy nhiều hơn

3.2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HÓA HỌC

Cơ sở của phương pháp xử lý hóa học là các phản ứng hóa học, các quá trình lý hóa diễn ra giữa chất bẩn với hóa chất cho thêm vào Các phương pháp hóa học là oxy hóa, trung hòa, đông keo tụ Thông thường các quá trình keo tụ thường đi kèm theo quá trình trung hòa hoặc các hiện tượng vật lý khác Những phản ứng xảy ra là phản ứng trung hòa, phản ứng oxy hóa khử, phản ứng tạo chất kết tủa hoặc phản ứng phân hủy các chất độc hại

3.2.1 Trung hòa

Nước thải thường có những giá trị pH khác nhau Muốn nước thải được xử lý tốt bằng phương pháp sinh học, phải tiến hành trung hòa và điều chỉnh pH về giá trị thích hợp (pH = 6.5 – 8.5)

Trung hòa bằng cách dùng các dung dịch axit hoặc muối axit, các dung dịch kiềm để trung hòa nước thải Các chất hóa học thường dùng để điều chỉnh pH được trình bày trong bảng 3

Trang 32

Bảng 3: Các hóa chất thường dùng để điều chỉnh pH

Canxi cacbonat CaCO3 1

Canxi oxit CaO 0.56

Canxi hidroxit Ca(OH)2 0.74

Magie oxit MgO 0.403

Magie hidroxit Mg(OH)2 0.583

Vôi sống dolomit {CaO0.6MgO0.4} 0.497

Vôi tôi dolômit {(Ca(OH)2)0.6(Mg(OH)2)0.4} 0.677

Natri hidroxit NaOH 0.799

Natri cacbonat NaCO3 1.059

Axit sulfuric H2SO4 0.980

Axit clohydric HCL 0.720

Axit nitric HNO3 0.630

* lượng chất 1mg/l để trung hòa 1mg/l axit hoặc kiềm tính theo mgCaCO3/l

3.2.2 Keo tụ

Quá trình lắng cơ học chỉ tách được các hạt chất rắn huyền phù có kích thước lớn hơn 10-2mm, còn các hạt nhỏ hơn ở dạng keo không thể lắng được Ta có thể làm tăng kích cỡ của chúng nhờ tác dụng tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết vào các tập hợp hạt để có thể lắng được Muốn vậy, trước hết cần trung hòa điện tích của chúng, để liên kết chúng lại với nhau Quá trình trung hòa điện tích các hạt được gọi

là quá trình đông tụ, còn quá trình tạo thành các bông lớn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ

Trang 33

Các hạt lơ lửng trong nước đều mang điện tích âm hoặc dương Các hạt có nguồn gốc từ silic và các hợp chất hữu cơ mang điện tích âm, các hạt hidroxit sắt và hidroxit nhôm mang điện tích dương Khi thế điện động của nước bị phá vỡ, các hạt mang điện tích này sẽ liên kết lại với nhau thành các tổ hợp các phần tử, nguyên tử hay các ion tự do Các tổ hợp này chính là các hạt bông keo Có hai loại bông keo: loại kị nước và loại ưa nước Loại ưa nước thường ngậm thêm các phân tử nước cùng

vi khuẩn, vi rút Loại keo kị nước đóng vai trò chủ yếu trong công nghệ xử lý nước nói chung và trong xử lý nước thải nói riêng

Các chất đông tụ thường dùng trong mục đích này là các muối sắt, muối nhôm hoặc hỗn hợp của chúng

Các muối sắt có ưu điểm hơn so với các muối nhôm trong việc làm đông tụ các chất

lơ lửng của nước vì:

 Tác dụng tốt hơn ở nhiệt độ thấp

 Khoảng pH tác dụng rộng hơn

 Tạo kích thước và độ bền bông keo lớn hơn

 Có thể khử được mùi khi có H2S

Nhưng muối sắt cũng có nhược điểm: chúng tạo thành phức hòa tan làm cho nước có màu

Những chất kết lắng thành bùn và trong bùn có chứa nhiều hợp chất khó tan Việc sử dụng làm phân bón cần phải xem xét, cân nhắc, vì bùn này có thể làm cho cây trồng khó tiêu hóa

3.2.3 Hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được dùng để loại hết các chất bẩn hòa tan trong nước mà các phương pháp xử lý sinh học hoặc các phương pháp xử lý khác không loại bỏ được

Trang 34

với hàm lượng rất nhỏ Thông thường đây là các loại các hợp chất hòa tan có độc tính cao hoặc các chất có mùi rất khó chịu

Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, một số chất hỗn hợp hoặc các chất thải trong sản xuất Trong số này, than đá được dùng phổ biến nhất Than hoạt tính có hai loại: dạng bột và dạng hạt đều được dùng để hấp phụ Các chất hữu cơ kim loại nặng và các chất màu dễ bị than hấp phụ Lượng chất hấp phụ tùy thuộc vào khả năng hấp phụ của từng chất và hàm lượng chất bẩn có trong nước Phương pháp này có thể hấp phụ được 58 – 96% các chất hữu cơ và màu

3.2.4 Tuyển nổi

Tuyển nổi là quá trình hóa lý phức tạp Trong đó các phần tử có bề mặt kị nước sẽ có khả năng kết dính vào bọt khí Khi các bọt khí và các phần tử phân tán cùng chuyển động trong nước, các phân tử này sẽ bám trên bề mặt các bọt khí và nổi lên Những phân tử nào không có khả năng kết dính với bọt khí thì chúng sẽ ở lại trong nước

 Cơ sở của quá trình tuyển nổi:

Thực chất của quá trình tuyển nổi là kết dính các phân tử chất bẩn với bề mặt phân chia giữa khí và nước

Trong nước, các phân tử chất bẩn chỉ dính bám vào bề mặt bọt khí khi chúng không hoặc kém bị tẩm ước đối với nước Khả năng tẩm ước của một số chất lỏng tùy thuộc vào độ phân cực của chúng

Những chất kỵ nước là những chất có cấu tạo phân tử theo kiểu không phân cực và

do đó không có khả năng hydrat hóa Chúng có độ ẩm nhỏ nhất và do đó sẽ dễ tuyển nổi nhất

Trang 35

Những chất có cấu tạo phân tử kiểu dị cực (một đầu phân cực và một đầu không phân cực) thì phía nhóm phân cực có khả năng bị hydrat hóa, còn phía các nhóm hydrocacbon kỵ nước sẽ dính vào bọt khí

 Các kỹ thuật tuyển nổi:

 Tuyển nổi với tách bọt khí từ dung dịch: trạm tuyển nổi chân không, tuyển nổi áp lực, có áp lực và bơm hỗn hợp khí nước

 Phương pháp tuyển nổi phân tán không khí bằng cơ giới kiểu hướng trục

 Tuyển nổi với không khí nén qua tấm xốp, ống có lỗ

 Tuyển nổi điện, tuyển nổi hóa học và sinh học

3.2.5 Trao đổi ion

Thực chất phương pháp trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của nhựa trao đổi với các ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Các chất này gọi là các ion Chúng hoàn toàn không tan trong nước

Phương pháp này dùng để làm sạch nước nói chung trong đó có nước thải, loại ra khỏi nước các ion kim loại như: Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Mn… cũng như các hợp chất chứa asen, phosphor, xianua và các chất phóng xạ Phương pháp này được dùng phổ biến để làm mềm nước, loại ion Ca2+

, Mg2+ ra khỏi nước cứng

Các chất trao đổi ion là hợp chất hữu cơ tổng hợp rất phong phú, chúng là các cao phân tử, có bề mặt riêng lớn, các gốc hidro của chúng tạo thành lưới không gian với các nhóm chức trao đổi ion cố định Các loại nhựa tổng hợp cũng có tính chất trao đổi ion

3.2.6 Khử trùng

Dùng các hóa chất có độc tính đối với vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh, giun, sán… để làm sạch nước

Trang 36

3.3 Phương pháp xử lý sinh học

3.3.1 Phương pháp hiếu khí

Quá trình phân hủy hiếu khí dựa vào hoạt động sống của vi sinh vật hiếu khí Vi sinh vật sau khi tiếp xúc với nước thải có chứa các chất hữu cơ thì chúng sẽ dần dần phát triển Vận tốc phát triển của chúng tỷ lệ nghịch với nồng độ oxy hòa tan trong nước Nếu chất hữu cơ quá nhiều, nguồn oxy không đủ sẽ tạo ra môi trường kỵ khí Như vậy trong quá trình phân hủy hiếu khí thì vận tốc trao đổi của vi sinh vật phải luôn thấp hơn vận tốc hòa tan của oxy trong nước khi nồng độ chất dinh dưỡng trở thành yếu tố giới hạn Thực vật phù du cùng với các sinh vật tự dưỡng khác sử dụng CO2

và khoáng chất để tổng hợp các chất hữu cơ làm tăng sinh khối và làm giàu oxy trong nước thải Oxy cần có trong quá trình phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật, vì vậy mà chất hữu cơ trong nước giảm dần

Trong hoạt động sống của vi sinh vật, thực vật phù du và động vật nguyên sinh… sẽ làm tiêu hao chất dinh dưỡng, chất khoáng và kể cả kim loại độc hại Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong hồ sinh học dựa trên quan hệ cộâng sinh của vi sinh vật

Trong hồ sinh học được chia làm 3 phần: phần hiếu khí là phần tiếp giáp với mặt thoáng xuống sâu vài chục centimet, phần tiếp theo là phần kỵ khí tùy nghi và phần cuối cùng là khu vực kỵ khí

Ở phần hiếu khí, oxy luôn có khuynh hướng khuếch tán vào nước, dưới tác dụng của gió góp phần làm tăng khả năng hòa trộn oxy vào nước Ở vùng này vào ban ngày, dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời, tảo và các vi sinh vật tự dưỡng sử dụng CO2 và các chất vô cơ khác tổng hợp vật chất cho tế bào phục vụ cho quá trình sinh trưởng, đồng thời thải oxy vào nước Các sinh vật hiếu khí đặc biệt là vi khuẩn hiếu khí, chúng sẽ sử dụng oxy này để phân giải chất hữu cơ có trong nước

Ở vùng này các sinh vật nitrat hóa sẽ oxy hóa hợp chất amôn thành nitrit rồi thành

nitrat trong điều kiện hiếu khí Các vi sinh vật Pseudomonas Denitritficans, Bacillus

Trang 37

khí Điều kiện chung cho vi khuẩn nitrat hóa là pH = 5,5 - 9 nhưng tốt nhất là 7,5 Khi pH < 7 thì vi khuẩn phát triển chậm, oxy hòa tan cần là 0,5mg/l, nhiệt độ phát triển từ 5 - 400C

Các hoạt động của vi sinh vật hiếu khí thải ra môi trường CO2, nguồn CO2 cung cấp cho hoạt động của tảo và thực vật phù du khác phát triển

Quá trình phân hủy hiếu khí diễn ra mạnh mẽ nếu dùng các biện pháp tác động vào như: sục khí, làm tăng lượng hoạt động của vi sinh vật bằng cách tăng bùn hoạt tính, điều chỉnh hàm lượng chất dinh dưỡng và ức chế các chất độc làm ảnh hưởng đến quá trình phát triển của vi sinh vật Hầu hết các vi sinh vật làm sạch nước thải đều là

vi sinh vật hoại sinh, hiếu khí ưa ấm Vì vậy mà nhiệt độ nước thải ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của vi sinh vật, nhiệt độ thích hợp cho quá trình xử lý là 20 - 400C, tối

ưu là 25 - 300

C

Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nước thải gồm 3 giai đoạn sau:

 Giai đoạn 1: Oxy hóa chất hữu cơ

Trang 38

3.3.2 Phương pháp kỵ khí

Quá trình phân hủy chất hữu cơ diễn ra trong điều kiện không có oxy nhờ sự hoạt động của hệ vi sinh vật sống thích nghi ở điều kiện kỵ khí Các sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí là axit hữu cơ, các ancol cuối cùng là NH3, H2S và chủ yếu là

CH4, vì vậy mà quá trình này còn gọi là quá trình lên men kỵ khí sinh mêtan hay lên men mêtan

Quá trình phân hủy kị khí gồm 2 giai đoạn:

 Giai đoạn thủy phân:

Dưới tác dụng của enzim thủy phân do vi sinh vật tiết ra, các chất hữu cơ sẽ bị thủy phân thành đường đơn giản, protein bị thủy phân thành albomoz, pepton, peptic, axit amin, chất béo thủy phân thành glyxerin và axit béo

 Giai đoạn tạo khí:

Sản phẩm thủy phân này tiếp tục phân hủy tạo thành khí CO2, CH4 ngoài ra còn có một số khí khác như: H2, N2, H2S và một ít muối khoáng

Các hydratcacbon bị phân hủy sớm nhất và nhanh nhất, hầu hết chuyển thành CO2,

CH4 Các hợp chất hữu cơ hòa tan bị phân hủy gần như hoàn toàn (axit béo tự do hầu như phân hủy gần 80-90%, axit béo loại este phân hủy gần 65-68%) Riêng hợp chất chứa lignin là chất khó phân hủy nhất, chúng là nguồn tạo ra mùn

Trong quá trình phân hủy chất hữu cơ ở điều kiện kị khí, sản phẩm cuối cùng chủ yếu là CH4 chiếm 60 -75% Quá trình lên men mêtan gồm 2 pha điển hình: pha axit

và pha kiềm

Ở pha axit, hydratcacbon (xenlulozơ, tinh bột, các loại đường…) dễ bị phân hủy tạo thành axit hữu cơ có phân tử lượng thấp (axit propionic, butyric, axetic…) Một phần chất béo cũng chuyển thành axit hữu cơ Đặc trưng của pha này là tạo thành axit, pH

Trang 39

của môi trường có thể thấp hơn 5 và xuất hiện mùi hôi Cuối pha, axit hữu cơ và các chất tan có chứa nitơ tiếp tục phân hủy thành những hợp chất amôn, amin, muối của axit cacbonic và tạo thành một số khí như CO2, N2, CH4, H2, H2S, indol, mecaptan gây mùi khó chịu, lúc này pH của môi trường bắt đầu tăng chuyển sang trung tính và sang kiềm

Ở pha kiềm, đây là pha tạo thành khí CH4 Các sản phẩm thủy phân của pha axit làm

cơ chất cho quá trình lên men mêtan và tạo thành CH4, CO2 pH của pha này chuyển hoàn toàn sang môi trường kiềm

Quá trình thủy phân các chất hữu cơ trong môi trường kỵ khí là quá trình phức tạp với sự tham gia của nhiều vi sinh vật kị khí Nhiệt độ phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí là 10 -150C, 20 - 400C và trên 400C thời gian lên men kéo dài trong khoảng 10 - 15 ngày, nếu ở nhiệt độ thấp thì quá trình lên men kéo dài hàng tháng

3.4 Các quá trình sinh học chủ yếu dùng trong xử lý nước thải

3.4.1 Sinh trưởng lơ lửng – bùn hoạt tính

Vi sinh vật sau khi tiếp xúc với nước thải sẽ bắt đầu sinh trưởng và phát triển Trong nước thải bao giờ cũng có những hạt chất rắn lơ lửng khó lắng, các chất này sẽ là nơi dính bám của vi khuẩn và phát triển thành những bông cặn có hoạt tính phân hủy chất hữu cơ trong nước Các hạt bông này nếu được thổi khí và khuấy đảo thì chúng

sẽ lơ lửng trong nước và lớn lên dần do quá trình hấp thụ nhiều chất lơ lửng nhỏ, tế bào vi sinh vật, nguyên sinh động vật, chất độc có trong nước Khi ngừng thổi khí hay nguồn chất dinh dưỡng trong nước cạn kiệt thì những bông cặn này sẽ lắng xuống đáy tạo thành bùn, bùn này được gọi là bùn hoạt tính

Bùn hoạt tính là tập hợp những vi sinh vật khác nhau, chủ yếu là vi khuẩn kết lại tạo thành bông với nhân trung tâm là chất lơ lửng có trong nước Bông này có màu nâu kích thước từ 2 -150m Bông này gồm có vi sinh vật sống và cặn (chiếm khoảng 20

- 40% thành phần cấu tạo bông, nếu trong môi trường hiếu khí và khuấy trộn đều thi

Trang 40

hàm lượng cặn chỉ còn 20%) Vi sinh vật ở đây chủ yếu là vi khuẩn, ngoài ra còn nấm mốc, nấm men, xạ khuẩn, động vật nguyên sinh…

Các chất keo dinh trong khối nhầy của bùn hoạt tính hấp thụ các chất lơ lửng, vi khuẩn, chất màu, mùi trong nước thải làm cho hạt bùn lớn dần và đồng thời lượng bùn cũng tăng dần rồi từ từ lắng xuống đáy (bùn hoạt tính khi lắng xuống tạo thành bùn già và hoạt tính trở nên giảm, tuy nhiên nếu được hoạt hóa trong môi trường thích hợp thì chúng có thể khôi phục trở lại) Kết quả nước sáng màu, giảm lượng ô nhiễm, các chất huyền phù lắng xuống cùng với bùn, nước thải được làm sạch

Tính chất quan trọng của bùn là khả năng tạo bông của bùn Bông tạo ra ở giai đoạn trao đổi chất có tỷ lệ chất dinh dưỡng và sinh khối của vi sinh vật thấp dần Tỷ lệ này thấp sẽ đặc trưng cho nguồn năng lượng thấp của hệ thống và dẫn đến giảm dần năng lượng chuyển động Động năng tác dụng đối kháng với lực hấp dẫn, nếu động năng nhỏ thì tác động đối kháng cũng nhỏ và các tế bào vi khuẩn hấp dẫn lẫn nhau Diện tích bề mặt tế bào, sự tạo thành vỏ nhầy và tiết ra dịch là nguyên nhân kết dính tế bào

vi khuẩn với nhau

Trong bùn hoạt tính ta còn thấy xuất hiện động vật nguyên sinh, chúng tham gia vào quá trình phân hủy chất hữu cơ, điều chỉnh loài và quần thể vi sinh vật trong bùn, giữ cho bùn luôn hoạt động ở điều kiện tối ưu Động vật nguyên sinh ăn các vi khuẩn già

và đã chết, tăng cường loại bỏ vi khuẩn gây bệnh, làm đậm đặc màng nhầy nhưng lại làm bùn xốp, kích thích vi sinh vật tiết enzim ngoại bào để phân hủy chất hữu cơ và làm kết lắng bùn nhanh

Để phát huy vai trò của bùn hoạt tính, ta phải chú ý đến hàm lượng oxy hòa tan trong nươc, nồng độ và tuổi bùn, chất độc trong nước, nhiệt độ nước thải và pH, chất dinh dưỡng trong nước Khi cân bằng dinh dưỡng ta có thể sử dụng Urê, NH4OH, muối amon làm nguồn cung cấp N, muối phothat, supephotphat làm nguồn cung cấp P Trong trường hợp BOD trong nước nhỏ hơn 500mg/l thì chọn nồng độ N trong muối

Tiêu đề	Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản cho công ty TNHH Hùng Vương ở khu công nghiệp Mỹ Tho Tiền Giang
Trường học	Trường Đại học Cần Thơ
Chuyên ngành	Kỹ thuật môi trường
Thể loại	Đề tài tốt nghiệp
Thành phố	Mỹ Tho

Định dạng
Số trang	107
Dung lượng	3,09 MB

Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản cho công ty TNHH Hùng Vương ở khu công nghiệp Mỹ Tho Tiền Giang

PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC

Phƣơng pháp kỵ khí