Hoàn chỉnh thiết kế và chế tạo thiết bị xử lý nước thải của quá trình sản xuất chitin từ phế liệu chế biến thủy sản

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ, tên SV: Lê Văn Tư – Phan Văn Sáu Lớp: 47CT Ngành : Chế tạo máy Mã ngành: Tên đề tài: Hoàn chỉnh thiết kế và chế tạo thiết bị xử lý nước th

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Họ, tên SV: Lê Văn Tư – Phan Văn Sáu Lớp: 47CT

Ngành : Chế tạo máy Mã ngành:

Tên đề tài: Hoàn chỉnh thiết kế và chế tạo thiết bị xử lý nước thải của quá trình sản xuất chitin từ phế liệu chế biến thủy sản

Số trang: 128 Số chương:6 Số tài liệu tham khảo: 16 Hiện vật: 2 quyển đồ án và 2 đĩa CD

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Kết luận:

Nha Trang, tháng 12 năm 2009 Cán bộ hướng dẫn:

Th.s Nguyễn Hữu Thật K.s Nguyễn Minh Quân

ĐIỂM CHUNG

Bằng số Bằng chữ

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ, tên SV: Lê Văn Tư – Phan Văn Sáu Lớp: 47CT

Ngành : Chế tạo máy Mã ngành:

Tên đề tài: Hoàn chỉnh thiết kế và chế tạo thiết bị xử lý nước thải của quá trình sản xuất chitin từ phế liệu chế biến thủy sản

Số trang: 128 Số chương:6 Số tài liệu tham khảo: 16 Hiện vật: 2 quyển đồ án và 2 đĩa CD

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

Điểm phản biện

Nha Trang, tháng 12 năm 2009 Cán bộ phản biện

Nha Trang, tháng 12 năm 2009 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐIỂM CHUNG Bằng số Bằng chữ

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT CHI TIN 2

TỪ PHẾ LIỆU CHẾ BIẾN THUỶ SẢN 2

I.1.TỔNG QUAN VỀ PHẾ LIỆU TÔM 2

I.1.1 Giới thiệu chung về phế liệu tôm 2

I.1.2 Sản lượng phế liệu vỏ tôm đông lạnh 3

I.1.3 Cấu tạo của vỏ tôm 4

I.1.4 Hướng tận dụng phế liệu vỏ tôm 4

I.2 TỔNG QUAN VỀ CHITIN-CHITOZAN 5

I.2.1 Sự tồn tại của chitin-Chitosan trong tự nhiên 5

I.2.2 Cấu trúc và tính chất của chitin 5

I.2.3 Cấu trúc và tính chất của chitosan 6

I.2.4 Ứng dụng của chitin và chitosan 7

I.2.5.Tình hình nghiên cứu và sản xuất chitin và chitosan 10

I.2.6 Giới thiệu về quy trình và thiết bị sản xuất chitin 12

I.2.6 1.Giới thiệu về quy trình sản xuất chitin 12

I.2.6.2.Giới thiệu về thiết bị sản xuất chitin 12

I.3 TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH XỬ LÝ CHẤT THẢI CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT CHITIN - CHITOSAN 15

I.3.1 Tổng quan về nước thải trong quá trình sản xuất chitin – chitosan 15

I.3.1 1.Gới thiệu về nước thải 15

I.3.1.2 Quy trình sản xuất chitin và nguồn nước thải 15

I.3.1 3.Thành phần và tính chất nước thải chế biến chitin 16

I.3.1 4.Những thông số đánh giá chất lượng nước thải 17

I.3.2.Công nghệ xử lý nước thải sau quá trình sản xuất chitin 20

I.3.2.1.Sơ đồ quy trình xử lý nước thải của quá trình sản xuất chitin 21

I.3.2.2.Mô tả công nghệ 21

I.3.2.3.Những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước bằng phương

pháp sinh học 28

I.4 YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG THIẾT BỊ 29

I.4 1 Yêu cầu về kỹ thuật của hệ thống thiết bị 29

I.4 2.Yêu cầu chất lượng nước thải sau khi được xử lý qua hệ thống 30

CHƯƠNG II : HOÀN CHỈNH THIẾT KẾ 32

II.1.XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ 32

II.1.1.Sơ đồ bố trí hệ thống thiết bị: 32

II.1.2.Hệ thống xử lý nước thải bao gồm những thiết bị sau : 32

II.1.3.Nguyên tắc hoạt động của hệ thống thiết bị: 33

II.2 XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ TRONG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 35

II.2.2 Thiết bị sục khí 37

II.3 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN 39

II.3.1.Các thông số đầu vào của hệ thống xử lý nước thải 39

II.3.2.Các thông số kỹ thuật của thùng trong hệ thống xử lý nước thải 42

II.3.2.1.Thể tích các bể trong hệ thống 42

II.3.2.2 Kiểm tra bền của các bể trong hệ thống 46

II.3.4.Các thông số kỹ thuật của đường ống và bơm trong hệ thống 49

II.3.4.1.Các thông số kỹ thuật cơ bản của ống dẫn và bơm1 49

II.3.4.2 Các thông số kỹ thuật cơ bản của ống dẫn và bơm2 53

II.3.5.Các thông số kỹ thuật của máy khuấy trong hệ thống xử lý nước thải 55

II.3.5.1.Công xuất khởi động của động cơ 56

II.3.5.2.Tính chọn động cơ 58

II.3.6.Hàm lượng hóa chất trợ lắng 67

II.3.7.Sục khí cho bể hiếu khí 68

CHƯƠNG III: CHẾ TẠO THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG 69

III.1 CHẾ TẠO TRỤC 69

III.1.1 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 69

III.1.2 PHÂN TÍCH CHI TIẾT 70

III.1.3.CHỌN VẬT LIỆU LÀM PHÔI 71

III.1.4.CHỌN PHƯƠNG ÁN CHẾ TẠO PHÔI 71

III.1.5.ĐÁNH SỐ GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT 72

III.1.7.THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG CÔNG NGHỆ 74

III.1.7.1.Nguyên công 1: 74

III.1.7.2.Nguyên công 2 77

III.1.7.3.Nguyên công 3 78

III.1.7.4.Nguyên công 4 79

III.1.7.5.Nguyên công 5 80

III.1.7.6.Nguyên công 6 81

III.1.7.7.Nguyên công 7 83

III.1.7.8.Nguyên công 8 84

III.1.7.9.Nguyên công 9 84

III.1.7.10.Nguyên công 10 85

III.1.8.XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN 86

III.1.8.1.Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian40k6 86

III.1.8.2.Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian50h14 89

III.1.8.3.Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian38 90

III.1.8.4.Bản vẽ phôi 91

III.1.8.5.Xác định lượng dư trung gianvà kích thước trung gian35h14 91

III.1.8.6.Xác định lượng trung gian và kích thước trung gian 30h14 91

III.1.8.7.Xác định lượng dư cho phay rãnh then 25,6 92

III.1.9.Chế độ cắt cho 50 92

III.1.9.1.Chế độ cắt cho 50 92

III.1.9.2.Tốc độ cắt khi tiện mặt đầu 95

III.1.9.3.Tốc độ cắt khi tiện thô 95

III.2 CHẾ TẠO CÁNH KHUẤY 106

III.4 Ổ BI 109

III.5 DÂY ĐAI 109

III.6.CHẾ TẠO BÁNH ĐAI 110

III.7 CHẾ TẠO THEN 110

III.8 CHẾ TẠO PHỄU LẮNG 111

III.9 CHẾ TẠO CÁC KHUNG CHÂN ĐỠ BỂ 111

III.9.1 Khung chân bể lắng và 2 bể chứa 111

III.9.2 Khung chân bể trung hoà 112

III.9.3 Khung chân bể hiếu khí 112

III.9.4 Chân chân bể protein 113

III.10 ĐỘNG CƠ SỤC KHÍ 113

III.11 CHẾ TẠO HỆ THỐNG DẪN NƯỚC 114

III.11.1 Bơm 114

III.11.2 Ống nhựa 114

III.12 CHẾ TẠO HOÀN CHỈNH HỆ THỐNG 115

III.13 XÂY DỰNG CÁC BẢN VẼ KỸ THUẬT 116

CHƯƠNG IV: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆXỬ LÝ NƯỚC THẢI 117

IV.1 THỬ NGHIỆM VÀ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TÁCH CAROTENO PROTEIN 117

IV.1.1 Thử nghiệm tách caroteno protein 117

IV.1.2 Thử nghiệm lần 1 117

IV.1.3 Thử nghiệm lần 2 118

IV.1.4.Thử nghiệm lần 3 118

IV.1.5.Thử nghiệm lần 4 119

IV.1.6.Thử nghiệm lần 5 119

IV.1.7.Thử nghiệm lần 6 120

IV.1.8.Nhận xét 120

IV.1.9.Quy trình công nghệ tách caroteno protein 120

IV.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 121

IV.2.1 Quy trình công nghệ 121

IV.2.2 Nhận xét 122

IV.2.3 Kết luận 122

CHƯƠNG V: HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 123

V.1 HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH THIẾT BỊ SẢN PHẨM 123

V.1 1 Giá thành thiết bị 123

V.1 2 Giá thành xủ lý nước thải ( 3m3) 124

CHƯƠNG VI: KẾT KUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 125

TÀI LIỆU THAM KHẢO 127

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, nghành nuôi trồng, khai thác và chế biến thủy sản xuất khẩu Việt Nam đã phát triển mạnh mẽ, trong đó tôm đông lạnh xuất khẩu đã đem lại thu nhập nguồn ngoại tệ rất đáng kể cho đất nước Tuy nhiên cùng với sự phát triển đó thì một lượng phế liệu thải ra cũng rất lớn Do vậy một vấn đề đặt ra là nghiên cứu tận dụng nguồn phế liệu để xản xuất ra các mặt hàng có giá trị kinh tế cao, nhằm đảm bảo yêu cầu sản xuất sạch hơn không gây ô nhiễm môi trường đồng thời cũng đem lại nguồn hồi hỗn hợp này ta có thể sử dụng để bổ xung vào thức ăn gia súc, nuôi trồng thủy sản vừa góp phần làm tăng giá trị kinh tế cho quy trình sản xuất chitin và điều đặc biệt quan trọng đối với việc giải quyết vấn đề ôi nhiễm môi trường của chúng ta mà trong thời gian gần đây vấn đề này đang và sẽ là vấn đề nóng bỏng được các nước cũng như toàn thể người dân ở trên thế gới quan tâm

Nhận thấy việc cấp thiết của vấn đề xử lý nước thải công nghiệp nói chung và xử lý nước thải sau quá trình sản xuất chitin nói riêng của các nhà máy thải ra hàng năm là rất lớn, vì vậy KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY – TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG đã giao cho chúng tôi thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài:

“ Hoàn chỉnh thiết kế và chế tạo thiết bị xử lý nước thải của quá trình sản xuất chitin

từ phế liệu chế biến thuỷ sản”

Nội dung thực hiện:

1 Tổng quan về thiết bị xử lý nước thải của quá trình sản xuất chitin từ phế liệu chế biến thuỷ sản

2 Hoàn chỉnh thiết kế, chế tạo thiết bị

3 Lập quy trình công nghệ xử lý nước thải

4 Kết luận và đề xuất ý kiến

Mặc dù trong quá trình làm đề tài chúng em đã cố gắng rất nhiều song đây là lần đầu tiên làm quen với công tác nghiên cứu khoa học và kiến thức, điều kiện thực hiện, thời gian có hạn nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy và các bạn để đề tài được hoàn chỉnh hơn

Chúng tôi xin chân thành cám ơn

Nha Trang, ngày 15 tháng 11 năm 2009

Sinh viên thực hiện:

1 Lê Văn Tư

2 Phan Văn Sáu

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT CHI TIN

TỪ PHẾ LIỆU CHẾ BIẾN THUỶ SẢN

I.1.TỔNG QUAN VỀ PHẾ LIỆU TÔM

I.1.1 Giới thiệu chung về phế liệu tôm

Tôm là đối tượng quan trọng của ngành nuôi trồng và chế biến thủy sản Việt Nam Thịt tôm có giá trị kimh tế cao và có mùi vụ thơm ngon đặc trưng, rất hấp dẫn Hiện nay sản phẩm tôm đông lạnh xuất khẩu đã góp70-80% tổng kim ngạch xuất khẩu của toàn ngành

Hiện nay ở nước ta, kỹ thuật khai thác và nuôi tôm mới phát triển và ngày càng cung cấp nhiều nguyên liệu cho các vhà máy chế biến thủy sản trong nước và xuất khẩu nhiều mặt hàng như:

- Tôm tươi nguyên con cấp đông IQF hoặc Block

- Tôm bỏ vỏ đầu ấp đông IQF hoặc Block

- Tôm là Surimi

- Tôm bỏ vỏ đóng hộp

- Tôm bỏ vỏ , bỏ chỉ lưng hấp cấp đông

Điều này chứng tỏ tôm là một mặt hàng đem lại nguồn kinh tế lớn cho đất nước nhưng đồng thời cũng thải ra một lượng đáng kể phế liệu, chủ yếu là vỏ và đầu tôm Ngoài

ra, có một lượng đáng kể thịt vụn do bóc nõn không cẩn thận hoặc một số tôm bị loại do biến màu, chất lượng không đảm bảo

Tùy theo giống, loài và phương pháp gia công chế biến mà lượng phế liêu này thay đổi từ 40% (đối với tôm sú ) đến 60% ( đối với tôm càng xanh ) lượng nguyên liệu thu mua Đối với sản phẩm tôm bóc nõn và rút ruột thì mất mát theo vỏ tôm và đuôi tôm khoảng 25 % Nhìn chung, trong phế liệu tôm thì trọng lượng phần đầu thường gấp 3-4 lần

so với phần vỏ và đuôi

Trong phế liệu tôm đông lạnh, thành phần chiếm tỉ lệ đáng kể và có giá trị nhất là chitin, tiếp đó là protein ngoài ra còn có sắc tố ( chủ yếu là Astaxanthin ), khoáng và Vitamin

Dạng tự do: tồn tại trong các cơ quan nội tạng và các cơ gắn ở phần vỏ

Dạng phức tạp: liên kết với chitin, cacbonat valci như một phần thống nhất của vỏ tôm Enzyme: theo tạp chí khoa học và công nghệ thủy sản số 05/1993 hoạt độ của Enzyme của đầu tôm khoảng 6.5 đơn vị hoạt độ /g tươi

+ Astaxanthin: thường ở dạng liên kết với Acid béo, hay protein tạo nên một phức hợp có màu xanh đặc trưng của tôm

Phế liệu Protein Chitin Lipid Tro Canci Phopho Đầu tôm 53,10 11,10 8,90 22,60 7,20 1,68

Vỏ tôm 2,80 27,20 0,40 31,70 11,10 3,16

Như vậy, phế liệu tôm là nguồn nguyên liệu vô cùng phong phú không chỉ để sản xuất ra chitin-chitozan còn chứa một lượng đáng kể protein, Astaxanthin và Acid béo không no quý giá cần được thu hồi

I.1.2 Sản lượng phế liệu vỏ tôm đông lạnh

Theo ước tính phế liệu tôm đông lạnh trên toàn thế giới khoảng 1.9 triệu tấn trong một năm Phần lớn là các nước đang phát triển như Thái lan, Chile, Philippin, Ấn độ, Pakistan và Indonesia

Ở Việt Nam ngu ồn nguyên liệu tôm rất dồi dào, được thu từ các nguồn chính là đánh bắt và nuôi trồng Ở nước ta mặt hàng thủy sản đông lạnh từ giáp xác chiếm 70-80% công xuất chế biến Vì vậy lượng từ vỏ giáp xác thải ra từ các nhà máy là khá lớn khỏng 70.000 tấn / năm Đây là nguồn phế liệu dồi dào để sản xuất chitin-chitozan và các sản phẩm có giá trị kinh tế khác, đồng thời cũng đe dọa làm ô nhiễm môi trường do nước thải của quá trình sản xuất chitin-chitozan

Theo chiến lược xuất khẩu của bộ thủy sản đến năm 2007 sản lượng tôm xuất khẩu đạt 150.000 tấn / năm Riêng địa bàn Khánh Hòa trong những năm gần đây mặt hàng tôm đông lạnh được đẩy mạnh Theo tổng cục thống kê Việt Nam sản lượng xuất khẩu tôm đông lạnh Khánh Hòa trong năm 2000 đến 2005 là:

Sản lượng

tôm (Tấn ) 6928 8200 6609 8072 5968 5408

I.1.3 Cấu tạo của vỏ tôm

Vỏ tôm có vấu tạo từ chitin liên kết với protein và với các hợp chất hữu cơ khác (Lipid, Sắc tố, calci … ) rất phức tạp Lớp vỏ này thường bị hóa cứng bởi sự đông kết của calci cacbonat và các chất không tan khác

Lớp biểu bì không chứa chitin, được bao bọc bởi màng sáp mỏng bên ngoài cản trở

sự hòa tan của lớp này ngay cả khi ở trong môi trường acid đặc ở nhiệt độ thường Một số nghiên cứu cho thấy màng này nhanh chóng bị hóa đỏ bởi Fucxin, có điểm đẳng điện pH= 5,1 Lớp này thường có màu vàng nhạt

Lớp màu: tạo nên bởi sự hiện diện của những hình hạt của các phần tử chất mang màu giống hạt melamin Chúng gồm những túi khí hoặc không bào

Lớp calci hóa: lớp này chiếm phần lớn lớp vỏ thường có màu xanh trải đều khắp Lớp không bị calci hóa: là lớp trong cùng, có bề dày tương đối nhỏ so với tổng chiều dài của cả vỏ, bao gồm các phức chitin-protein bền vững không có calci

I.1.4 Hướng tận dụng phế liệu vỏ tôm

Trong những năm gần đây việc tận dụng phế liệu vỏ tôm dông lạnh để sản xuất các mặt hàng có giá trị kinh tế cao đang được nhiều người quan tâm như sản xuất chitin- chitozan

Chitin là polysaccaharide có đạm, có thành phần cần thiết của vỏ giáp xác.Trong vỏ tôm cua hàm lượng chitin rất cao ( 10-20 % trọng lượng vỏ khô ) Việc sản xuất chitin, chitozan nhìn chung qua các bước sau:

- Tách khoáng

- Khử protein

- Deacetyl bằng sút đặc

I.2 TỔNG QUAN VỀ CHITIN-CHITOZAN

I.2.1 Sự tồn tại của chitin-Chitosan trong tự nhiên

Chitin-chitosan là polymer hữu cơ phổ biến trong tự nhiên sau celulose và chúng được tạo ra trung bình 20g trong một năm/m2 bề mặt trái đất Trong tự nhiên chitin tồn tại

ở trong cả thực vật và động vật

Trong giới động vật, chitin là một thành phần cấu trúc quan trọng của các vỏ một

số động vật không xương sống Ở thực vật chitin có ở thành tế bào của nấm và một số tảo chlorophiceoe Chitosan chính là sản phẩm biến tính của chitin khi xử lý chitin với kiềm đặc nóng

Chitin-chitosan là polysaccharide có đạm không độc hại, có khối lượng phân tử lớn Cấu trúc của chitin là một tập hợp các phân tử liên kết với nhau bởi các cầu nối glucozit và hình thành một mạng các sợi có tổ chức

Trong động vật thuỷ sản, đặc biệt trong vỏ tôm, cua, ghẹ hàm lượng chitin-chitosan khá cao từ 14÷35% so với trọng lượng khô Vì vậy, vỏ tôm, cua, ghẹ là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất chitin-chitosan phục vụ cho sản xuất xã hội

I.2.2 Cấu trúc và tính chất của chitin

Từ những nghiên cứu về sự thuỷ phân chitin bằng enzim hay HCl đậm đặc, người

ta thấy rằng chitin có cấu trúc là một polymer được tạo thành từ các đơn vị N- Glucosamin liên kết với nhau bởi liên kết -1-4glucozit

Acetyl--D-Công thức cấu tạo:

H

HN-COOCH3

H

OH H

Chitin ổn định với các chất oxy hoá khử như thuốc tím KMnO4; oxy già H2O2; nước Jave NaClO hay clorua vôi [CaClO]…Chitin khó hoà tan trong thuốc thử Schweizei Sapranora Điều này có thể do nhóm axêtamin (-NHCOCH3) ngăn cản sự tạo thành các phức hợp cần thiết

Khi đun nóng trong axít HCl đậm đặc thì chitin bị thuỷ phân hoàn toàn thành 85,5% D-Glucosamin và 12,5% axít axetic Quá trình thuỷ phân bắt đầu xảy ra ở mối nối glucozit, tiếp theo là là sự loại bỏ nhóm acetyl

Khi đun nóng chitin trong dung dịch NaOH đậm đặc chitin sẽ bị mất gốc acetyl tạo thành chitosan

Chitin có khả năng hấp thụ tia hồng ngoại có bước sóng 884÷890 (m

I.2.3 Cấu trúc và tính chất của chitosan

Chitosan có cấu trúc tuyến tính như đơn vị -D-Glucosamin liên kết với nhau bằng liên kết -1-4Glucozit

H

H

OH H

CH 2OH

H

H

OH H

CH 2OH

Các tính chất của chitosan:

Chitosan ở dạng bột có màu trắng ngà, còn ở dạng vẩy có màu trắng hay hơi vàng Chitosan có tính kiềm nhẹ, không hoà tan trong nước và trong kiềm nhưng hoà tan trong axít acetic loãng tạo thành một một dung dịch keo dương nhờ đó mà keo nó không bị kết tủa khi có mặt của một số ion kim loại nặng như Pb, Hg…

Chitosan kết hợp với anđehyde trong điều kiện thích hợp tạo thành gel

Chitosan phản ứng với axít đậm đặc tạo muối khó tan, Chitosan tác dụng với iốt trong môi trường H2SO4 cho phản ứng lên màu tím

I.2.4 Ứng dụng của chitin và chitosan

- Chitin và chitozan có những ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau Tuy nhiên,

do khả năng hòa tan được trong acid acetic loãng tạo ra keo dương, chitozan được ứng dụng nhiều hơn chitin

a, Ứng dụng trong nông nghiệp:

- Chitozan vi lượng: theo Lê Thị Thu Hiền và Lê Thị Lan Oanh khi sử dụng chitozan vi lượng làm tăng hàm lượng diệp lục tổng số, hàm lượng Nitơ tăng, amylase catalase, preoxydase tăng đáng kể trên lúa giống CR-205, CR-230 Cây mạ được xử lý chitozan vi lượng sinh trưởng tốt khả năng chịu rét và năng suất tăng từ 21-24 % so với giống lúa không được không được sử lý

- Bọc nang hạt giống: Năm 1987 Bectech đã được cấp bằng sáng chế nghiên cứu ứng dụng của chitozan trong việc bọc nang hạt giống để ngăn ngừa sự tấn công của nấm trong đất Trong những vùng bị nấm mốc tấn công vào hệ rễ, nếu hạt giống được bọc bằng chitozan sẽ nâng cao hiệu suất thu hoạch lên 80% so với dùng chitozan Ngoài ra chitozan còn có tác dụng cố định phân bón, thuốc trừ sâu và kích thích sự nảy mần của hạt

- Chất bảo quản cho rau quả: chitozan làm hạn chế cho quá trình bị thâm của hoa quả, rau sau khi thu hoạch sẽ giảm Rau quả bị thâm là do quá trình lên men tạo thành sản phẩm polyme hóa của oquinon Nhờ bao gói bằng màng chitozan mà ức chế hoạt tính oxy hóa của các polyphenol, làm thành phần của athocyamin, flavonoid và tổng hợp các chất phenol ít biến đổi, giữ cho rau quả được tươi hơn

- Việc sử dụng chitozan làm kích thích tăng trưởng trong thức ăn gia cầm đã được chứng minh là không độc hại và không gây tác dụng phụ

-Olygoglucozamin ảnh hưởng đến rau cải, đậu cô ve và một số rau khác làm tăng năng suất và khả năng kháng bệnh, hạn chế việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật góp phần bảo vệ môi trường và thực hiện chương trình rau sạch và an toàn

b, Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

- Vì tinh thể chitin là chất tạo gel hay làm chất đặc để liên kết ổn định và tăng cường kết cấu thực phẩm, dung làm màng mỏng để thay thế polyetylen để sản xuất giấy bọc thực phẩm cao cấp Là chất màng đối với các thành phần trong thực phẩm được cô đặc cao như chất tạo màu, priin chitin liên kết với mùi vị khi quay nướng Làm chất bọc để khử acid trong cà phê loại bỏ tannin, làm trong đồ uống Dung dịch keo chitozan dùng làm chất bảo quản thành phẩn để chống mất nước trong quá trình đông lạnh thực phẩm

c, Ứng dụng trong y học và công nghệ thực phẩm

Làm chỉ khâu tư liệu: Học viện nghiên cứu thục trường đại học Dalaware đã nghiên cứu thành công việc sử dụng chitin làm chỉ khâu phẫu thuật nhờ phát hiện ra một số dung môi đặc biệt, chất này có thể hòa tan ra một tỷ lệ phần trăm lớn chitin ở điều kiện nhiệt độ thường mà không phá hủy chất polyme Công ty sản xuất sợi của nhật đã sử dụng kết quả nghiên cứu này đã sản xuất ra các loại chỉ khâu tự nhiên dùng trong phẫu thuật

+ Dùng làm màng mỏng polyme sinh học trong chữa bỏng: các loại thuốc bỏng hiện nay hầu hết chỉ có tác dụng tốt đối với các vết bỏng hiện dẹp, còn đối với các vết thương và vết bỏng sâu, rộng thì phải che phủ và điều trị còn gặp nhiều khó khăn Phòng polyme dược phẩn viện hóa đã nghiên cứu ra một loại polyme sinh học để chữa lành vết thương vết bỏng, ngoài ra còn dùng trong phẫu thuật vá da

+ Dùng làm thuốc chữa bệnh viêm loét dạ dầy: Khoa dược –Trường đại học y dược thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu như sau: từ chitin – chitozan để điều chế ra các loại gel: gel chitozan + Al(OH)3, gel chitozan Qua các nghiên cứu đối với các bệnh viêm loét

dạ dầy, tá tràng của các loại gel trên chỉ thấy loại chitozan + Al(OH)3

Có tác dụng tốt nhất, nó cũng có tác dụng bảo vệ tế bào Tuy nhiên đối với gel chitozan cũng có tác dụng tốt và khuyến cáo sử dụng gel chitozan tự nhiên vì không có Al(OH)3

Nên tránh được tác dụng phụ

+ Dùng bào chế dược phẩm: trong công nghệ tế bào dược phẩm, chitozan có thể làm các chất phụ gia như làm tá dược đột, tá dược dính, chế tạo màng viên nang, chất

mang sinh học dẫn thuốc … Viện hóa thực phẩm TW2 đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm ứng dụng chitozan làm tá dược dính trong một số công thức thuốc viên có dược chất dễ bị tác động bởi các ion kim loại nặng

Chitozan có khả năng tạo màng phim, nó thích hợp để tạo các viên có thành phần trung tính và acid nhẹ Với các loại viên hơi kiềm, chitozan làm giảm tốc độ hòa tan của dược chất Chitozan taọ kết tủa với phần lớn chất màu tổng hợp, chitozan có khả năng tạo màng mền

+ Đặc tính làm giảm cholesterol: Năm 1980, Sugano cùng cộng sự đã chứng minh đặc tính làm giảm cholesterol của chitozan trên chuột bạch và nó không gây tác dụng phụ Khoa dược đại học y thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu sử dụng chitozan và olygomer chitin để sản xuất một số sản phẩm hạ cholesterol trong máu ,có thể dùng riêng biệt hoặc kết hợp với một số chất khác dưới dạng chế phẩm như thuốc, thực phẩm, nước giả khát …

d, Ứng dụng trong một số nghành công nghiệp khác :

*> Trong sử lý nước thải ;

Chitozan dùng để tẩy sạch nguồn nước thải công nghiệp từ các nhà máy hóa chất, thực phẩm Nhờ đặc tính keo tụ các thể rắn lơ lửng giàu protein trong nước thải của keo dương chitozan

*> Trong công nghiệp dệt

Chitozan dùng để hồ vải , cố định hình in hoa , có thể thay thế hồ tinh bột

Bằng chitozan làm cho vải sợi mền, chịu được cọ sát, bề mặt đẹp bền tron kiềm Làm vải chịu nước không bắt lưả: hòa tan chitozan trong dug dịch acid acetic loãng cùng với acetate nhôm và steric thu hỗn hợp, đem sơn lên vải, khi vải khô tạo thành màng mỏng, chắc chịu được nước và không bắt lửa Vải này dùng để sản xuất đồ bảo hộ lao động

*> trong công nghiệp giấy

Chitozan làm tăng độ bền của giấy, chỉ cần tăng trọng lượng thêm 1% trọng lượng giấy thì sẽ làm tăng gấp đôi độ bền của giấy, và độ nét khi in

*> Trong nghành phim ảnh

Phim có sử dụng chế phẩm chitozan có độ nét cao , không tan trong nước và acid Độ cứng được cải thiện bằng cách tổng hợp đúc chitozan rồi sử phim bằng dung dịch acid

*> Trong lĩnh vực mỹ phẩm

Chitozan được dùng trong sản xuất kem chống khô gia, do bản chất chitozan để

cố định trên biểu bì da bởi nhóm NH4+ thường được các nhà khoa học gắn với những chất

có khả năng giữ nước hoặc những chất chống tia UV Vì vậy chitozan là cầu nối giữa hoạt chất của kem và da

*> Trong công nghệ sinh học

Chitozan được ứng dụng rộng rãi làm vật liệu cố định tế bào thông qua cầu nối hoặc được nhốt trong gel Tuy nhiên vật liệu chitozan còn biểu hiện nhiều nhược điểm về tính chất cơ lý, độ bền hóa học và hoạt tính enzim cố định còn thấp Để khắc phục nhược điểm này còn nhiều công trình đã nghiên cứu cho phép bức xạ styrene tạo nên những vật liệu có độ bề cao

I.2.5.Tình hình nghiên cứu và sản xuất chitin và chitosan

a.Tình hình nghiên cứu và sản xuất chitin và chitozan trên thế giới

Chitin lần đầu tiên được tìm thấy trong nấm và nó cũng được tách ra từ biểu bì sâu bọ

và được đặt tên là chitin, có nghĩa là bao bọc, bởi nhà khoa học người pháp Odier vào năm

1823, và chất khử acetyl từ chitin được khám phá bởi Rounget vào năm 1859, và nó được đặt tên là chitozan bởi nhà khoa học người đức HoppeSteler vào năm 1894

Sản lượng chitin- chitozan năm 1990 trên thế giới là 1200 tấn, nước sản xuất nhiều nhất là Nhật ( 600 tấn / năm ) và thứ hai là Mỹ ( 400 tấn / năm ) Ngoài ra Trung Quốc, Ấn

Độ, Pháp cũng đang triển khai thêm một số cơ sở sản xuất với quy mô nhỏ với giá bán ra là 200-300 Fr/ Kg

 Ở Mỹ, tổng giá trị chế biến và chế phẩm chitin- chitozan sử dụng là 335 triệu USD trong đó 190 triệu USD thuộc nghành y tế, 54 triệu USD là nghành nông nghiệp và

50 triệu USD là nghành mỹ phẩm

 Ở Nhật Bản, viện nghiên cứu vật lý và hóa học cùng công ty Shin-Etsu đã thành công trong việc tìm kiếm phương pháp mới để xảnt xuất đại trà chitozan bằng việc nuôi trồng nấm có nhiều chitozan có tên khoa học là Absidisi cobrulea thành công của phương pháp đại trà chitozan từ nấm hy vọng sẽ thỏa mãn nhu cầu chitozan trên thế giới trong những năm tới

 Theo đánh giá của FAO, nhu cầu chitin-chitozan của thế giới có thể lên tới 36700 tấn / năm trong thập niên tới Người ta dự báo lượng chitin sản xuất trên toàn thế giới có thể đạt tới 118000 tấn / năm từ phế liệu các loài như: thủy sản có vỏ, hầu và mực

b.Tình hình nghiên cứu và sản xuất chitin và chitozan trong nước

Ở nước ta các sản phẩm tôm đông lạnh chiếm sản lượng lớn nhất trong các sản phẩm đông lạnh Chính vì vậy, vỏ tôm phế liệu là nguồn nguyên liệu tự nhiên rất dồi dào

và dẻ tiền có sẵn quanh năm, nên rất thuận tiện cho việc sản xuất chitin –chitozan Tuy nhiên trong công nghệ sản xuất chitin- chitozan ở nước ta hiện nay còn tương đối mới mẻ, các công trình nghiên cứu về sản xuất và ứng dụng chitin-chitozan chỉ mới tiến hành trong những năm gần đây

 Trường Đại Học Nha Trang là một trong những trường đi tiên phong trong nghiên cứu và ứng dụng chitin và chitozan ở nước ta Tháng 6 năm 2002, dự án sản xuất thử chitozan được bắt đầu thực hiện tại trường Quy trình sản xuất khá đơn giản Từ vỏ tôm,cua, ghẹ được đưa vào bể để xử lý chúng – chúng là nguyên liệu để sản xuất chitin

Từ chitin qua sử lý thu được chitozan rất có giá trị

Sau gần 3 năm nghiên cứu và thử nghiệm, trung tâm chế biến thủy sản trường đại học Nha Trang đã sản xuất gần 25 tấn chitin và trên 100 kg chitozan để tiêu thụ trong nước Trung tâm còn chuyển giao công nghệ sản xuất cho công ty cổ phần chitozan Cà Mau, Cơ sở thủy sản Phước Long ( Nha Trang ), công ty TNHH Kim Anh và chitozan ( Bà Rịa – Vũng Tàu ), để mở rộng thị trường sang Thái Lan và Pháp

Trước yêu cầu cấp bách về việc tận dụng phế liệu và khả năng ứng dụng lớn của chitin và chitozan trong đời sống nên cùng trường đại học Nha Trang và một số trường ĐH lớn trong nước cũng đang tiếp xúc và nghiên cứu rất mạnh mẽ như: Đại Học Tổng Hợp, Đại Học Dược Phân viện khoa học Việt Nam, Viện khoa học nông nghiệp Việt Nam

…cùng nhiều cơ sở nghiên cứu ở Sài Gòn, Cà mau

I.2.6 Giới thiệu về quy trình và thiết bị sản xuất chitin

Các vấn đề chủ yếu cần xử lý khi sản xuất chitin từ vỏ tôm là:

1 Xử lý acid Khử khoáng ( chủ yếu là CaCO3) và ít Ca3(PO4)

2 Xử lý kiềm Khử protein và lipid

3 Tẩy màu Khử sắc tố ( chủ yếu là astaxanthin)

I.2.6 1.Giới thiệu về quy trình sản xuất chitin

Vỏ tôm tươi

HCl 4 % ,2h,tỷ lệ 1/1.5 (W/v)

Tách khoáng Rửa sạch NaOH 4 % ,2 h tỷ lệ 1/1.5 ( W/v)

Khử protein Rửa sạch Phơi sấy Chitin

* Nhận xét :

Quy trình thử nghiệm của máy sản xuất chitin – chitozan cho chất lượng sản phẩm chitin tốt, thời gian cho một mẻ sản xuất là khá ngắn có thể giảm thời gian so với phương pháp làm bằng thủ công rất nhiều và có thể tiết kiệm được hóa chất sử dụng vì vậy mà protein sau khi thu hồi cho chất lượng tốt Tuy nhiên, thiết bị máy móc phức tạp tiêu tốn năng lượng có thể dẫn đến giá thành sản xuất cao

I.2.6.2.Giới thiệu về thiết bị sản xuất chitin

a, Giới thiệu về thiết bị

Để đáp ứng yêu cầu cấp thiết và giải quyết những nhược điểm của phương pháp sản xuất chitin bằng thủ công Khoa cơ khí trường Đại Học Nha Trang đã chế tạo thành công thiết bị sản xuất chitin Thiết bị này được thiết kế bởi PGS-TS Phạm Hùng Thắng

Hình 2.6 Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của thiết bị

Thiết bị sản xuất chitin đã cho chạy thử thành công thời gian sản xuất có thể giảm

đi từ 10 đến 12 lần so với sản xuất bằng thủ công

* Ưu điểm:

- Hóa chất sử dụng ít

- Thời gian sản xuất được rút gắn

- Chất lượng sản phẩm chitin được ổn định, đồng thời sản phẩm thu hồi protein có

giá gia tăng

- Hạn chế công nhân tiếp xúc với hóa chất

-Phù hợp với các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ

* Nhược điển:

- Tốn nhiều năng lượng điện

b, Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị:

1- Bộ truyền động 5- Thùng quay đảo rửa 2- Bộ cấp hóa chất 6- Thùng đựng dung dịch gia công

3- Bộ gia nhiêt và sấy 7- Bộ xả sản phẩm 4- Bộ điều chỉnh nhiệt độ 8- Giá máy

9- Hệ thống xả dung dịch sau gia công

Nguyên lý làm việc của hệ thống thiết bị:

Các bình chứa (axít, nước, kiềm) cần cung cấp đủ lượng dung dịch cần thiết cho thiết bị, trước khi vận hành phải được kiểm tra lượng hóa chất cần thiết trong các bình

Bước tiếp theo là công việc cấp nguyên liệu (với một khối lượng đã được định trước từ máy ép - 100kg vỏ tươi) vào thùng quay

Tiếp tục đưa hỗn hợp nước và axít vào thùng quay, hỗn hợp này được điều chỉnh theo một tỷ lệ nhất định, nhờ việc điều khiển các van Khi nguyên liệu và dung dịch được cấp đầy đủ vào thùng quay thì hệ thống cửa và van được đóng lại để bắt đầu cho quá trình ngâm đảo Lúc này rôto sẽ quay với một tốc độ xác định được truyền từ động cơ thông qua

hệ thống truyền động

Tuỳ theo từng yêu cầu của quy trình sản xuất chitin- Chitosan mà điều chỉnh nhiệt

độ dung dịch ở nhiệt độ nào đó Quá trình ngâm đảo được thực hiện trong một thời gian nhất định, khi kết thúc công đoạn này, hệ thống van sẽ được mở ra đưa dung dịch từ thiết

bị ra một bể bên ngoài để tái tạo lại và sau đó máy sẽ thực hiện chức năng ly tâm với tốc

độ quay xác định của rôto được tính toán trước, trong một khoảng thời gian nhất định

Khi kết thúc quá trình, tiếp tục đưa nước từ bình chứa vào thực hiện quá trình rửa, trong lúc này rôto vẫn quay Sau một thời gian rửa kết thúc máy sẽ chuyển sang công đoạn ngâm đảo kiềm, việc điều khiển hỗn hợp dung dịch đưa vào thùng cũng thông qua hệ thống các van và cũng quay với một tốc độ nhất định

Khi các công đoạn ngâm đảo, rửa kết thúc máy chuyển sang công đoạn ly tâm ( lúc này dung dịch ở trong thùng đã được tháo hết ra) Máy sẽ quay với tốc độ cao hơn nhiều so với quá trình ngâm đảo để tách nước từ nguyên liệu ra, công việc ly tâm được thực hiện trong một thời gian thì sẽ đưa dòng không khí nóng vào thùng quay để thực hiện quá trình sấy rồi đưa ra sản phẩm cuối cùng

Việc tháo liệu nhờ vào hệ thống cánh bên trong thùng quay Các cánh này bố trí sao cho khi động cơ quay ngược chiều với các công đoạn trước thì sản phẩm tự động tháo ra ngoài và quá trình sản xuất kết thúc

Nguyên liệu được cấp vào thiết bị cắt ép, thông qua thiết bị này nguyên liệu sẽ bị cắt thành những miếng có kích đều nhau Sau đó, tiếp tục được ép để tách bớt nước khỏi thành phần nguyên liệu ra ngoài Loại thiết bị này được thiết kế theo dạng trục vít, thông qua bộ truyền động đai từ động cơ làm trục vít quay và thực hiện cắt và ép (có lưỡi cắt riêng)

vi sinh vật Nếu không được kiểm soát và xử lý kịp thời nước thải cũng ảnh hưởng xấu đến môi trường Vì vậy ô nhiễm môi trường nước hiện nay trên thế giới là do hoạt động của con người, trong đó chủ yếu là từ nước thải

Cùng với một số nghành côngnghiệp khác thì nghành công nghiệp chế biến thủy sản là một trong những nghành sử dụng nước vô cùng lớn và đồng thời cũng thải ra ngoài môi trường với lượng nước thải lớn nhất Trong đó sản xuất chitin-chitosan cũng không nằm ngoại lệ nó cũng làm ô nhiễm môi trường thêm trầm trọng

I.3.1.2 Quy trình sản xuất chitin và nguồn nước thải

Như vậy theo quy trình sản xuất chitin thì nước thải thải ra chủ yếu là do hai quá trình xử lý xử lý bằng acid và xử lý bằng xút Đây cũng là nguồn nước thải gây ô nhiễm nhất của quá trình sản xuất chitin

I.3.1 3.Thành phần và tính chất nước thải chế biến chitin

Nước thải của các nhà máy chế biến chitin thường có nồng độ các chất ô nhiễm cao (BOD, COD, SS …), chủ yếu các chất hữu cơ có nguồn gốc động vật Thành phần và nồng

độ các chất ô nhiễm trong nước thải của nhà máy có thể tham khảo số liệu của các nhà máy chế biến chitin tương tự đang hoạt động trong nước Số liệu các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng của nước thải từ các nhà máy chế biến chitin được tổng hợp trong bảng sau:

STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị TCVN5945-1995 TCVN 6981-2001

Trong nước thải có một số tác nhân vật lý, hóa học, sinh học lạ không đặc trưng cho nguồn nước sạch Trong nước thải sau quá trình sản xuất chitin có chứa nhiều hàm lượng các chất hữu cơ và vô cơ trong đó hàm lượng các chất hữu cơ, trong đó hàm lượng các chất hữu cơ là chiếm chủ yếu

- Protein: Như chúng ta đã biết, trong phế liệu vỏ tôm, đầu tôm có chứa hàm lượng protein rất cao ( khoảng 47%) Khi được tách ra khỏi chitin thì protein tồn tại dưới dạng hòa tan, nên việc tách protein ra khỏi nước thải là rất khó khăn Với hàm lượng protein cao làm suy giảm oxy hòa tan Nhưng protein lại dễ bị phân hủy tạo ra các chất có mùi khó chịu như: H2S, NH3, các hợp chất gây mùi khác …

- Khoáng: Sau hàm lượng protein thì hàm lượng khoáng ở đây cũng rất lớn Hàm lượng khoáng chứ trong đầu và vỏ tôm (Khoảng 20-25%) Khi được tách ra đầu, vỏ tôm khoáng chủ yếu tồn tại dưới dạng muối như: CaCl2, Ca3(PO4)2 Nếu để nước thải sau một khoảng thời gian nhất định thì các muối này lắng xuống, nên việc tắch ra khỏi dễ ràng

- Chất màu: chất màu của nước thải sản xuất chitin chủ yếu là Astaxathin tuy hàm lượng không cao ( Khoảng 16mg/kg) trong vỏ, đầu tôm nhưng lại có giá trị kinh tế lớn Với hàm lượng tuy nhỏ nhưng lại tạo cho nước thải có màu đỏ đậm

- Lipid: Trong đầu tôm cũng chứa một hàm lượng lipid nhỏ trong đó có chứa đầy

đủ các acid béo quan trọng như: acid paletic, acid oleic, acid linoleic …

Như vậy với thành phần có trong nước thải, nếu thải ra ngoài môi trường thì sẽ gay ô nhiễm môi trường rất nặng, vì vậy chúng ta cần phải nghiên cứu thu hồi các chất có giá trị và đồng thời cũng cần thiết kế xây dựng hệ thống xử lý nước thải

I.3.1 4.Những thông số đánh giá chất lượng nước thải.

Đánh giá chất lượng nước thải cũng như mức độ ô nhiễm cần dựa vào một số các thông số cơ bản so sánh với chỉ tiêu cho phép về thành phần hóa học đối với từng loại mục đích khác nhau

Để quản lý môi trường được tốt, cũng như thiết kế, lựa chọn công nghệ và thiết bị

xử lý phù hợp thì cần phải hiểu rõ bản chất của nước thải thông qua các chỉ tiêu sau: * Chỉ số pH :

Đây là thong số quan trọng cho biết mức độ ô nhiễm bẩn và mức độ cần phải điều chỉnh trước khi đưa vào hệ thống xử lý vì pH có ảnh hưởng đến tất cả các hoạt động sống xảy ra trong nước

Độ pH có ảnh hưởng đến các phản ứng sinh học, hoạt động sống của các loại vi sinh vật Đa só các loài vi sinh vật có miền pH tối ưu để hoạt động là từ 6,5-8,8

pH có ảnh hưởng tới quá trình vật lý xảy ra trong môi trường như: quá trình chuyển màu, chuyển trạng thái, quá trình hòa tan các chất có trong nước thải …Sự thay đổi pH làm thay đổi quá trình hòa tan hoặc keo tụ, làm tăng hoặc giảm tốc độ phản ứng hóa sinh xảy ra trong nước

* Hàm lượng chất lơ lửng

Hàm lượng chất lơ lửng là thành phần vật lý đặc trưng của nước thải Đây là chỉ tiêu đánh giá hiện tượng ô nhiễm, vì độ đục sẽ làm giảm khả năng hoạt động của vi sinh

vật Hạt lơ lửng có bề mặt hấp phụ các kim loại độc, vi sinh vật gây bệnh cản trở quá trình khử trùng, vì các vi sinh vật gây bệnh được bao bọc bởi các hạt lơ lửng nên thoát khỏi tác dụng của các chất khử trùng

-Chất rắn không lọc có đường kính trên 106m ở dạng lơ lửng

* Nồng độ oxy hòa tan (DO)

Bình thường oxy hòa tan trong nước khỏang 8-10mg/l, chiếm 70-80% oxy hòa tan

DO là yếu tố quyết định các quá trình thủy sinh học, các hợp chất hữu cơ có trong nứơc thải diễn ra trong điều kiện kỵ khí hay hiếu khí DO dung để xác định lượng chất bẩn có trong nước thải trước và sau khi xử lý, xác định quá trình làm việc của hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí, và đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý

* Nhu cầu oxy sinh học (BOD)

BOD là lượng oxy cần thiết cung cấp cho vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ

có trong nước thải trong điều kiện tiêu chuẩn nhiệt độ và thời gian

Ở nhiệt độ to= 20oC , thời gian 20 ngày thì chất hữu cơ ohân hủy 99%

Chất hữu cơ + O2 CO2 + H2O

VSV Tế bào mới ( Tăng sinh khối )

Xác định BOD làm cơ sở tính toán kích thước công trình xử lý, đồng thời đánh giá được chất lượng nước sau khi sử lý được phép thải vào các nguồn nước được không, chỉ số BOD càng lớn thì mức độ ô nhiễm càng cao

*Nhu cầu sinh học ( COD )

Chỉ số COD là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa tất cả các hơp chất hữu cơ

có trong nước thải bằng phương pháp hóa học

Nhận xét : COD và BOD đều là các chỉ số định lượng các chất hữu cơ có trong nước thải mà có khả năng bị oxy hóa, nhưng hai chỉ số này khác nhau về ý nghĩa COD

cho thấy toàn bộ các chất hữu cơ có trong nước bị oxy bằng tác nhân hóa học BOD chỉ thể hiện các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, nghĩa là các chất hữu cơ dễ bị oxy hóa bởi vi sinh vật có ở trong nước Do vậy chỉ số COD bao giờ cũng lớn hơn chỉ số BOD và tỷ số BOD/COD bao giờ cũng lớn hơn 1 Tỷ số này càng cao nếu trong nước có chất ức chế vi sinh vật, khi đó BOD thấp thậm chí còn bằng 0 nhưng chỉ số COD lại rất cao Vì vậy không thể tính từ COD tính ra BOD và ngược lại

*Hàm lượng Nitơ – Phostpho

Đây là nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật, thực vật và đồng thời cũng là thành phần cấu tạo nên màng tế bào

Dạng tồn tại của Nitơ: Nitơ tồn tại dưới dạng : NH3, NO2, N2, protein , acid amin

Dạng tồn tại của Phospho: H2PO4

, HPO4



2 , PO4

 3+ Ý nghĩa:

Nếu hàm lượng N-P trong môi trường vừa đủ thì chúng sẽ là chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển cụ thể của vi sinh vật

Nếu hàm lượng N-P trong môi trường quá cao, hay thấp đều gây ảnh hưởng đến sự sống nên gây ra hiện tượng ô nhiễm môi trường

Bảng: Giá trị gới hạn các thông số và nồng độ chất ô nhiễm của nước thải

I.3.2.Công nghệ xử lý nước thải sau quá trình sản xuất chitin

Trong thành phần chất trong nước thải, nhiều chất độc hại gây ô nhiễm môi trường sống của con người, trong đó có vấn đề xử lý nước thải trước khi cho chảy ra ao hồ, sông biển, ra cánh đồng, rừng cây …

1.Quá trình xử lý sơ bộ nước thải

Như chúng ta đã biết trong nước thải có chứa một lượng lớn protein

Protein: Như chúng ta đã biết, trong phế liệu vỏ tôm, đầu tôm có chứa hàm lượng protein rất cao (khoảng 47%) Khi được tách ra khỏi chitin thì protein tồn tại dưới dạng hòa tan, nên việc tách protein ra khỏi nước thải là rất khó khăn Với hàm lượng protein cao làm suy giảm oxy hòa tan Nhưng protein lại dễ bị phân hủy tạo ra các chất có mùi khó chịu như: H2S, NH3, các hợp chất gây mùi khác …

Với đặc điểm của nước thải như vậy ta phải dùng phương pháp nào cho được hiệu quả nhất, chúng ta sẽ dùng phương pháp hóa lý để xử lý phần nước thải trong công đoạn

xử lý phần thô của nước thải của quá trình sản xuất chitin – chitosan

Sơ đồ quy trình xử lý nước thải của quá trình sản xuất

chitin

* Nguyên tắc: kết tủa protein bằng cách dùng acid để điều chỉnh pH dung dịch chứa protein về điểm đẳng điện của protein, sau dó dùng phương pháp lắng lọc để thu hồi protein

* Cơ sở lý luận:

Đa số các protein có điểm đẳng điện nằm trong miền acid hoặc kiềm yếu do hằng

số phân ly của các nhóm –COOH lớn hơn hằng số phân ly của các nhóm –NH2và các phân

tử protein thường chứa nhóm acid hoặc kiềm với số lượng khác nhau Điều này quyết định đến điểm pI nằm trong miền acid hay kiềm yếu Ở điểm đẳng điện, tổng điện tích của phân

tử protein bằng không và phân tử protein kém bền vững nhất

Dịch thải của quá trình khử protein có màu đỏ và ở trạng thái hòa tan Lợi dụng tính chất trên để đông tụ protein, tức là phá vỡ trạng thái hòa tan của protein có trong dung dịch bằng cách đưa pH của dịnh thải về điểm đẳng điện của đa số protein có trong dịch thải Tùy theo tính chất của dịch thải mà chúng ta dùng dung dịch acid HCl hoặc là dung dịch NaOH điều chỉnh pH về điểm đông tụ protein

Như theo sơ đồ nước thải từ các phân xưởng sản xuất dẫn tập trung đến hệ thống

xử lý Đầu tiên nước thải được cho qua song chắn rác để loại bỏ các tạp chất thô có kích thước lớn hơn 16 mm, như cặn bã từ vỏ tôm … Nếu không loại bỏ rác có thể làm gây tắc nghẽn đường ống, mương dẫn hoặc làm hư hỏng hệ thống bơm Lúc này công nhân vận hành trạm xử lý nên thường xuyên lấy rác bằng phương pháp thủ công

Nước khi qua song chắn rác, tự chảy vào hầm bơm, ở đây nước được tập trung và được khuấy trộn bằng khí nén cung cấp bởi máy thổi khí, để tránh hiện tượng cặn lắng hầm có nhiệm vụ cung cấp nước thải tạo chế độ làm việc ổn định của bể lắng tiếp ngay sau

đó Bơm nước thải vào bể lắng, kết tủa và tạo bong Trong bể này nước thải được acid hóa

hạ thấp pH đến PH = 4 để protein trong nước thải kết tụ thành các bông cặn lớn trước khi bơm sang bể trung hòa tiếp đó Để cho quá trình lắng và tạo bông được tốt và nhanh hơn chúng ta còn dùng thêm chất trợ keo tụ Sau một thời gian để lắng và đông tụ hàm lượng COD và BOD5và hàm lượng chất rắn SS có thể giảm hơn 70-80% Cặn lắng trong bể được đưa tới bể thu hồi protein, sau đó cặn protein được bơm vào máy ép cặn Bánh cặn protein được thu hồi làm thức ăn cho gia súc

2.Quá trình xử lý tinh nước thải

+ Phần nước trong bên trên của bể kết tủa được bơm vào bể trung hòa bằng dung dịch NaOH để có pH = 6.5-7 trước khi đi vào công trình xử lý sinh học phía sau Nước thải được bơm vào hệ thống xử lý sinh học kết hợp hai quá trình kỵ khí và quá trình hiếu khí bùn hoạt tính ở đây hàm lượng BOD5 còn lại sẽ được xử lý tiếp với sự tham gia của vi sinh vật kỵ khí và hiếu khí, nước sau khi xử lý sinh học sẽ có BOD5và COD đạt tiêu chuẩn

xả ra nguồn loại B theo TCVN5945-1995

+ Đây chính là phần xử lý tinh trong sơ đồ xử lý Nó gồm có hai phương pháp để

xử lý đó là xử lý bằng phương pháp hiếu khí kết hợp với phương pháp kỵ khí

* Ưu điểm của phương pháp này là làm sạch nhanh, dùng được liên tục chất mang

vi sinh vật, thiết bị đơn giản dễ làm, rẻ tiền dễ áp dụng

- Xử lý bằng phương pháp kỵ khí:

Khác nhau căn bản giữa phương pháp hiếu khí và kỵ khí là tiến hành xử lý nước trong điều kiện có oxy không khí hay không có oxy không khí tham gia Hệ vi sinh vật trong phương pháp này cũng dùng chủ yếu là hệ vi sinh vật kỵ khí Một trong những phương pháp thông dụng là dùng bể mêtan

Phương pháp kỵ khí chủ yếu dùng cho loại nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao,

do đó phương pháp này rất phù hợp với xử lý nước thải của quá trình xử lý chitin

Hệ vi sinh vật dùng trong bể kỵ khí rất phong phú và rất dễ dàng nua được lượng vi sinh vật thường 1-5 mg / ml nước thải

Xử lý nước thải bằng phương pháp này diễn ra trong quá trình phân hủy tạp chất hữu cơ thành các sản phẩm dạng khí chủ yếu là mêtan và đioxitcacbon

Xử lý kỵ khí là kết quả của một số phản ứng sau:

- Tạp chất hữu cơ có trong nước thải trước hết chuyển thành hợp chất hữu cơ hòa tan

- Tiếp đó vi khuẩn sản sinh acid tiêu thụ các chất này để tạo ra các acid béo dễ bay hơi cùng với dioxit cacbon và hydro

- Vi khuẩn sản sinh khí mê tan tiêu thụ các chất này để tạo ra mêtan và dioxit cacbon như hình sau:

Hình vẽ: Sơ đồ phản ứng xảy ra trong quá trình xử lý kỵ khí

Các quá trình kỵ khí ứng dụng trong xử lý nước thải thủy sản đạt hiệu quả khử cao khoảng 75-80% và đạt từ 3-4 KgCOD/ngày/m3

- Khí được tạo ra từ một hệ thống ổn định và hoạt động tốt chứa 60-70 % mêtan, còn lại hầu hết là đioxitcacbon, một lượng nhỏ nitơ và hydro

- Quá trình kỵ khí cũng phụ thuộc vào nhiệt độ, vì vậy trong một vài trường hợp phải giữ nhiệt độ của bể phù hợp để vi khuẩn xử lý được tốt

3 Khử trùng nước thải trước khi thải ra ngoài môi trường

Như vậy sau công đoạn xử lý so bộ và xử lý tinh thì các chỉ tiêu như BOD, COD, SS…đã đạt yêu cầu Lúc này trong nước thải còn lại các vi sinh vật gây bệnh do vậy chúng

ta phải tiến hành khử trùng nước trước khi đưa nước thải ra ngoài môi trường

Khử trùng nước có rất nhiều cách sau đây là một vài cách thường hay áp dụng:

1, Khử trùng nước thải bằng Clo

- Đây là quá trình xử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt Mặc dù còn có những lý do khác khi dùng clo để xử lý một số loại nước thải khác (oxy hóa chất xianua )

- Công dụng của clo trong xử lý nước thải chế biến thủy sản là diệt hoặc ngăn chặn

sự phát triển của vi khuẩn và tảo

- Có thể dùng hơi clorin hoặc dung dịch hypoclorit trong quá trình khử trùng bằng clo, tuy nhiên hypoclorit dễ dàng xử dụng hơn

- Trong dung dịch nước thải, clorin tạo ra acid hypoclorit và acid hypoclorit lại tạo thành hypoclorit:

Cl2+ H2O  HOCl + H + Cl

HOCl  H + OCl

- Tuy nhiên trong quá trình khử trùng nước thải thủy sản nói chung và nước thải sau quá trình xử lý chitin nói riêng bằng Clorin, có thể xuất hiện cloramin do trong nước thải có chứa nhiều Amoniac hoặc amin dễ bay hơi làm tăng lượng clorin cần thiết để đạt hiệu quả khử trùng cao, Amoniac và Amin dễ bay hơi tác dụng với clorin tạo thành cloramin

- Tỷ lệ tương đối cao của sản phẩm đó phụ thuộc vào pH nồng độ Amoniac và Amin hữu cơ trong nước thải

- Mức độ khử trùng phụ thuộc vào dư lượng clorin trong nước thải

* Nói chung thiết bị khử trùng bằng clorin đơn giản gồm 1 thùng để cho nước thải tiếp xúc với clorin trong đó, trộn đều dung dịch và để cho khoảng 30 giây

- Trước khi thải ra ngoài để clorin phản ứng trong vòng 15 phút

Có thể thực hiện điều này trong đường ống dẫn nước thải ra tới nơi xả khi thời gian tiếp xúc quá 15 phút thì không phỉa xây bể tiếp xúc

- Dư lượng clorin phải tuân theo các quy định của địa phương và thường từ:

0.2 mg/ l -1mg/l và ảnh hưởng đến cỡ chủng loại và chất lượng thủy sản sống ở đó

2, Xử lý bằng ozon

Ozon là tác nhân oxy hóa mạnh có thể diệt vi khuẩn và vi rút trong quá trình khử trùng

- Khi ozon đã có phản ứng nó chuyển thành oxy làm tăng lượng oxy hòa tan trong nước thải ra ngoài rất có lợi cho môi trường thoát nước

- Ưu điểm của quá trình xử lý ozon là không sản sinh ra chất rắn hòa tan, không phụ thuộc vào hợp chất amociac và độ pH của nước thải, có thể dung ozon để oxy hóa amoniac và nitơ trong môi trường nước nuôi thủy sản

- Tuy ít được dùng hơn clo trong xử lý nước thải chế biến thủy sản nhưng hệ thống khử trùng bằng ozon rất cần thiết khi xả nước thải vào những vùng nước nhạy cảm

Ngoài ra còn có các vi sinh vật gây bệnh trong bùn

Có các phương pháp xử lý bùn sau:

- Vận chuyển bùn tới nơi xử lý

Phương pháp này chỉ thích hợp đối với những xí nghiệp chế biến nhỏ và thiếu nơi xử lý

Ưu điểm của quá trình này ngoài chi phí vận chuyển và chi phí tại bãi đổ, thì không phải đầu tư thiết bị xử lý

Nó cũng có những mặt hạn chế sau: chất thải không được xử lý triệt để do đó rất

dễ làm ô nhiễm môi trường

dạng khí, bùn kết tụ và lắng xuống đáy thùng Khí tích tụ phía trên bốc hơi mang theo cả các hạt chất nhỏ như dầu mỡ tạo thành một lớp váng bên trên bề mặt của thùng phân hủy

- Mục đích của quá trình này là cô đặc và chuyển hóa bùn thành dạng khí

- Nhược điểm của phương pháp này thời gian lưu chuyển bùn trong thùng phân hủy mất từ 30-60 ngày Để tăng tốc độ phản ứng kỵ khí phải làm nóng bùn đến 300C để quá trình diễn ra nhanh hơn

Quá trình phân hủy bùn ở tốc độ cao được trộn bằng cách lưu chuyển khí hình thành trong ống điều chỉnh khí hoặc bằng cách bơm khí Năng lượng dùng vào quá trình này vào khoảng 0.006-0.01Kw/ m3

Thời gian lưu chuyển bùn từ 10-0-20 ngày phân hủy được nhiều chất hữu cơ Tóm lại phương pháp này chưa nhanh và cưa tối ưu nhất

- Đổ bùn xống đất

Đây là những cách xử lý bùn rẻ nhất

Phương pháp này được xử dụng khi:

+ Có nhu cầu phải đổ bùn đi

+ Có khả năng dùng các thành phần của bùn (các chất hữu cơ, Nitơ và phôt pho) làm phân bón

+ Kiểm soát được các vi sinh vật gây bệnh có trong bùn thải

+ Chỗ đổ phải cách xa môi trường nước, chất thải phải có độ thấm vừa phải và thoát nước tốt, có độ dốc tối đa từ 5-8 % để hạn chế bị xói lở trong thời gian đổ bùn

- Bùn được xử lý bằng biện pháp hóa lý

Xử dụng vôi bột để ổn định bùn và phơi khô bùn Đây chính là phương pháp dễ áp dụng nhất và chi phí cho công đoạn xử lý bùn là rẻ nhất mà đạt được hiệu quả cao

Vì vậy chúng ta nên sử dụng phương pháp xử lý bùn bằng biện pháp này

I.3.2.3.Những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước bằng phương pháp sinh học

Trong phương pháp sinh học xử lý nước thải tác nhân là vi sinh vật – đó là một cơ thể sống – do vậy mọi yếu tố ảnh hưởng đến sinh lý của vi sinh vật đều ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý nước thải Trong đó phải kể đến ảnh hưởng ảnh hưởng của: nhiệt độ, pH , oxy, nồng độ chất bẩn …

+ Nhiệt độ: Với phương pháp sinh học, nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến sự làm sạch nước thải Nhiệt độ bình thường trong một năm thường thay đổi từ 10 – 35oC, theo

sự biến đổi của nhiệt độ, hiệu suất làm sạch nước thải nhờ vi sinh vật cũng thay đổi theo Người ta thấy rằng nhiệt độ thay đổi từ 20oC xuống 10oC sẽ dẫn đến làm giảm tốc độ làm sạch nước thải xuống 2 lần

Ngược lại nếu tăng nhiệt độ từ 20 oC đến 37oC thì tốc độ làm sạch nước thải tăng

từ 2 – 3lần Tăng nhiệt độ không những làm tăng vận tốc phân hủy chất mà đồng thời giảm

độ hòa tan oxy trong nước, do vậy đối với quá trình làm sạch nước thải bằng phương pháp hiếu khí cần tăng cường làm thoáng khí (sục không khí nhiều hơn ) Trong trường hợp giảm nhiệt độ thì ngược lại

Thông thường đối với vi sinh vật, nhiệt độ phù hợp với chúng khoảng 20 - 30oC (hay gọi là nhiệt độ ấm )

+ pH

Nhìn chung các loại vi khuẩn thích hợp trong môi trường trung hòa hay acid yếu Tốt nhất chúng ta cần giữ pH toàn hệ thống dịch thải do vi sinh vật trong vùng pH 5,5-8,5 Tăng hay giảm pH so với mức này đều làm giảm hiệu quả làm sạch nước

Trong thực tế, trong quá trình làm, không cần điều chỉnh pH, vì vi sinh vật có khả năng hiệu chỉnh pH cho phù hợp với sinh lý của chúng Tốt nhất ta nên điều chỉnh nước thải có pH phù hợp với vùng hoạt động của vi sinh vật

+ Nồng độ oxy hòa tan

Đặc biệt quan trọng với phương pháp hiếu khí Oxy cần thiết cho sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật, giảm lượng oxy sẽ làm giảm vận tốc sinh trưởng của vi sinh vật

và giảm tốc độ làm sạch nước

Với nồng độ oxy khoảng 1mg/l không làm biến đổi vận tốc làm sạch, nhưng nếu khi nồng độ oxy giảm càn 0.5mg/l thì việc làm sạch giảm

Trung bình lượng oxy từ 1-5 mg/l phù hợp cho quá trình làm sạch hiếu khí

Tất nhiên trong quá trình làm sạch bằng phương pháp kỵ khí thì càng giảm lượng oxy thì càng tốt để hệ vi sinh vật kỵ khí tiến hành các quá trình lên men kỵ khí được thuận tiện và đạt được hiệu quả cao

+ Một số nguyên tố cần cho dinh dưỡng vi sinh vật

Trong nước thải chế biến thủy sản thì hàm lượng các chất dinh dưỡng để nuôi các

vi sinh vật luôn đáp ứng tốt Do đó ta không cần phải bổ xung các chất khác để duy trì hệ sinh vật

I.4 YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG THIẾT BỊ

I.4 1 Yêu cầu về kỹ thuật của hệ thống thiết bị

Hệ thống phải đảm bảo tính đơn giản trong kết cấu và chế tạo được dễ dàng nhất Chiếm không gian mặt bằng là ít nhất

-Vận hành đơn giản không cần mức độ đòi hỏi trình độ kỹ thuật của công nhân phải cao -Giảm giá thành chế tạo sản phẩm thấp, lắp ráp đơn giản

Khi thiết kế chế tạo và sử dụng ngoài những yêu cầu chung như: độ cứng, sức bền

… mà còn phải đáp ứng được những yêu cầu sau đây:

1.Khả năng thực hiện quá trình công nghệ tiên tiến ( hay nói cách khác thiết bị dễ dàng áp dụng được các phương pháp chế tạo tiên tiến

2 Hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao Nâng cao hiệu quả kỹ thuật suy cho cùng là biểu thị ở năng suất lao động xã hội, nghĩa là giảm chi phí cho một đơn vị sản phẩm

Để đánh giá tính công nghệ người ta dung các chỉ tiêu: khối lượng lao động chung

và khối lượng lao động của máy hay thiết bị Ngoài ra còn dùng những chỉ tiêu khác ví dụ như mức độ tiêu chuẩn hóa kết cấu, tính kế thừa của kết cấu, thời dian của chu trình sản xuất …

4 Sự thống nhất hóa và quy chuẩn hóa, điều đó nâng cao tính hàng loạt, và tính công nghệ của hệ thống thiết bị, do đó nâng cao năng suất hạ của thành sản phẩm làm giảm

và tăng nhanh quá trình thiết kế, giảm được mức độ phức tạp khi sửa chữa, rút bớt danh mục chi tiết dự trữ cần thiết

5 Áp dụng các biện pháp tiết kiệm vật liệu trong thiết kế và chế tạo để giảm bớt khối lượng vật liệu của máy

6 Hệ thống thiết bị bao gồm những khối riêng biệt lắp gép với nhau một cách không phức tạp và dễ dàng và thuận tiện nhất

Thực hiện yêu cầu đó sẽ làn dễ dàng cho việc tháo dỡ, di chuyển và lắp ráp hệ thống khi lắp đặt và sửa chữa chúng

7 Đảm bảo quy tắc kỹ thuật an toàn và vệ sinh sản xuất, máy phải có mặt ngoài nhẵn để dễ dàng cho công việc vệ sinh sản xuất

8 Trong thời gian làm việc không phát sinh tiếng ồn và sự rò rỉ dung dịch

9 Vật liệu chế tạo những thiết bị không bị phá hủy bởi tính acid cũng như tính bazơ của dung dịch

I.4 2.Yêu cầu chất lượng nước thải sau khi được xử lý qua hệ thống

1.Hệ thống xử lý nước thải có khả năng xử lý được nhiều loại nước thải khác nhau của các quá trình sản xuất chitin khác nhau ( nồng độ hóa chất xử dụng trong khi sản xuất chitin )

2.Qua bảng số liệu trên chúng ta thấy các chỉ số đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường mà trong nước thải xả ra đều vượt gấp nhiều lần do đó khi xử lý nước thải qua hệ thống này phải đảm bảo các chỉ số COD , BOD5 , TSS … ở mức cho phép xả nước thải vào nguồn loại B

CHƯƠNG II : HOÀN CHỈNH THIẾT KẾ

II.1.XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ

Từ sơ đồ dây truyền công nghệ xử lý nước thải của quá trình sản xuất chitin và cùng những phân tích trên em đưa ra sơ đồ thiết bị trong hệ thống như sau:

II.1.1.Sơ đồ bố trí hệ thống thiết bị:

Như hình vẽ sau:

II.1.2.Hệ thống xử lý nước thải bao gồm những thiết bị sau :

1: Bể chứa dịch thải NaOH

10: Máy bơm 2

II.1.3.Nguyên tắc hoạt động của hệ thống thiết bị:

Nước thải sau quá trình xử lý acid được dẫn vào bể chứa dịch thải HCl và sau quá trình xử lý bazơ nước thải được đưa vào bể chứa dịch thải NaOH Mục đích của việc để riêng hai loại nước thải khác nhau là vì để tránh hiện tượng kết tủa protein ở ngay bể chứa này, mục đích của chúng ta khống chế sự kết tủa ở bể chứa vì chúng dẫn đến không tốt cho

bể lắng ở phía sau Nếu chúng kết tủa ở bể chứa này thì sau khi máy bơm1 hút chúng bị vỡ

ra do vậy hiệu quả của việc thu hồi protein sẽ thấp

Máy bơm1 sẽ hút các dịch thải từ các bể chứa này tới bể lắng với thể tích V1 vàV2 phù hợp để pH trong bể lắng đạt 4-4.5, đây cũng chính là độ pH thích hợp để protein đông

tụ tốt nhất vì vậy mà hiệu quả thu hồi protein sẽ cao, dẫn đến chất lượng xử lý nước thải sẽ tốt

Để cho quá trinh đông tụ protein trong bể lắng được nhanh hơn và hiệu quả hơn chúng ta dùng một vài háo chất trợ lắng ở đây chúng ta nên chọn chất keo tụ chitosan với nồng độ 100 ppm

Sau khi đưa chất keo tụ vào ta tiến hành khuấy trộn cho dung dịch nước thải cho nó đều bằng cơ cấu khuấy, và sau đó để lắng trong khoảng thời gian thích hợp dể protein đông

tụ tạo thành mảng lớn tách ra Sau đó chúng ta dùng bơm1 hút phần nước trong bên trên sang bể trung hòa, còn phần protein lắng ở phía dưới ta mở van để dẫn tới bể chứa protein thu hồi

Nước trong được đưa từ bể lắng sang bể trung hòa, mục đích của bể trung hòa là sau khi nước trong được tách ra thì pH của nó không phù hợp với môi trường pH hoạt động của các vi sinh vật trong bể xử lý kỵ khí và hiếu khí

pH của phần nước trong đó có pH=4-4.5 do vậy để thích hợp với môi trường hoạt động của sinh vật ta phải đưa pH của dịch thải lúc này lên 6.5-7.5 Để có được pH này thí chúng ta cần phải pha trộn phần nước trong với phần acid HCl công nghiệp hay có thể tận dụng ngay phần nước thải HCl có ở bể chứa ban đầu

Sau khi ở bể trung hòa có pH thích hợp cúng ta tiến hành bơm dịch thải này sang bể

xử lý hiếu khí ngay phía sau đó bằng bơm2 Để cho các vi sinh vật hoạt động tốt ngoài pH của dịch thải còn phải kể đến các chất dinh dưỡng có trong nước thải để cho chúng sinh sống cùng với một lượng oxy thích hợp Nếu lượng chất dinh dưỡng nhiều quá hay ít quá

sẽ không tốt cho việc xử lý nước thải, ít quá thì các vi sinh vật hoạt động kém còn nhiều quá có thể dẫn tới các vi sinh vật sẽ bị chết do vậy hiệu quả xử lý nước thải sẽ kém, mà