Đồ án tính toán và thiết kế trạm xử lý nước thải chế biến cà phê công ty minh an với công suất 200m3 ngày đêm tài liệu, ebook, giáo trình

Nước thải chế biến cà phê chứa hàm lượng chất hữu cơ cao nên gây nhiều khó khăn trong quá trình xử lý, ô nhiễm nước thải cà phê làm hủy hoại môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng đến hệ si

Trang 1

GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường Trang i

SVTH : Nguyén Thi Kim Thoa

Trang 2

LỜI CAM ĐOAN

ALL a

Tôi xin cam đoan Đồ án tốt nghiệp là kết quả thực hiện của riêng tôi Những kết quả trong đồ án là trung thực, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, kháo sát tình hình thực tiễn và dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Xuân Trường

Nội dung đồ án có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng tải trên các tác phâm và các trang web theo danh mục tài liệu của đô án

GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường Trang i

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp là kết quả cuối cùng của quá trình học tập của mỗi sinh viên trên giảng đường đại học Đề đạt được kết quả như ngày hôm nay ngoài sự nỗ lực của bản thân còn có sự giúp đỡ của thây cô, gia đình và bạn bè

Trước tiên tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM nói chung và thầy cô Khoa Môi Trường & Công Nghệ Sinh Học nói riêng đã truyền đạt cho tôi những kiến thức bồ ích Đặc biệt là sự giúp đỡ nhiệt tình của T.S Nguyễn Xuân Trường, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này

Tôi không thể không nhắc đến gia đình đã luôn bên cạnh ủng hộ và giúp tôi cả

về vật chất cũng như tỉnh thần, là điểm tựa và động lực giúp tôi vươn lên

Cảm ơn Ban giám đốc và toàn thể nhân viên Công ty Minh An đã nhiệt tình

giúp đỡ tôi có được những kinh nghiệm thực tế bồ ích

Cuối cùng, tôi cảm ơn bạn bè đã giúp đỡ và chia sẽ những kinh nghiệm đã học được, giúp tôi bô sung vôn kiên thức của mình

Tôi chân thành cảm ơn!

Tp.HCM, ngày tháng năm 201 1

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Kim Thoa

GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường Trang ii

SVTH : Nguyễn Thị Kim Thoa

Trang 4

MỤC LỤC CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỂ, TÀI o5 55s ssess s52 3 1.1 Cơ sở hình thành đề tài - - ¿5% S2 SEE‡EEEEEEEEEEEEEEEEEEEErErkrkrrrkrkei 3 1.3 Mục tiêu của đề tài -. tt HT TT HT HH TH TH HH HH 4

1.4 Nội dung ngh1Ên CỨU - 2 99 vY vn ng gu khu 4 1.5 Phạm v1 nghiÊn CỨU c0 130 9910 9101 1k ng ng nọ ki vn 5

CHUONG 2 TONG QUAN VE NGANH CHE BIEN CA PHE VA CONG

NGHỆ SÁN XUẤT CỦA CÔNG TY MINH AN s-5-so s55 s5 se sscssssse 6

2.1 Tông quan về ngành chế biến cà phê Việt Nam . .- - 55s cvz 6 2.1.1 Sơ lược về ngành cà pÌÊ -s-s1s tt kg cgưyu 6 2.1.2 Hiện trang nganh CA Pn ccccccccscccccccccccccccceeecenssessucaueeeceeeceeecesseeseessnnes 11 2.2 Tổng quan về công nghệ chế biến cà phê của Công ty Minh An 12 2.2.1 Thông tin chung về Công ty Minh ÁN 5s cv svEstersererkrrrereeo 12 2.2.2 Những thuận lợi cho việc kinh doanh của Công ty Minh Án 13 2.2.3 Sơ lược về sản phẩm của Công ty Minh Án - 5555 crersrerererd 13 2.3 Các vẫn đề môi trường của nhà mmáy - - ¿- - - + E*E**xEềExE SE kerrrrvra 20

VN N9 S ) 1 1 1 20

XÊR (1 7 nh .- 4 21 CHUONG 3 TONG QUAN VE NUOC THAI CHE BIEN CA PHE VA CAC

PHƯƠNG PHÁP XU LY NUOC THAL cccsssssssesscscscsccscscscsesesscacscseeeceeaeeees 22

3.1 Tổng quan về nu6c thaic cecesscsesssssscsssssssessssssscsvevsveevevsvevsvevsvavavecavavanas 22

3.1.2 Thành phân chỉnh của nước thải chê biến cà phê -ccccececeveo 23

GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường Trang iii

Trang 5

3.1.2.3 Các chất hữu cơ the 23

3.1.2.4 Hương liệu tư nhI1Ên + c1 13313011313 31 83515551 111 1 vs ven 23 3.2 Các phương pháp xử lý nước thải - - c1 1 1S kh vs ven 24 3.2.1 Phương pháp Xử lý CƠ lỌC uc ng ng ng vn kg re 24 3.2.1.1 Song chắn TÁC - - 11h 111v HH TT Tưng 24

3.2.1.2 LẴNE - L1 HT T T1 TT T1 1101111111111 1 T111 T111 rkp 25

3.2 2 Phương pháp xử lý hóa học - hóa Ïj cà ssssssserss 26

3.2.2.2 Keo tụ - tạo ĐbÔng -cc cv ng nhe 27

3,2.2.3 TuyỂn nỒI TT TT TT HT Tưng Hà Tưng 28

4.2 Đặc tính của nước thải - ‹‹ c c ng ng cv rà 37 4.2.1 Công suất của trạm Xử Ìý - cv TEE Trở 37 4.2.2 Tiéu chudn nudc thai sau Ki xe WY ecceeeseststevseseevessesevsvseevevavsevevseens 38

4.3 Các yêu cầu thiết kế khác - - - k3 333v 3v Ty tr rkp 39

4.4 Đề xuất phương án XỬ lý - 1 t3 393v TT ng ng rkp 40

N0 0 0,0// 4.46 0.0.-a a A.Ả.Ả.Ả 40 4.4.2 Phương án được đỀ XuẤT - - cnSt t3 TEEEEEEErkrrrrkrkrrrrkrrrererrd 40 4.6 Thuyết minh sơ đồ công nghỆ, - + - - St BS EEEEEEEEEEEkErvrrrvra 46

4.7 Nhận xét về công nghệ xử lý . 13x RE TS ra 49

8y 7n 66 £1A AẢ Ô 49

GVHD: TS Nguyén Xuân Trường Trang iv

Trang 6

"Z7 7.;2.,f88//Nnnnh ha 49

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 50

5.1 Song chắn TÁC - - 1 11h31 TT 9 11T TH HT TT ngư 50 SLD NIUE VUE voc ceecccceececcceseeccccneeececesccccsuecccccensecsseecscssesecccueeceernesesausseveuaneses 30 L5 8mn 30 5.1.2.1 Số khe hở của song chắn trắc .- s5 xxx v‡vsEEeEsExkrvrererd 51

5.2.2.1 Tính kích thước bỂ 52t té EEtititrirriiiiirrirrire 55

5.2.2.2 Tính bơm nước thải - - ‹ c1 1291331331131 885515551111 11 11111 ri 55

5.3 Thiết bị lược rác băng tải - - - - 1xx SE SE Hye 57

F.i3B.2 Tinh tO occ ccccccccccceccesesneesnssnscceececeeseceessssessnnssnssesseeeeeeeessesessseessnnsgnnaesnes 37

5.4 Bề điều hòa tt th rrrrrriie 57

D.4.1 NGG VU m7 .Ả 57

5.4.2.1 Tính toán kích thước bê điều hòa -ccccccsrvirrrrverrrervee 57 5.4.2.2.Tính toán hệ thống cấp khí của bể điều hòa - - + +ssss x2 58 5.4.2.3 Tính toán đường ống dẫn khí vào bể điều hòa - - 5: 58

5.4.2.4 Tính toán bơm chìm nước thải cv vsrsssee 59

5.5 Cụm keo tụ tạo bÔng - c ng ng ng TT kế 61

5.5.2 Tính toán bề keo tụ (trộn cơ khi) cv srvreEerersererkrererreeo 61

5.5.2.1 Tính kích thuéc bé Keo tu sescecsessessesssessessessessnsesesseeseesnssneeseentensens 61 5.5.2.2 Tính cơ cầu khuấy trỘñ ¿+ + s2 + vESEEEEESEekEErErkrsrererkrsree 62

5.5.2.3 Tính toán bơm định lượng phèn c5 c5 1 ssssssse 63 5.5.2.4 Tính toán bơm định lượng Polym€r -«s< s1 vs ssssssss 63 5.5.3 Tính toán bề tạo bông (trộn cơ khi) c ccccecrkrkrererererrrrsrerrrrd 64

GVHD: TS Nguyén Xuân Trường Trang v

Trang 7

5.5.3.1 Tính kích thước bê tạo bông ¿- ¿- + 1x xvvvsvEeEsExkrvrsrerd 64 5.5.3.2 Tính cơ cầu khuấy trỘ - ¿-¿ ¿ ¿2 2 SE ‡EEEEESEEEEEEErEekrkrkrkrsree 65

5.6 Bề lắng hóa lý SH TT TT TT TT TT SH TH Tà rếp 66

"71,5 66 5.6.2.1 Tính tải trọng và ống trung tâm - ¿+ 55s 3E +xexrErereesree 66

5.6.2.2 Kiểm tra thời gian lưu nước ở bê lẵng ¿+5 cvcscssz: 67

266L án e- 4 67 5.6.2.4 Máng Tắng CƯA ST HH ng xu 68

5.6.2.5 Tính toán hiệu quá xử lý của bê lắng bùn hóa lý - 69

5.6.2.6 Cong suat cla DOM DUN sees esesesesssesesessevsvstevevsvsvavevscavavecseavanes 69

5.6.2.7 Ông dẫn nước ra khỏi bề lẵng + 6 xxx eEsExkrvrererd 71

5.7 Bê lọc sinh học ky khí UAF1 — UAF2 -s- ¿52 2 šEEE+EEEvEskekrErkrkrscee 72

5.7.2 Tinh todin DE UAFI oeseesesssssesssssssssessesseseesessesessesssseeaeensanesceaeensaseaseneeneess 73 5.7.2.1 Tính kích thước bỂ :- +: t2 73

5.7.2.2 Tính toán ống phân phối nước ¿ + + 52 +x‡EsE+EexrErerkescee 74

5.7.2.3 Tính lượng khí sinh ra và ống thu khí s55 + xzx+s+srd 75 8:17 17.1 2n á 76 5.7.3.1 Tính kích thước bỂ ¿tt tt xtEtvkerttrrtrttrrrrtrrrrrrrrrrrrike 76 5.7.3.2 Tính toán ống phân phối Nước . ¿5+ 2v £v£EvE+tevrererersree 78

5,7.3.3 Tính lượng khí sinh ra và ỗng thu khí: 5 55s s£xvexzxxrd 78 5.8 BỂ A€TOATIEK Gv 3 TT TT TT TT TT nà ng 79

5.8.2.4 Xác định lưu lượng không khí cung cấp cho Aerotank: 85

GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường Trang vi

Trang 8

5.8.2.5 Tính toán đường ống dân khí vào bể Aerotank: ¿5s sa 87

5.8.2.6 Tính toán máy thôi khí: + ¿ ¿2 + S2 SE EEEEESEEEEEEErkekrkrkrkrsree 87 5.9 Bể lắng ÏI 6 - kS x11 E TS E TT ST TT SE SH rếp 90

3.0.2 TĨÍHH ÍOđH -Gc ni ki Ki vờ 90 5.9.2.1 Tính tải trọng và ống trung tâm: + 55s 3E +xexrErerkescee 90

5.9.2.2 Kiểm tra thời gian lưu nước của bê lắng: - - + +s+s+z+s+xzsrxe 91

0 Lá 1 e - 91 5.9.2.4 Máng T1 CƯA: S91 vn ng gu 92 5.9.2.5 Công suất của bơm bùn tuần hoàn: 52s +x+xe£+xzxesrxe 92

5.9.2.6 Công suất của bơm bùn thải bỏ 5-5552 S3 3 EvEzEevrererersree 93

5.10 Bề khử trùng - s11 1 TT Tưng TT TT HT ng 95

3.10.2 Tĩnh FOÁH cv vn TT kh ch cờ 96

5.10.2.1 Tính kích thước bỂ - + 52t t3 EESEEEEEEEEErErkrkrrrrrrrrrei 96 5.10.2.2 Tính hóa chất khử trùng . ¿- ¿- 2 6 E2 šExE vs EeEsEkrvrerkrd 97 5.11 BỂ nén bùnn ¿5c St E3 1111111 1111111111111 1311111111111 1117 98

3 11.2 TĨÍnh fOÁH cv ni ki Ki vn cờ 98

CHUONG 6 KHAI TOÁN GIÁ THÀNH XỬ LÝ .s 555 55s < 100 6.1 Dự toán phần thiết bị và xây đựng - - - cà TS ng nh rrreg 100 6.2 Suất đầu tư cho Imỉ” nước thải ¿- - 5c SE kSEkEEEEEEkEEEEkEErrkrkrrkes 112 6.3 Chỉ phí xử lý 1m” nước thải .- - - - 2s S92 SEEEEEkzkeEsEsEevrvsrrrrrerkrerksree 113

6.3.] Chỉ phi điện năng tiÊM ẨHỤ ĂĂ TQ TT HH rà 113

6.3.2 Chi phi hoa CRAG i ceececccccescsesssvevsvsvevevsvsvevevsvsvsvevsvavevevevsvevavevsvavavevacaeens 115

6.3.2.2 Dinh đưỡng ¿5 +5 St SE BE ExEEEEEEEEEEEEEEEEEEkrkrkrkrtrrd 115

6.3.2.3 Hóa chất nâng pH - ¿L2 E1 3 3E EkvE ch rhrrei 115

GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường Trang vii

Trang 9

06 xà an 6 (<da 3 115 6.3.3 Chỉ phí nhÂH CÔNG HH HT TT ng ghen 116 6.3.4 Chi phi bdo dueGng + Phi khace cceccccccecsecsesscccccccececseesesessevsssseaueeeeeeeeess 116

CHUONG 7 KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ 5s ssss 5s csessssesss 118

7.1.1 Uu điểm CÚ ẨFQIM- San Tnk TH St S SE HE 1T re 118 7.1.2 Nhược điểm của IrQI: Sa ca cv sex 1t 1S tt HH treo 118

TÀI LIỆU THAM KHẢO 5-5 s5 5 %5 S5 4 399595955583 e5959 5 120

GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường Trang viii

Trang 10

DANH MUC CAC TU VIET TAT

STT THUAT NGU VIET TAC TIENG ANH TIENG VIET

Demand

Organism ăn và lượng vi sinh

vật

Time

Suspended Solid trong bun hoat tinh

GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường

SVTH: Nguyên Thị Kim Thoa Trang 1x

Trang 11

13 SVI Sludge Volume Index | Chi số thể tích bùn

14 TCVN Vienam Standard Tiêu chuẩn Việt Nam

Fixbed khí vật liệu đệm với

dòng hướng lên

Sludge Blanket

GVHD: TS Nguyén Xuân Trường Trang x

Trang 12

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Tơng kết các chất (theo %) cho cà phê xanh và cà phê rang của cà phê

Arabica, cà phê Robusta, cà phê bột pha sẵn -¿- ¿c2 vn srrrserreea 8

Bảng 2.2: Danh sách quốc gia xuất khâu cà phê . ¿+ +2 2 2xx evsEzvrxez 9 Bảng 2.3: Sản lượng cà phê được tiêu thụ Q nSnSS S3 1v ky 11

Bang 2.4: Tinh hinh xuat khau cà phê Việt Nam niện vụ 2003/04 dén 2009/10 12

Bảng 3.1: Thành phần và tính chất nước thải chế biến cà phê hạt tươi tại Brazil 24

Bảng 4.1: Các thơng số tính tốn đầu vàO ¿ + S2 t2xxvEvErkrterrrersrrrrrri 38

Bang 4.2 Gia trị giới hạn các hệ thống và nồng độ các chất ơ nhiễm trong nước thải cơng nghiệp theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 24:2009/BTNMIT 39

Bảng 4.3 Hiệu quả xử lý của các cơng trình tiêu biỂu . 5-5 +scssc+x+xczcxẻ 41

Bảng 4.4: Hiệu quả của một số quá trình ky khí trong xử lý nước thải cơng nghiệp42 Bảng 4.5 So sánh hai phương án xứ lý đã đề xuất -. 2 cv secxrxrkz 45

Bảng 5.1 Giới thiệu hệ số khơng điều hịa phụ thuộc vào lưu lượng nước thải theo

tiêu chuẩn ngành mạng lưới bên ngồi vào cơng trình TCVN 51- 84 50

Bang 5.2: Tom tac s6 liéu thiết kế SCR tĩm tắc như sau: - - + 55 5+ S¿ 54

Bang 5.3: Tĩm tắc thơng số ơ nhiễm nước thải sau khi qua song chắn rác 54 Bảng 5.4 Tĩm tắc thơng số của bể thu gOïm 5: 2-5 SE ‡ESESEEErkrkrrrree 56 Bảng 5.5 Tĩm tắc thơng số ơ nhiễm của nước thải sau khi qua bê thu gom 56 Bảng 5.6 Tĩm tắt thơng số của bê điều hịa - s52 SE 3E sEekrErkrkekree 60

Bang 5.7 Tĩm tắt thơng số ơ nhiễm của nước thải sau khi qua bề điều hịa 60 Bang 5.8 Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở 20C 22 2+ xxx +xsers+2 69

Bảng 5.9 Tĩm tắt thơng số của bê lắng hĩa ly -¿- 25c 2 2 3E stkeEssrkrkrke 71 Bảng 5.10 Tĩm tắt thơng số ơ nhiễm của nước thải sau khi qua bể lắng hĩa lý 72

Bang 5.11 Tĩm tắc thơng số ơ nhiễm của nước thải sau khi qua bê UAF1 73

Bảng 5.12 Tĩm tắt thơng số của bể UA Fl .¿ ¿c2 2 S2 kề ‡EE£E‡EvE+ErkeEserkrkrke 76

Bang 5.13 Tĩm tắt thơng số ơ nhiễm của nước thải sau khi qua bể UAF2 76

Bảng 5.14 Tĩm tắt thơng số của bể UUAF2 - (S22 3 E3 EEEEESEEkEErkrkekree 79

GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường Trang xi

Trang 13

Bảng 5.15 Tóm tắt thông số ô nhiễm của nước thải sau khi qua bể Aerotank 80

Bảng 5.16 Tóm tắt thông số của bỂ Aerofank -¿-¿- + + tEEvErkrrsrereea 89

Bảng 5.17 Tóm tắt thông số của bể lắng ÏI ¿+ 52 + S52 +3£EvE+E+EeErxzxevcee 95

Bảng 5.18 Tóm tắt thông số của bê khử trùng ¿5+ + cv *vvEvE+erveererkrscee 97 Bảng 5.19 Tóm tắt thông số bê nén bùn:, - ¿+ + ¿c2 2 S2 vESE£EEEEskrkeerkrkrkrke 99

Bang 6.1 Phi xử lý cho lm2 nước thải c1 vn ng ghe, 116

GVHD: TS Nguyén Xuân Trường Trang xii

Trang 14

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Cây cà phê Tây NguyÊn - - 5 S11 19399 vn gen vn 6

Hình 2.4: Ly cà phê sản phẩm văn hóa ¿2E ESềEEEEEESEEEEEEErErkrkrrrrreei 8

Hình 2.5: Tải nguyên lIỆu VÀO + 19 1191011311118 89 900 11v ng hp 17

Hình 2.6: Phan loai bang san rung .cececcessseesssssssvsvscsssesevsvsvscssscvevevsvscssssssvanevas 18

Hình 2.7: Phân loại bằng cối Xây - ¿1 Sàn SE ST TH nghiệp 18 Hinh 2.8: Ngam Enzym đánh nỚI - - 5 331011 vn ng nhe nưy 18

Hith 2.9: Riva Sach .cccessccessccescceesvccussceusvcceevcceevscseeccseuceevseceeecseecseescseesseennss 19

Hinh 2.11: Say khôÔ 11h 1B SEEE SE SE TS TH TH Hành rệt 19

Hình 2.12: Phân loại hạt . - 2 CS 3n Đ SE SH pm ky cm 20

Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải cà phê (Phương án ]) 43

Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải cà phê ( Phương án 2) 44

GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường Trang xiii

Trang 15

TÓM TẮT ĐÈ TÀI

Nước thải chế biến cà phê là nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm (BOD,

COD, SS, .) rat cao Việc xử lý nước thải chế biến cà phê là vấn đề cấp thiết và

cần phải thực hiện Một trong những cơ sở chế biến cà phê của tỉnh Đăk Nông là công ty Minh An có nhà máy chế biến đặt tại Thôn Xuân Sơn, xã Đức Minh, huyện Dakmil, tinh Đak Nông cũng đang gặp phải khó khăn này Vì vậy, đề tài này ra đời với mục tiêu: “Tính toán và thiết kế trạm xử lý nước thải chế biến cà phê cho Công

ty Minh An với công suất la 200 m’/ngay đêm.”

Với hàm lượng các chất ô nhiễm đặc trưng là: BOD; = 11.450 mg/l, COD =

17.260 mg/l, SS = 2.655mg/1 và chứa các chất khó phân hủy sinh học cần phải áp

dụng công nghệ xử lý kết hợp với vi sinh Tải trọng ô nhiễm quá cao nên cần áp dụng công nghệ xử lý vi sinh ky khí để giảm tải trọng ô nhiễm, tiếp theo xử lý vi sinh hiếu khí để làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm Ngoài ra, nước thải có màu nên cần sử dụng phương pháp xử lý sinh học với hệ keo tụ tạo bông và lắng để đảm bảo nước đạt tiêu chuẩn khi ra hệ thống xử lý Với công nghệ xử lý này, nước sau khi xử ly đạt chất lượng theo QCVN 24: 2009/BTNMT, loại B trước khi xả ra nguôn tiêp nhận

Suất đầu tư cho hệ thống xử lý nước thải chế biến cà phê của công ty TNHH

TM DV NN Minh An là: 15.519.750 đồng/mỶ

Chỉ phí vận hành 1m” nước thải là: 6.116 đồng/m'

GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường Trang 1

Trang 16

CHƯƠNG 1 GIOI THIEU CHUNG VE ĐÈ TÀI

1.1 Cơ sở hình thành đề tài

Chế biến cà phê đang là ngành phát triển nhanh và mang lại hiệu quả kinh tế

cao, với tong dién tich trong đạt trên 500.000 ha và sản lượng trên 10 triệu bao mỗi

năm, cà phê Việt Nam hiện nay đang xếp hạng thứ 2 sau gạo trong danh mục hàng nông sản xuất khâu của Việt Nam

Nước Việt Nam nắm trong vành đai nhiệt đới Bắc Bán Cầu, trải dài theo

phương kinh tuyến tir 8°30’ dén 23°30’ vi dé Bắc Điều kiện khí hậu và địa lý thích

hợp cùng với sự phát triển cây cà phê đã và đang mang lại cho ngành cà phê nước ta

một hương vị rất riêng

Công ty Minh An với sản phẩm chế biến chính là nhân cà phê cũng có những

đóng góp vào sự phát triển chung của ngành cà phê Việt Nam Tuy nhiên, cùng với

sự phát triển ngày càng lớn mạnh thì lượng chất thải phát sinh ngày càng nhiều, làm

ô nhiễm môi trường Trong đó, nước thải là yếu tố cần phải quan tâm hàng đầu

Nước thải chế biến cà phê chứa hàm lượng chất hữu cơ cao nên gây nhiều khó khăn

trong quá trình xử lý, ô nhiễm nước thải cà phê làm hủy hoại môi trường nghiêm

trọng, ảnh hưởng đến hệ sinh thái trong khu vực và sức khỏe cộng đồng van đề đặt

ra là làm thế nào để giảm nồng độ các chất ô nhiễm đến mức cho phép trước khi xả vào nguôn tiếp nhận

Trước tình trạng đó, việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy sản xuất nhân cà phê của Công ty Minh An là vấn đề cấp bách và cân thiết

Từ những lý do đó và với mong muốn đóng góp một phần vào công tác BVMT từ những kiến thức đã học được từ ghế nhà trường cũng như kinh nghiệm thực tiễn, tôi đã chọn đê tài : “Tính toán và thiết kế trạm xử lý nước thải chế biên cà

Trang 17

phê Công ty Minh An với công suất 200m /ngày đêm” đê thực hiện Đồ án tốt nghiệp

`

này

1.2 Mục tiêu của đề tài

Đề bảo vệ môi trường cùng với việc phát triển ngành cà phê Việt Nam theo hướng xanh — sạch — đạt chất lượng tiêu chuẩn, ít ô nhiễm môi trường, đạt tiêu chuẩn cho phép xả thải vào nguồn tiếp nhận

Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải cho Công ty Minh An chính là xây

dựng để giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường nước thải do ngành chế biến cà phê nói chung và công ty Minh An gây ra

Ngoài ra, đề tài còn mục đích củng cố kiến thức đã học và một ít kinh nghiệm

thực tế để làm Đồ án ra trường, mang kiến thức, kinh nghiệm, sự vấp ngã, sức trẻ,

đề phục vụ lợi ích cho xã hội nói chung và quê nhà Bình Định nói riêng, dé cung

hòa nhập vào xu thế phát triển chung của thế giới nói chung và Nước ta nói riêng là

“BVMTT xanh — sạch - không ô nhiễm”

1.3 Nột dung nghiên cứu

Để đạt mục tiêu của đề tài tốt nghiệp, người thực hiện cần nghiên cứu các nội dung

sau:

— Tim hiéu nganh ché bién ca phé o Viet Nam

— Tim hiéu vê thành phân, tinh chat cua nước thải chê biên cà phê

— Téng quan về Công ty Minh An và quy trình chế biến cà phê, từ đó nhận

biết thành phần và tính chất của nước thải chế biến cà phê

— Téng quan về các công nghệ xử lý nước thải chế biến cà phê đang được áp dụng

— _ Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải chế biến cà phê của Công ty Minh An

Trang 18

— Tinh toan các công trình đơn vị trong hệ thông xử lý nước thải chê biên cà

phê của Công ty

— Khái toán chi phí đầu tư và vận hành hệ thông xử lý nước thải chê biên cà phê của Công ty

1.4 Phạm vì nghiên cứu

Đề tài được thực hiện tại Công ty Minh An trong thời gian hơn 3 tháng, bắt đầu từ ngày 30/05/2011 đến ngày 06/09/2011

Trang 19

CHƯƠNG 2 TONG QUAN VE NGANH CHE BIEN CA PHE VA CONG NGHE SAN

XUAT CUA CONG TY MINH AN

2.1 Téng quan vé nganh ché bién ca phé Viét Nam

2.1.1 Sơ lược về ngành cà phê

Cây cà phê là một trong những cây 4á whi

công nghiệp quan trọng ở vùng nhiệt đới nói

chung, ở vùng Tây Nguyên Việt Nam nói

riêng Cà phê có tính thích nghỉ rộng, chịu eee

được hạn So với một số cây công nghiệp Ác c6 II

ae i finn, Se DA > a

khác cà phê là cây dễ trồng, tuôi thọ cao, ít Hình 21: Cây od phê Tây Nguyên |

mắc các bệnh nguy hiểm, cho năng xuất cao,

thu nhập khá Vì thế, diện tích trồng cà phê ở nước ta trong những năm gần đây tăng

lên đáng kê Niên vụ 2000/2001 là 410.000ha, niên vụ 2009/2010 là 500.000ha

Cà phê là thức uống thông dụng nhất thế giới, chỉ sau nước uống thông thường Hằng ngày trên thế giới có khoảng 2 tỷ người uống cà phê Trong hạt cà

phê có chứa nhiều hợp chất khác nhau như: Cafein (1,1 - 4,5% chất khô), đường Saccaro (5,3 — 7,95% chất khô), đường khử (0,3 — 0,44% chất khô), Protein hòa tan

(5,15 — 5,23% chất tan), Các Vitamin nhóm B, PP là những chất rất cần thiết cho

cơ thê con người

Trang 20

Hình 2.2 Hoa cà phê Hình 2.3: Trái cà phê

Hợp chất đặc trưng và quan trọng nhất trong cà phê là Cafin Có tác dụng kích thích thần kinh và tăng cường hoạt động của tế bào não, thúc đây hoạt động

tuần hoàn, bài tiết tăng cường trao đổi của cơ bắp Do vậy khi dùng cà phê với một

lượng thích hợp sẽ giúp con người trở nên minh mẫn và sảng khoái hơn '

Ngoài sự hâp dẫn bởi màu sắc và hương vị độc đáo, một số nghiên cứu gân đây còn cho răng: “Người sử dụng cà phê thường xuyên thì nguy cơ mặc bệnh tiêu đường loại 2 sẽ giảm so với những người ít dùng cà phề”

A na

'Hiệp hội cà phê và ca cao Việt Nam

SVTH: Nguyên Thị Kim Thoa

Trang 21

Bảng 2.1: Tông kết các chất (theo %) cho cà phê xanh và cà phê rang của cà phê Arabica,

cà phê Robusta, cà phê bột pha sẵn

Caffeine 0,9 — 1,2 ~ | 1,6 —2,4 ~2 4.5— 5,] Trigonelline 1-1,2 0,5 -1 0,6 — 1,75 0,3 — 0,6 ~

(Nguôn: Hiệp hội cà phê và ca cao Việt Nam, năm 2010)

Cà phê không chỉ đơn thuần là một sản phẩm

nông nghiệp thuần túy, nó thực sự trở thành

ngành kinh tế đóng vai trò ngày càng quan

trọng trong nền kinh tế thế giới Trên thế giới

đã công nhận và sử dụng rộng rãi thuật ngữ

“Coffee Industrial” —- ngành công nghiệp cà

phê với tổng giá trị giao dịch toàn cầu là

khoáng 100 tỷ USD (chỉ sau dầu hỏa) Ngành Hình 2.4 Ly cà phê Ban mê

cà phê không chỉ là một sản phâm chê biên

mà đó còn có các yêu tô tài chính, thương mại, đầu tư, văn hóa, du lịch sinh thái, du

lịch cà phê, Cà phê chính là mặt hàng được đầu tư nhiều nhất thế giới

Trang 22

Việt Nam là nước đứng thứ 2 trên thế giới về sản lượng cà phê xuất khẩu nhờ

vị trí địa lý thuận lợi, tài nguyên thiên nhiên (nước, rừng, không gian), khí hậu nhiệt đới gió mùa, thổ nhưỡng, sinh thái môi trường và con người với vốn văn hóa bản

địa Đã xuất hiện những doanh nghiệp lớn có bước phát triển có thể gọi là thần kỳ,

có khát vọng lớn và những ý tưởng đột phá Tất cả những điều này là tiền đề để có thể hoạch định và phát triển ngành cà phê thành ngành mũi nhọn quốc gia

Bảng 2.2: Danh sách quốc gia xuất khâu cà phê

Sản lượng cà phê (nghìn bao)

Tô Chức Cà Phê Thé Giới (ICO)

GVHD: TS Nguyén Xuân Trường Trang 9

Trang 23

Costa Rica (A)T.10-T.9 1.938 1.802 1.775 2.157

Cà phê là tên một chi thực vật thiên bảo, họ này gồm 500 chi khác nhau, với

trên 6.000 loại cây nhiệt đới Chi cà phê bao gồm nhiều loại cây lâu năm khác nhau,

hai loại cà phê có ý nghĩa kinh tế, loại thứ nhất có tên thông thường trong tiếng việt

là cây cà phê chè (tên khoa học là Coffee Arabica), đại diện cho khoảng 61% các

sản phẩm cà phê trên thế giới, loại thứ 2 là cà phê vối (tên khoa học là Robusta)

chiếm khoảng 39% các sản phẩm cà phê Ngoài ra còn có Coffee Liberica và Coffee Excelsa (ở Việt Nam gọi là cà phê mít) với sản lượng không đáng kê

Trang 24

2.1.2 Hiện trạng ngành cà phê

Năm 2011 cả nước có khoảng 539.959 ha cà phê hầu hết phát triển, sinh

trưởng tốt, năng xuất cao, tông sản lượng đạt tới 80 vạn tắn Những con số vượt xa

tat ca mọi suy nghĩ, mọi mục tiêu chiên lược của ngành

Tuy nhiên, sự phát triển này vẫn còn chứa đựng những yếu tố yếu kém: chủ

yếu là xuất cà phê nhân, cà phê chế biến và thương hiệu còn thấp Tỷ lệ tiéu ding ca

phê trong nước vẫn còn ở rất thấp (0,5 kg/người/năm, so với các nước trồng cà phê khác có mức trung bình là 3kg/người/năm), không đủ để tạo ra sự tự chủ của sản lượng cà phê nội địa so với xuât khâu

Bảng 2.3: Sản lượng cà phê được tiêu thụ

(Nguồn: Theo Hiệp hội cà phê và ca cao Việt Nam, năm 2010)

Bên cạnh các cơ sở chế biến với thiết bị mới, chất lượng sản phẩm khá, được

xây dựng trong vòng gần 10 năm lại đây đảm bảo chế biến được khoảng l triệu

tân/năm với 500 nghìn ha diện tích còn có nhiều cơ sở tái sản xuất thủ công Các cơ

sở này trang bị nhiều máy lẻ, chế biến cà phê thu mua của dân đã qua sơ chế không

đảm bảo tiêu chuẩn xuất khẩu Cà phê của dân thu hái về chủ yếu xử ly phan tan 6

từng hộ nông dân qua con đường phơi khô trên sân cỏ, sân cát hoặc nền xi măng Nhiều nơi sử dụng các máy say xát nhỏ để xay cà phê nhân bán cho những hộ thu mua cà phê

Trang 25

Tình hình chế biến như vậy dẫn đến kết quả là chất lượng cà phê không đều

Cà phê của các Công ty, nông trường sản xuất ra thường có chất lượng tốt, mặt hàng đẹp như ở Đăklšăk có cà phê của các công ty Thắng Lợi, Phước An và công ty

Việt Đức, Buôn hồ, .được khách hàng đánh giá cao

Trong vòng 20 năm lại đây cà phê đã tăng sản lượng lên gấp trăm lần, nguyên

nhân dẫn đến những thành tựu đó trước hết là nhờ chính sách của nhà nước phù hợp

với nông dân là làm giàu trên mảnh đất của mình dựa vào sự cần cù lao động của ban thân, từng hộ gia đình Về nguyên nhân khách quan phải nói rằng đó là do giá thành cà phê trên thế giới những năm gần đây diễn biến có lợi cho ngành sản xuất,

cà phê làm ra bán được giá thành cao và thu nhập của người nông dân cũng tăng lến

(Nguôn: Tổng cục thông kê, tháng 3 năm 2011)

2.2 Tổng quan về công nghệ chế biến cà phê của Công ty Minh An

2.2.1 Thông tin chung về Công ty Minh An

—_ Công ty TNHH TM DV NN Minh An được đặt tại khu đất 01 Xuân Sơn —

Đức Minh — Dat Nong

— _ Diện tích toàn Công ty 7.200 m

Trang 26

— Toàn Công ty có khoảng 20 nhân viên

— Giờ làm việc của Công ty chia làm 2 ca

+ Từ 17h — 6h sáng: phân loại quả, rửa, xay vỏ

+ Từ 6h — 17h : ngâm enzyme và đánh nhớt

— _ Ngành nghề kinh doanh: Chế biến nhân cà phê

2.2.2 Những thuận lợi cho việc kinh doanh của Công ty Minh Án

Công ty Minh An đặt nhà máy tại huyện DakMII - Dak Nông Đây là một Tỉnh miền núi thuộc khu vực Miền trung Tây Nguyên Khí hậu được chia thành hai mùa

rõ rệt, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, mùa mưa từ giữa tháng 4 đến tháng 11, là một vùng đất đỏ Bazan rất màu mỡ, rất phù hợp cho việc phát triển các loại cây công nghiệp như cà phê, tiêu, ca cao và các loại cây nông lâm sản khác Bên cạnh đó, nhà máy thuộc huyện DakMII là một huyện có diện tích trồng cà phê

và các loại cây nông sản khác lớn nhất nhì trong Tỉnh, là một vùng thâm canh phát triển cây cà phê theo quy hoạch phát triển của tỉnh Đăk Nông Mặc khác, huyện Dakmil ở một vị trí trung tâm của vùng nguyên liệu cà phê nông sản, trên trục

đường QL 14, nối liền với huyện Đăk Sông (trước đây thuộc huyện Dakmil mới

chia tách bốn năm nay) thuận lợi cho việc giao thông giữa các vùng trong và ngoài

Tỉnh, với lượng Cà phê nhân hàng năm trên 60.000 tấn Đây là điều kiện thuận lợi

để xây dựng các cơ sở chế biến và kinh doanh cà phê, nông sản xuất khâu và cung

ứng vật tư, kỹ thuật nông nghiệp rất hiệu quả

Ngoài ra, công ty đã có nhiều kinh nghiệm và năng lực trong lĩnh vực chế biến

và kinh doanh cà phê nông sản, nông sản xuất khâu

2.2.3 Sơ lược về sản phẩm của Công ty Minh An

Công ty Minh An chế biến sản phẩm chủ yếu là cà phê nhân phục vụ cho xuất khẩu Tại nhà máy, cà phê được phân ra thành nhiều loại để phân phối cho nhiều thị trường khác nhau:

Trang 27

— Nhân cà phê loại 1 được xuât khâu, cà phê này có giá trị kinh tê cao và được chê biên chủ yêu

—_ Nhân cà phê loại 2 và vỡ vụn được tiêu thụ trong nước, phân phối cho các nhà máy chế biến cà phê bột hay cà phê hòa tan

Nhà máy chế biến bằng cả 2 phương pháp (khô và ướt), hoạt động sản xuất

của nhà máy trung bình 1 vụ là 2 tháng, mỗi tháng trung bình 30 ngày Năng xuất

của nhà máy khoảng 30 tấn thành phâm/ ngày

Với phương pháp ướt, nhà máy có thể chế biến 135 tấn cà phê tươi/ ngày

Trung bình nếu cà phê chín đều, hạt tốt thì có thể thu được 1,11 tắn nhân từ 5 tấn hạt tươi Nếu cà phê chất lượng không cao thì thu được 1 tấn nhân từ 6 tân hạt tươi

Tuy nhiên, kinh phí và nguồn tiêu thụ của Công ty có nhiều hạn chế, nên giai

đoạn đầu Công ty chỉ đầu tư xây dựng trạm xử lý nước thải giai đoạn I với công

suất 200m”/ngày.đêm

Trang 28

Quy trình chế biến cà phê tại công ty TNHH TM DV NN Minh An

Bụuijðn Máy xay đập dập Khí thải

Bụi, ồn « - Sân phơi, máy sấy

Bụi 4-.- Máybócvô — | > Vokhé

Nguyên liệu: Cà phê chưa đủ công nghệ cho chế biến tươi được chuyển qua

chế biến khô bằng phương pháp phơi khô rồi đưa vào xát

Cà phê sau khi đã qua chế biến tươi đã phơi khô chuyên về xát, cà phê thu

mua ngoài thị trường chế biến bằng phương pháp xát khô Lượng tạp chất trong cà phê nguyên liệu trung bình 2% gồm các tạp chất như cành là, đất, đá và các vật

khác,

Trang 29

Từ nguyên liệu này có thể đưa vào lò sấy hoặc phơi thủ công hoặc không qua công đoạn sây tùy vào tình hình thời tiệt, độ âm nguyên liệu và nhu câu sản xuât

—_ Lò sấy: Nguyên liệu chưa đạt độ âm được đưa vào lò sấy làm khô Như đã

nói ở trên lò sấy ít hoạt động vì chỉ sử dụng khi cần thiết và bắc buộc vào những

ngày mưa kéo dai

—_ Hệ thống sấy 25 tấn cà phê ướt/mẻ và hệ thống khay sấy cấp nhiệt bằng gạch Mỗi mẻ sấy cần từ 10 — 12h cho cà phê vỏ tươi tách quả khô Nếu lò đã nóng

chỉ cần 3h cho một mẻ sẵy cà phê tai chế Hoạt động theo kiểu tự vận hành, khép

kín và có quạt hút gió để hút bụi và khí thải về lắng ở Xyclon

— May xi ly kh6: Cà phê nhân đã được làm khô vào máy xử lý thô để tách các tạp chất rắn đất đá, sắt, thép, Công đoạn này sinh ra nhiều bụi và chất thải rắn, ở

bộ phận này phải có thiết bị hút lắng qua Xyclon

— May san ca bi: Trong nguyên liệu cà phê nhân mua về cân phải loại qua các loại quả có một nhân đê đạt tiêu chuân xuât khâu

—_ Máy tách tạp chất: nguyên liệu đã được sàn loại bỏ cà bỉ đưa vào máy tách

tạp chất Máy sàn phân loại: Cà phê nhân đã được làm khô, sạch đưa qua máy sàn phân loại để tách ra từng loại hạt theo kích cỡ quy định của tiêu chuẩn xuất khẩu Trong công đoạn này có các hạt bị vỡ trong quá trình đi qua các công đoạn trước

—_ Công đoạn đánh bóng: Trong dây chuyền này, nếu khách hàng có nhu cầu

thì nhân cà phê sẽ được qua hệ thống máy đánh bóng để tạo độ bóng cần thiết

— Nhằm nâng cao hiệu quả kinh tẾ, cà phê được phân loại hạt Hạt có chất

lượng tốt được xuất khẩu, hạt có chất lượng không tốt được phân phối trong nước

Trang 30

Quy trình chế biến cà phê hạt tươi

Sàn lọc nguyên liệu

— Rửa thô

(cà phê nhân)

Hạt cà phê tươi sau khi thu hoạch được

công ty thu mua và vận chuyên vê nhà máy Tại

đây, cà phê được chuyển đến bãi tập trung để

chuân bị cho công đoạn chê biên

GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường

SVTH : Nguyễn Thị Kim Thoa Trang 17

Trang 31

Đâu tiên, cà phê được cho qua sàn lọc nguyên 4

liệu: cành, là, đất, còn sót lại trong quá trình thu

hoạch được loại bỏ Sau khi sàn lọc nguyên liệu, hạt

được chuyển đến công đoạn rửa thô nhằm mục đích

làm sạch lớp vỏ bên ngoài, tạo điều kiện thuận lợi

cho quá trình xay xát

Hạt cà phê được đưa đến cối xay Tại đây quá

được phân thành 2 loại: quả chín được xay bỏ vỏ,

quá xanh được đưa thắng đến công đoạn xay Mục

đích của công đoạn này là loại bỏ lớp vỏ cứng bao

bên ngoài, lấy hạt để tiếp tục cho công đoạn phía

sau

Tiép theo, hat theo hé théng bang chuyén vao

bồn chứa dung dịch enzyme Pectinaza để loại bỏ

thịt quả Giai đoạn này gọi là giai đoạn đánh nhớt

hay còn gọi là giai đoạn ngâm enzyme Mục đích

cua qua trinh nay la ding enzyme Pectinaza phan

hủy Pectin có trong thịt quả, giúp nhân thành pham

có độ bóng Công đoạn này diễn ra từ 5 - 6h,

quyết định lớn đến chất lượng sản phẩm

Hình 2.8: Ngâm Enzym đánh nhớt

Trang 32

Sau khi đánh nhớt, nhân được rửa sạch để loại

bỏ chất bần dính trên nhân Giai đoạn này tốn nhiều

nước nhất trong toàn bộ quá trình chế biến Đây

cũng là công đoạn gây ô nhiễm nhiều nhất vì nước

thải chứa một lượng chất hữu cơ

Hình 2.9: Rửa sạch

Tiếp theo, cà phê được trải đều trên mặt sàn để

làm ráo (mặt sàn cách đất 50cm) Việc làm ráo được

thực hiện nhờ các cánh quạt đặt bên dưới Mục đích

của giai đoạn này là làm ráo mặt nhân cà phê, giảm

thời gian sẵy khô bằng nhiệt

Hình 2.10: Làm ráo

Sau khi làm ráo, cà phê được cho vào các

thùng quay nhiệt để sấy khô hoàn toàn (các hạt cà

phê xanh được sấy ở thùng quay khác

Hình 2.11: Sấy khô

Trang 33

Cuối cùng nhân cà phê được phân loại hạt để

phân phối cho các thị trường khác nhau

Hạt cà phê còn xanh được tiếp tục chế biến như

phương pháp khô

Hình 2.12: Phân loại hạt

2.3 Các vấn đề môi trường của nhà máy

2.3.1 Ô nhiễm nước thải

Nước thải chê biên cà phê là vân đê nan giải hiện nay vì chúng khó xử lý Nước thải được thải trong các công đoạn của dây chuyền sản xuất cụ thê là

+ Rửa thô: nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm không cao, chủ yếu là chất rắn lơ lửng

+ Xay vỏ: Nước thải phát sinh ít nhưng hàm lượng chất ô nhiễm cao, nước thải

đậm đặc, có độ đục và lượng cặn cao Trong giai đọan này có vỏ thải ra cùng với nước thải nên nước thải có rác nhiêu

+ Ngâm enzyme: đây là giai đoạn phát sinh nước thải nhiều nhất và hàm lượng chất ô nhiễm cao Ngoài ra, nước thải giai đoạn này có độ nhớt

+ Rửa sạch: giai đoạn này thải ra nước thải chứa nhiều chất hữu cơ và chất rắn

lơ lửng

—_ Nước thải vệ sinh thiết bi: phát sinh từ việc vệ sinh các thiết bị

— Và một lượng nước được thải ra nữa đó là nước thải sinh hoạt

Trang 34

2.3.2 Chất thải rắn

Rác thải sinh hoạt:

+ Rac thải từ hoạt động sinh hoạt của cán bộ công nhân viên trong nhà máy

như: thức ăn thừa, bao nylon, thùng carton, Rác thải có hàm lượng chất

hữu cơ cao, dễ phân hủy

+ Mỗi ngày lượng rác thải sinh hoạt khoảng 40kg, rác này được thu gom và mang đi chôn lấp trong khu vực

Chất thải rắn từ hoạt động chế biến: chủ yếu là vỏ cà phê, cành lá sót lại sau

thu hoạch Tổng nguồn chất thải rắn ướt tính khoảng 10.500 tấn vỏ cà phê/ vụ

Nguồn thải này được thu gom làm phân bón cho vườn cà phê

2.3.3 Khi thải

— _ Nguồn ô nhiễm không khí từ hoạt động của lò sấy, quá trình xay vỏ chế biến

cà phê khô

— _ Ô nhiễm từ hoạt động phơi cà phê, cào xới

— Onhiém tiéng 6n cua may moc va nhiét của hệ thông xây

Trang 35

CHƯƠNG 3

TONG QUAN VE NUOC THAI CHE BIEN CA PHE VA CAC

PHUONG PHAP XU LY NUOC THAI

3.1 Tổng quan về nước thái

3.1.1 Phân loại nước thải

Nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người và đã

bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng Thông thường nước thải được phân loại

theo nguồn gốc phát sinh Đây cũng là cơ sở cho việc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải Theo cách phân chia, có các loại nước thải sau:

e Nước thải sinh hoạt

Đây cũng là nước thải phát sinh từ quá trình sinh hoạt của con người như vệ

sinh, giặt giũ, chế biến thực phẩm, tại các khu dân cư, khu vực hoạt động thương

mại, công sở, trường học, bệnh viện và các cơ sở khác Thành phần của loại nước

thải này tương đối đơn giản, bao gồm các chất hữu cơ dễ phân hủy (Cacbon, hydrat, dau mỡ, ), chất khoáng (photphat, nito, magie, ) và vi sinh vat

se Nước thải công nghiệp

Nước thải công nghiệp là nước thải từ các nhà máy đang hoạt động, có cả nước thải sinh hoạt trong đó nước thải công nghiệp là chủ yếu Thành phần và tính

chất nước thải công nghiệp rất đa dạng và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: ngành

nghề sản xuất, trình độ của dây chuyền sàn xuất, nguyên vật liệu, lưu lượng,

e Nước thấm qua

Đây là nước thải vào hệ thống cống bằng nhiều cách khác nhau qua các khớp

nối, các ông có khuyết tật hoặc thành của hỗ ga

e Nước thải đô thị

Nước thải đô thị là thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống thoát

nước của thành phô Đó là hỗn hợp của các loại nước thải trên

Trang 36

3.1.2 Thành phân chỉnh của nước thải chê biến cà phê

3.1.2.1 Duong

— _ Đường trong cà phê là do nhớt hoặc phần ngoài của quả cà phê

— _ Trong quá trình lên men, đường bị phân hủy thành rượu và khí S0; Sau đó,

rượu chuyển thành axit axetic làm cho pH của nước giảm

3.1.2.2 Nhớt

— _ Nhớt là thành phần chất nhầy bao quanh hạt cà phê

— _ Thành phần chủ yếu của nhớt là protein, đường và pectin Phần nhớt rất khó

bị phân hủy, nó thường kết tủa thành một lớp đen trên bề mặt Lớp chất rắn này có

thể làm tắt nghẽn đường ống và giảm lượng oxy trong nước

3.1.2.3 Các chất hữu cơ

—_ Hàm lượng các chất hữu cơ trong nước thải cà phê rất cao (có thể lên đến

20g/)

—_ Các chất hữu cơ có nguồn gốc từ vỏ và thịt cà phê

3.1.2.4 Hương liệu tu nhiên

— _ Đây là chất tạo màu đỏ cho cà phê

— _ Các hương liệu này không làm hại đến môi trường Tuy nhiên, chúng làm

cho nước thải cà phê có màu xanh đậm hoặc đen, ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý

nước thải và cảnh quan môi trường

Trang 37

Bảng 3.1: Thành phân và tính chất nước thải chế biến cà phê hạt tươi tại Brazil

(Nguén: Departamento de Engenharia Agricola/ Universidade Federal de Vicosa, Brazil, 2007)

3.2 Các phương pháp xử lý nước thải

— Tùy theo tính chất của nguồn nước thải (lưu lượng, nồng độ, quy mô) ta có thé 4p dung công nghệ xử lý khác nhau Hiện tại có các phương pháp xử lý nước thải cơ bản như sau: phương pháp hóa học, phương pháp sinh học, xử lý bậc cao

—_ Một trạm xử lý nước thải cần áp dụng kết hợp một hoặc nhiều phương pháp

+ Song chắn rác có khoảng cách giữa các thanh từ 60 - 100mm

+ Song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 — 25mm

Trang 38

— _ Theo hình dạng có thê phân thành song chắn rác và lưới chắn rác Song chắn

rác có thê đặt đi động hoặc cô định

3.2.1.2 Lắng

a Lang cat

—_ Bể lăng cát được thiết kế để tách các tạp chất vô cơ không tan có kích thước

từ 0,2 — 2,0 mm ra khỏi nước thải, nhằm đảm bảo an toàn cho bơm, tránh bị bào mòn, tắt nghẽn đường ống Bê lắng cát có thể phân thành 2 loại: Bê lắng cát ngang

và bể lắng đứng Ngoài ra, để tăng hiệu quả lang cat, bé lắng cát có thối khí cũng được ứng dụng rộng rãi

b Lắng bùn hoạt tính

—_ Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước (bê lăng đợt 1) hoặc cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành bề lắng ngang và bê lắng đứng

—_ Bể lắng ngang: dòng nước chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc

không lớn hơn 0,01m⁄s và thời gian lưu nước t= 1,5 - 2,5h Bê lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng thấp hơn bể lắng đứng 10 - 20%

+ Theo đặc tính: lọc, gián đoạn, lọc liên tục

+ Theo dạng của quá trình: làm đặc, làm trong

Trang 39

+ Theo áp suất trong quá trình lọc: lọc chân không (áp suất 0,085Mpa), lọc

áp lực (0,3 — 1,5 Mpa) hay lọc dưới áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng,

+ Thiết bị lọc với lớp hạt có thể phân thành thiết bị lọc chậm, thiết bị lọc nhanh, thiết bị lọc hở, thiết bị lọc kín (lọc áp lực) Chiều cao lớp vật liệu

lọc trong thiết bị lọc hở dao động khoảng ] — 2m và thiết bị lọc kín 0,5 — 1m

d Xyclon thủy lực

—_ Khi chất lỏng chuyên động quay tròn trong các xyclon thủy lực, lực ly tâm tác dụng lên các hạt rắn làm văng chúng ra thành

— Ưu điểm của Xyclon thủy lực là cầu tạo đơn giản, tiện lợi, dễ vận hành, có

năng suất cao và chỉ phí thấp Xyclon thủy lực áp suất được dùng để lắng các tạp

chất rắn, xyclon thủy lực áp suất thấp (hở) thường được dùng để tách các tạp chất lắng và nôi

3.2 2 Phương pháp xử lý hóa học - hóa lÿ

3.2.2.1 Trung hòa

—_ Nước chứa các axit hoặc kiềm cần được trung hòa đưa về pH trung tính (6,5

— 8,5) trước khi sử dụng cho các công trình kế tiếp Trung hòa nước có thể thực hiện

bằng nhiều cách:

+ Bồ sung các tác nhân hóa học

+ Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hòa

+ Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng mưa axit

— _ Việc lựa chọn phương pháp trung hòa là tùy thuộc vào thể tích và nồng độ

của nước và chi phí hóa chât sử dụng

Trang 40

3.2.2.2 Keo tu - tao bông

— Trong nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mỊn và phân tán, kích thước của hạt thường dao động khoảng 0,1 - 10u Các hạt này lơ lửng

trong nước, do vậy tương đối khó lắng và loại bỏ Vì kích thước nhỏ, tỉ số điện tích

bề mặt và thể tích rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở nên rất quan trọng Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút Vander Waals giữa các hạt Lực này có thê dẫn đến sự kết dính giữa các hạt ngay

khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ va chạm Sự va chạm xảy ra do chuyên động

Brown và có tác động của sự xáo trộn Những chất keo tụ thường dùng là các muối sắt và muối nhôm:

+ Muối nhém: Al,(SO,);, Al,(SO,)3.18H,O, NaAlO,, Al,(OH),;Cl,

Kal(SO,4)2 12H,0, NH4Al(SO4)2.12H,O

+ Muối sắt: FeCl,, Fe,(SO,)3.2H,0, Fe;(SOa);.3 HO, Fe;(SOa);.7HạO

+ Chất trợ keo tụ: để tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông người ta

thường sử dụng các chất trợ keo tụ (Fluccutant) Việc sử dụng các chất keo

tụ cho phép giảm liều lượng chất keo tụ, giảm thời gian quá trình keo tụ

và tăng tôc độ lăng của các bông keo

+ Các chất trợ keo tụ nguồn gốc thiên nhiên thường ding 1a: tinh bét, dextrin

+ Các chất trợ keo tụ tổng hợp thường dùng là polyacrylamit (CH,CHCONH;), Tuy thudc vao các nhóm 1on khi phân ly mà các chất

trợ đông tụ có điện tích âm hoặc dương như polyacrylc axit

(CH,CHCOO), hoac polydiallydimetyl —amin

— Liều lượng keo tụ tối ưu sử dụng trong thực tế được xác định bằng thí nghiệm Jartest

Định dạng
Số trang	135
Dung lượng	20,7 MB