Đánh giá hiện trạng môi trường làng nghề chế biến thực phẩm và đề

Trong giới hạn của Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, được sự giúp đỡ của Giáo viên hướng dẫn, tác giả đã chọn đề tài tốt nghiệp cụ thể là: "Đánh giá hiện trạng môi trường làng nghề chế biến thự

Tôi xin cam đoan đây là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, đảm bảo tính nghiêm túc, trung thực, có cơ sở và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để tôi nghiên cứu và thực hiện đề tài đã đƣợc cảm ơn Các thông tin trích dẫn trong đề tài đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc./

LỜI CẢM ƠN

Để có được kết quả nghiên cứu này, ngoài sự nỗ lực và cố gắng của bản thân tôi đã nhận được sự giúp đỡ từ rất nhiều đơn vị và cá nhân Tôi xin ghi nhận và bày

tỏ sự biết ơn tới những tập thể và cá nhân đã dành cho tôi sự giúp đỡ quý báu đó

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo TS Vũ Văn Mạnh người đã trực tiếp hướng dẫn tôi thực hiện đề tài này

Tôi xin cảm ơn những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy, cô trong Viện Khoa học Công nghệ và Môi trường - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Tôi xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp trong Chi cục Bảo vệ Môi trường, UBND xã Lũng Hòa đã tạo điều kiện về thời gian và cung cấp số liệu giúp tôi thực hiện đề tài này

Cảm ơn sự cổ vũ, động viên và giúp đỡ của gia đình, bạn bè trong quá trình học tập và thực hiện luận văn

Vĩnh Phúc, ngày tháng năm 2015 Tác giả luận văn

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT

BORDA Hiệp hội Nghiên cứu và phát triển Bremen – CHLB Đức

(Bremen Overseas Reasearch and Development Association)

DEWATS Hệ thống xử lý nước thải phân tán

(Decentralized Wasterwater Treament System)

UASB Bể phản ứng kị khí với lớp bùn dòng chảy ngược

(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các sản phẩm và sản lượng của một số làng nghề CBTP 13

Bảng 1.2 Ước tính tải lượng ô nhiễm ở một số làng nghề 14

Bảng 1.4 Đặc trưng ô nhiễm từ sản xuất của làng nghề CBTP 15

Bảng 1.5 Định mức thải của một số làng nghề CBTP 15

Bảng 2.1 Lượng nguyên liệu đầu vào và sản phẩm đầu ra, chất thải kèm theo tính trên 1 tấn đơn vị sản phẩm 41

Bảng 2.2 Tổng lượng thải trung bình của làng nghề qua các hoạt động sản xuất và sinh hoạt một ngày tại xã Lũng Hòa 41

Bảng 2.3 : Kết quả phân tích nước thải tại thôn Hòa Loan, xã Lũng Hòa 43

Bảng 2.4 Kết quả phân tích môi trường nước ngầm 44

Bảng 2.5 Kết quả phân tích không khí xung quanh tại xã Lũng Hòa 45

Bảng 2.7 Quy hoạch khu sản xuất tập trung cho làng nghề Lũng Hòa 51

Bảng 2.8 Phân tích chỉ tiêu nước thải làng nghề chế biến tinh bột Hoài Hảo 56

Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải xã Lũng Hòa 65

Bảng 3.1 Tính toán lượng nước thải phát sinh 69

Bảng 3.2 Thông số tính toán hệ thống xử lý nước thải 69

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống aeroten thông thường 24

Hình 1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống lọc sinh học 25

Hình 1.3: Sự hình thành CH4 theo cơ chế khử CO2 28

Hình 1.4: Sơ đồ thiết bị yếm khí tiếp xúc 30

Hình 1.6: Thiết bị yếm khí dạng tháp đệm 31

Hình 1.7: Thiết bị UASB 33

Hình 1.8: Hầm biogas 34

Hình 2.1 Vị trí địa lý xã Lũng Hòa 35

Hình 2.2: Sơ đồ công nghệ tổng quát sản xuất bún và dòng thải 40

Hình 2.3 Mô hình hệ thống xử lý nước thải tinh bột sắn 57

Hình 2.4 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý hiếu khí 60

Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải xã Lũng Hòa 65

Hình 3.2 Sơ đồ hình vẽ bể xử lý kỵ khí dòng hướng lên kết hợp lọc kỵ khí 73

Bảng 1.1 Các sản phẩm và sản lượng của một số làng nghề CBTP 13

Bảng 1.2 Ước tính tải lượng ô nhiễm ở một số làng nghề 14

Bảng 1.4 Đặc trưng ô nhiễm từ sản xuất của làng nghề CBTP 15

Bảng 1.5 Định mức thải của một số làng nghề CBTP 15

Bảng 2.1 Lượng nguyên liệu đầu vào và sản phẩm đầu ra, chất thải kèm theo tính trên 1 tấn đơn vị sản phẩm 41

Bảng 2.2 Tổng lượng thải trung bình của làng nghề qua các hoạt động sản xuất và sinh hoạt một ngày tại xã Lũng Hòa 41

Bảng 2.3 : Kết quả phân tích nước thải tại thôn Hòa Loan, xã Lũng Hòa 43

Bảng 2.4 Kết quả phân tích môi trường nước ngầm 44

Bảng 2.5 Kết quả phân tích không khí xung quanh tại xã Lũng Hòa 45

Bảng 2.7 Quy hoạch khu sản xuất tập trung cho làng nghề Lũng Hòa 51

Bảng 2.8 Phân tích chỉ tiêu nước thải làng nghề chế biến tinh bột Hoài Hảo 56

Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải xã Lũng Hòa 65

Bảng 3.1 Tính toán lượng nước thải phát sinh 69

Bảng 3.2 Thông số tính toán hệ thống xử lý nước thải 69

Hình 3.1 Sơ đồ quá trình xử lý nước thải bậc I 71

Hình 3.3 Sơ đồ cấu tạo bãi lọc trồng cây 76

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT 3

DANH MỤC BẢNG 4

DANH MỤC HÌNH 5

MỞ ĐẦU 9

CHƯƠNG I 11

TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG LÀNG NGHỀ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM VÀ HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG TẠI CÁC LÀNG NGHỀ 11

1.1 TỔNG QUAN VỀ LÀNG NGHỀ CBTP 11

1.1.1 Khái quát về làng nghề 11

1.1.2 Tình hình sản xuất tại các làng nghề CBTP 12

1.13 Vấn đề môi trường tại các làng nghề CBTP 13

1.2 HIỆN TRẠNG QLMT TẠI CÁC LÀNG NGHỀ CBTP 16

1.2.1 Các văn bản về công tác quản lý môi trường làng nghề CBTP 16

1.2.2 Hiện trạng quản lý môi trường tại các làng nghề CBTP 18

1.2.3 Những vấn đề bất cập trong công tác QLMT tại làng nghề CBTP 18

1.3 CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI LÀNG NGHỀ CBTP 19

1.3.1 Phương pháp cơ học xử lý sơ bộ 19

1.3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo 21 1.3.3 Các dạng xử lý hiếu khí cơ bản 23

1.3.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp yếm khí 26

CHƯƠNG 2 35

KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG CHO LÀNG NGHỀ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM XÃ LŨNG HÕA 35

2.1 HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT LÀNG NGHỀ CBTP XÃ LŨNG HÕA 35

2.1.1 Giới thiệu chung về xã Lũng Hòa, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc 35 2.1.2 Đặc điểm CBTP tại xã Lũng Hòa 39

2.2 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG LÀNG NGHỀ CBTP XÃ LŨNG HÕA 41

2.2.1 Hiện trạng phát sinh chất thải của làng nghề xã Lũng Hòa 41

2.2.2 Hiện trạng các thành phần môi trường làng nghề xã Lũng Hòa 43

2.3 Đề xuất giải pháp QLMT làng nghề CBTP xã Lũng Hòa 46

2.3.1 Thực trạng QLMT làng nghề CBTP xã Lũng Hòa 46

2.2.3.2 Những khó khăn, bất cập trong việc quản lý QLMT 47

2.3.3 Đề xuất giải pháp QLMT làng nghề CBTP xã Lũng Hòa 49

2.4 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XLNT CHO LÀNG NGHỀ CBTP XÃ LŨNG HÕA 55

2.4.1 Những khó khăn, bất cập trong việc XLNT của làng nghề CBTP 55

2.4.2 Các mô hình XLNT điển hình cho làng nghề CBTP 56

2.4.2.3 Mô hình XLNT đã xây dựng tại làng nghề chế biến lương thực Khắc Niệm, tỉnh Bắc Ninh [16] 61

2.5 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XLNT CHO LÀNG NGHỀ CBTP XÃ LŨNG HÕA 63

2.5.1 Căn cứ để lựa chọn công nghệ XLNT cho làng nghề CBTP xã Lũng Hòa 63

2.5.2 Lựa chọn công nghệ XLNT cho làng CBTP xã Lũng Hòa 64

CHƯƠNG 3 68

TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ XLNT CHO LÀNG NGHỀ CBTP 68

TẠI XÃ LŨNG HÕA 68

3.1 CƠ SỞ PHÁP LÝ VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 68

3.1.1 Cơ sở pháp lý 68

3.1.2 Các tiêu chuẩn áp dụng trong thiết kế 68

3.2 Xác định công suất và các chỉ tiêu xử lý của hệ thống XLNT 68

3.2.1 Xác định quy mô công suất xử lý nước thải cho nhóm hộ nghề 68

3.2.2 Thông số tính toán 69

3.3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT QUY MÔ HỘ NGHỀ XÃ LŨNG HÕA 70

3.3.1 Các thông số đặc trưng của nước thải quy mô hộ nghề 70

3.3.2 Tính toán hệ thống XLNT qui mô hộ nghề công suất 15 m3/ngày 72

3.4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT QUY MÔ NHÓM HỘ LÀNG NGHỀ 74

3.4.1 Các thông số đặc trưng của nước thải quy mô nhóm hộ nghề 74

3.4.2 Tính toán hệ thống XLNT qui mô nhóm hộ làng nghề 75

3.4.3 Dự toán kinh phí xây lắp và vận hành 77

KẾT LUẬN 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

PHỤ LỤC 82

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, chính sách phát triển kinh tế - xã hội và định hướng công nghiệp hóa - hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn của Đảng và Nhà nước ta đã tạo động lực cho sự phát triển mạnh mẽ của các làng nghề Nhiều làng nghề truyền thống được khôi phục trở lại và nhiều làng nghề mới ra đời, góp phần thay đổi bộ mặt nông thôn Việt Nam, mang lại nhiều hiệu quả kinh tế, nâng cao đời sống, tăng thu nhập cho người lao động, góp phần xóa đói giảm nghèo, giải quyết lao động dư thừa tại các địa phương

Hiện nay, trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc có 77 làng nghề, làng có nghề Thực tế cho thấy sự phát triển các làng nghề, làng có nghề trong thời gian qua đã đóng góp quan trọng vào quá trình phát triển kinh tế xã hội (KT-XH) của tỉnh, giải quyết việc làm, tăng thu nhập, cải thiện đời sống người lao động đặc biệt là đối với lao động ở khu vực nông thôn Các làng nghề truyền thống cũng như làng nghề mới sau khi được công nhận đều phát triển tốt, đem lại thu nhập cho người dân và xây dựng quê hương ngày một khang trang Có một số làng nghề có giá trị sản xuất lớn như: Làng nghề chế tác đá Hải Lựu (huyện Sông Lô); các làng nghề mộc ở thị trấn Thanh Lãng (huyện Bình Xuyên), thị trấn Yên Lạc (huyện Yên Lạc), xã An Tường (huyện Vĩnh Tường) Công tác truyền nghề, đào tạo nghề đạt kết quả cao, giải quyết được hàng vạn lao động đến nay số lao động trong các làng nghề có khoảng 42.000 lao động với thu nhập từ 800.000 đến 2.500.000 đồng/người/tháng Cá biệt có một số lao động làm nghề chế tác đá mỹ nghệ, mộc mỹ nghệ thu nhập đạt từ 05 đến 07 triệu đồng/người/tháng Đối với làng nghề chế biến thực phẩm hiện nay trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc có 01 làng nghề (xã Lũng Hòa)

Bên cạnh những mặt tích cực đã đạt được, việc phát triển làng nghề đã và đang gây ra tình trạng ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí làm ảnh hưởng đến đời sống, mỹ quan cũng như sức khỏe của người dân Hoạt động sản xuất tại các làng nghề không theo quy mô sản xuất tập trung, mà chủ yếu nhỏ lẻ theo quy mô hộ gia đình, chính vì thế mức độ đầu tư cho sản xuất đặc biệt là đầu tư máy móc, dây chuyền công nghệ nhằm giảm thiểu các tác động tới môi trường là còn rất hạn chế,

bởi vậy nên trong quá trình sản xuất có nhiều công đoạn phát sinh ô nhiễm làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường

Trong giới hạn của Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, được sự giúp đỡ của Giáo viên hướng dẫn, tác giả đã chọn đề tài tốt nghiệp cụ thể là:

"Đánh giá hiện trạng môi trường làng nghề chế biến thực phẩm và đề xuất giải pháp xử lý nước thải cho làng nghề chế biến thực phẩm xã Lũng Hòa, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc"

Mục tiêu đích nghiên cứu: đánh giá hiện trạng môi trường làng nghề chế

biến thực phẩm (CBTP) nói chung và hiện trạng môi trường nước thải nói riêng Đề xuất các giải pháp quản lý môi trường (QLMT) và bảo vệ sức khỏe cộng đồng dân

cư

Đối tượng nghiên cứu: Hiện trạng các thành phần môi trường, tập trung

hiện trạng môi trường nước thải sinh hoạt của một làng (thôn Hòa Loan) và từ các

hộ gia đình sản xuất bún (khoảng 100 hộ)

Phạm vi nghiên cứu: Làng nghề chế biến thực phẩm xã Lũng Hòa, huyện

Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc"

Nội dung của đề tài:

- Tổng quan môi trường làng nghề CBTP, hiện trạng QLMT làng nghề CBTP xã Lũng Hòa, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc;

- Đánh giá hiện trạng môi trường làng nghề CBTP, phân tích xác định các nguyên nhân, bất cập để đưa ra các công cụ QLMT phù hợp với làng nghề CBTP;

- Đề xuất giải pháp xử lý nước thải cho làng nghề CBTP xã Lũng Hòa, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc

Phương pháp nghiên cứu: thu thập, tổng hợp, phân tích các tài liệu liên

quan, kết hợp với khảo sát thực tế công tác QLMT, tình hình KT-XH của địa phương Từ đó đánh giá hiện trạng môi trường, phân tích xác định các nguyên nhân, bất cập để đưa ra các công cụ QLMT và đề xuất giải pháp xử lý nước thải phù hợp làng nghề CBTP xã Lũng Hòa, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG LÀNG NGHỀ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

VÀ HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG TẠI CÁC LÀNG NGHỀ

Hiện nay hoạt động trong các làng nghề ở Việt Nam là những hoạt động kinh

tế phi nông nghiệp bao gồm các nghề thủ công, hoạt động dịch vụ sản xuất vừa và nhỏ với các thành phần kinh tế hộ gia đình, kính tế hợp tác xã, xí nghiệp xản xuất, các doanh nghiệp…Các hoạt động này đều gắn bó với người dân địa phương thông

qua việc sử dụng nguồn nhân lực, nguyên liệu, mặt bằng sản xuất, có tác động đến

sự phát triển KT-XH ở nông thôn

Sự phát triển của làng nghề đã cải thiện và nâng cao đời sống của nhân dân

rõ rệt, tỷ lệ hộ nghèo tại các làng nghề hiện nay đã giảm rõ rệt, hệ thống đường, trường, trạm phát triển Sự phát triển của làng nghề cũng mang lại những hiệu quả KT-XH to lớn, mang lại lợi ích kinh tế cho người dân nói riêng và xã hội nói chung Thu nhập bình quân của một lao động nghề có thể gấp 3 - 4 lần lao động thuần nông, 100% các làng nghề có trạm y tế, nhà trẻ và trường Phổ thông cơ sở; 83,7% được cung cấp điện, 100% có điện thoại tới UBND xã Tại nhiều làng nghề, trong

cơ cấu kinh tế địa phương, tỷ trọng ngành nghề công nghiệp dịch vụ đạt 60 - 80%

và ngành nông nghiệp chỉ đạt 20 - 40% Trong những năm gần đây số hộ và cơ sở ngành nghề ở nông thôn ngày càng tăng lên với tốc độ bình quân từ 8,8 - 9,8%/năm Thu hút tới 11 triệu lao động, chiếm khoảng 30% lực lượng lao động nông thôn [4] Đối với làng nghề CBTP, hiện nay trên cả nước có 197 làng nghề, chiếm 13,58% trong tổng số 1.450 làng nghề Các làng nghề này chủ yếu tập trung ở miền Bắc với 134 làng (miền Trung - 42 làng, miền Nam - 21 làng) [1]

Các sản phẩm của làng nghề CBTP rất đa dạng và phong phú không chỉ đáp ứng nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu, các nghề như: như làm bún, miến, bánh

đa nem; nấu rượu; cá kho,…

1.1.2 Tình hình sản xuất tại các làng nghề CBTP

Thực phẩm là nhu cầu tất yếu hàng ngày của cuộc sống, căn cứ vào mức độ tiêu thụ thực phẩm có thể nhận biết được sự phát triển của xã hội, của mỗi vùng, mỗi quốc gia Khi mức sống của người dân tăng lên thì nhu cầu về thực phẩm cũng tăng, chất lượng bữa ăn của được cải thiện, các loại thực phẩm ăn nhanh có sức tiêu thụ lớn Theo thống kê chỉ riêng tại Hà Nội, hàng ngày tiêu thụ khoảng 70 tấn bún,

50 tấn bánh các loại, 30 tấn mì ăn liền, miến, bánh đa khô và hàng trăm tấn thực phẩm khác [6]

Tình hình sản xuất tại một số làng nghề CBTP tiêu biểu [4]:

- Làng nghề bánh bún thôn Đoài Tam Giang (huyện Yên Phong, tỉnh Bắc Ninh) chuyên sản xuất bún khô, bánh phở với công suất 1.200 tấn/năm

- Làng nghề rượu Tam Đa (huyện Yên Phong, tỉnh Bắc Ninh) chuyên cung cấp cho khắp các tỉnh phía bắc, với trên 50% số hộ tham gia nấu rượu, sản xuất khoảng 1,2 triệu lít/năm (tiêu thụ khoảng 18.000 tấn sắn khô/năm)

- Làng nghề chuyên sản xuất bánh cuốn xã Thanh Trì, Hà Nội

Bảng 1.1 Các sản phẩm và sản lượng của một số làng nghề CBTP

STT Tên làng nghề Loại sản phẩm Đơn vị tính Sản lượng

2 Tinh bột Dương Liễu –

4 Nấu rượu Tân Độ - Phú

Tháng 2/2011, Đoàn giám sát UBTV Quốc hội đã làm việc và khảo sát thực tế tại các làng nghề CBTP trên địa bàn huyện Hoài Đức (Hà Nội), kết quả quan trắc và phân tích nước thải của 100% số lượng làng nghề cho thấy đều có từ 01 chỉ tiêu phân tích trở lên vượt TTCP từ 10-14 [12]

Bên cạnh đó, nhu cầu về lượng nước cấp đầu vào cho sản xuất của các làng nghề chế biến này rất lớn, trong khi nguồn nước cấp chủ yếu được khai thác từ nguồn nước ngầm thông qua giếng khoan và giếng đào, chất lượng nước ngầm có dấu hiệu ô nhiễm có nồng độ COD, TS, NH4+, Coliform cao

Bảng 1.2 Ước tính tải lượng ô nhiễm ở một số làng nghề

Lượng nước thải

(m3/ngày)

Tải lượng COD

(kg /ngày)

Nguồn [4]

b) Môi trường không khí

Nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí đặc trưng nhất của các làng nghề CBTP là mùi hôi thối, do sự phân hủy yếm khí các chất hữu cơ dạng rắn và chất hữu cơ tồn đọng trong nước thải sinh ra với các khí ô nhiễm như H2S, CH4,

NH3 Ngoài ra, trong hoạt động sản xuất còn sử dụng nhiên liệu hóa thạch (than đá), nên cũng đã góp phần gây ô nhiễm môi trường không khí và ảnh hưởng tới sức khỏe của người dân

Hàm lượng Bụi của hộ sản xuất miến ở làng nghề Yên Ninh và làng nghề Tương Chao vượt TCCP Hàm lượng SO2 của hộ sản xuất bún ở làng nghề Phú Đô vượt TCCP (0,6048 mg/m3

) [4]

c) Môi trường đất và chất thải rắn

Chất thải rắn (CTR) được thải ra từ các làng nghề CBTP chủ yếu gồm:

- Bã thải từ quá trình sản xuất (vỏ, xơ, bã từ sản xuất tinh bột dong, sắn; nha, đường rơi vãi từ sản xuất bánh kẹo, bột…);

- Các vỏ bao bì, sản phẩm lỗi hỏng;

- Xỉ than,…

Một số loại bã thải trong từ quá trình sản xuất được tận dụng lại để làm thức

ăn trong chăn nuôi gia súc, gia cầm và thủy sản (bã dong, bã đậu, bã cá, bỗng rượu), hoặc phơi khô để làm chất đốt (các bã có tính xơ cao) Tuy nhiên, những bã có hàm lượng chất hữu cơ cao không được tận dụng, hoặc thu gom hết sẽ được thải trực tiếp

ra cống rãnh, môi trường gây mùi hôi thối khó chịu và tắc ngẽn hệ thống thoát nước chung Đồng thời, những bã này rất thu hút ruồi, nhặng (vì có tính ngọt) là một trong những vecter truyền bệnh (sốt virut, sốt xuất huyết,…) gây ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm, sức khỏe của cộng đồng dân cư

Mặt khác, CTR từ sản xuất làng nghề khi không được thu gom, xử lý hợp vệ sinh cũng sẽ góp phần gây ô nhiễm gián tiếp môi trường đất thông qua lượng nước

N, Tổng P, Coliform

Xỉ than, chất thải rắn từ nguyên liệu

Ô nhiễm nhiệt, độ ẩm

Bảng 1.5 Định mức thải của một số làng nghề CBTP

Làng nghề

Nhu cầu nước cấp

1.2 HIỆN TRẠNG QLMT TẠI CÁC LÀNG NGHỀ CBTP

1.2.1 Các văn bản về công tác quản lý môi trường làng nghề CBTP

Trong thời gian qua, từ cấp Trung ương (TW) đến cấp địa phương đã ban hành nhiều văn bản (cơ chế, chính sách, quy định pháp luật) về liên quan đến công tác QLMT khu vực nông thôn (trong đó có các làng nghề truyền thống), có thể tóm tắt như sau:

* Cấp Trung ương:

- Luật về BVMT 2005, nay thay thế bằng Luật BVMT 2014 đã được Quốc hội thông qua và có hiệu lực từ ngày 01/01/2015

- Các văn bản dưới Luật và các văn bản khác có liên quan:

+ Nghị định số 66/2006/NĐ-CP ngày 07/07/2006 của Chính phủ về Phát triển ngành nghề nông thôn

+ Quyết định số 132/2000/QĐ-TTg ngày 24/11/2000 do Thủ tướng Chính phủ ban hành về một số chính sách khuyến khích phát triển ngành nghề nông thôn

+ Thông tư số 116/2006/TT- BNN ngày 18/12/2006 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn hướng dẫn thực hiện một số nội dung của Nghị định số 66/2006/NĐ-CP ngày 07/07/2006 của Chính phủ về phát triển ngành nghề nông thôn;

+ Bộ Tài chính đã ban hành Thông tư số 113/2006/TT-BTC ngày 28/12/2006

về việc hướng dẫn một số nội dung về ngân sách nhà nước hỗ trợ phát triển ngành nghề nông thôn theo Nghị định số 66/2006/NĐ-CP ngày 07/07/2006 của Chính phủ trong đó có quy định một trong các nội dung được hưởng hỗ trợ

- Nhiều văn bản quy phạm pháp luật tuy không quy định cụ thể đối với làng nghề nhưng phạm vi điều chỉnh bao gồm cả đối tượng làng nghề, trong đó quan trọng phải kể đến là:

+ Nghị định số 67/2003/NĐ-CP ngày 13/06/2003 của Chính phủ về phí BVMT đối với nước thải;

+ Nghị định số 04/2007/NĐ-CP ngày 08/01/2007 sửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị định 67/2003/NĐ-CP ngày 13/06/2003 của Chính phủ về phí BVMT đối với nước thải;

|+ Nghị định số 174/2007/NĐ-CP ngày 29/11/2007 của Chính phủ về phí BVMT đối với chất thải rắn;

+ Thông tư liên tịch số 125/2003/TTLT-BTC-BTNMT ngày 18/12/2003 của liên Bộ Tài chính - Bộ TN&MT hướng dẫn thực hiện Nghị định số 67/2003/NĐ-CP ngày 13/06/2003 của Chính phủ về phí BVMT đối với nước thải;

+ Nghị định số 59/2007/NĐ-CP ngày 09/04/2007 về quản lý chất thải rắn; + Thông tư số 07/2007/TT-BTNMT ngày 03/07/2007 của Bộ TN&MT hướng dẫn phân loại và quyết định danh mục cơ sở gây ô nhiễm môi trường cần phải xử lý

+ Thông tư số 13/2007/TT-BXD ngày 31/12/2007 của Bộ Xây dựng hướng dẫn một số điều của Nghị định số 59/2007/NĐ-CP;

+ Thông tư số 39/2008/TT-BTC ngày 19/05/2008 hướng dẫn thực hiện Nghị định số 174/2007/NĐ-CP ngày 29/11/2007 của Chính phủ về phí BVMT đối với chất thải rắn;

+ Thông tư số 12/2011/TT-BTNMT ngày 14/04/2011 của Bộ TN&MT quy định về quản lý chất thải nguy hại;

* Cấp địa phương: Một số địa phương có làng nghề đã chú ý đến việc ban

hành các văn bản liên quan đến làng nghề, cụ thể:

- Quyết định số 22/2008/QĐ-UBND ngày 02 tháng 5 năm 2008 của UBND thành phố Hà Nội ban hành “Quy định một số chính sách hỗ trợ phát triển nghề và làng nghề Hà Nội”

- Quyết định số 554/QĐ-UBND ngày 27 tháng 01 năm 2011 của UBND thành phố Hà Nội phê duyệt đề án bảo tồn và phát triển nghề, làng nghề Hà Nội giai đoạn từ năm 2010 đến năm 2020

- Vĩnh Phúc: Quyết định số 26/QĐ-UBND ngày 05/01/3013 về phê duyệt Quy hoạch phát triển các ngành nghề tiểu thủ công nghiệp Vĩnh Phúc đến năm

2020, tầm nhìn đến năm 2030; Kế hoạch số 2048/KH-UBND ngày 23/4/2014 của UBND tỉnh về thực hiện Đề án tổng thể BVMT làng nghề đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030

1.2.2 Hiện trạng quản lý môi trường tại các làng nghề CBTP

Trong thời gian qua, đã có rất nhiều hoạt động từ xây dựng chính sách bảo vệ môi trường (BVMT), chính sách hỗ trợ BVMT, các hoạt động truyền thống nâng cao nhận thức, các mô hình quản lý và xử lý ô nhiễm môi trường tại nhiều làng nghề và bước đầu đã có những tác dụng tích cực Tuy nhiên, kết quả khảo sát cộng đồng dân cư tại các làng nghề cho thấy còn nhiều hạn chế trong công tác QLMT làm ảnh hưởng tới hoạt động BVMT như:

- Hiện nay, các hộ sản xuất vẫn chưa làm hồ sơ thủ tục về môi trường (cam kết, đề án bảo vệ môi trường);

- Các văn bản quy định về BVMT làng nghề chưa được cập nhật và phổ biến kịp thời, rộng rãi tới các hộ nghề Nguồn tài chính, trợ giúp kỹ thuật và cung cấp thông tin về kỹ thuật và công nghệ mới thân thiện với môi trường rất ít tại làng nghề;

- Hạn chế trong thẩm quyền và và năng lực quản lý địa phương đối với các hành vi gây ô nhiễm môi trường của cơ sở sản xuất Hầu hết ở các làng nghề không thường xuyên có các cán bộ BVMT thực hiện công tác thanh tra, kiểm tra, giám sát môi trường hoặc hỗ trợ các hộ sản xuất thực hiện công tác BVMT Đối với chính quyền địa phương, năng lực QLMT rất hạn chế, chưa đáp ứng được yêu cầu phát triển của làng nghề, thiếu chế tài trong việc kiểm tra và xử phạt các hành vi gây ô nhiễm môi trường của hộ nghề sản xuất

- Sự nhận thức, quan tâm và tham gia của các hộ sản xuất nghề trong BVMT còn hạn chế Hầu hết các hộ sản xuất chỉ quan tâm đến kết quả sản xuất mà không chú ý đến hành vi xả thải Sự tham gia của cộng đồng dân cư địa phương trong BVMT làng nghề còn chưa phổ biến và có hiệu quả thấp

1.2.3 Những vấn đề bất cập trong công tác QLMT tại làng nghề CBTP

- Công cụ pháp lý, chính sách: Hệ thống văn bản, quy phạm pháp luật chưa đầy đủ, chưa cụ thể hóa cho BVMT làng nghề chế biến lương thực thực phẩm Nhân lực và tài chính cho BVMT làng nghề còn thiếu Lực lượng cán bộ làm công tác môi trường các cấp còn quá mỏng về số lượng và hạn chế về trình độ Hầu hết

cán bộ QLMT cấp huyện đã bổ sung tăng cường, tuy nhiên còn hạn chế về trình độ, chuyên môn; cán bộ môi trường các xã phường chủ yếu là kiêm nhiệm

- Đầu tư về tài chính: cho BVMT làng nghề còn chưa tương xứng, đầu tư cơ

sở hạ tầng nhưng chưa đầu tư cho hệ thống xử lý chất thải Hiện nay chưa có một văn bản quy định riêng đối với công tác BVMT với làng nghề CBTP

- Công cụ phụ trợ: Chức năng, nhiệm vụ về BVMT làng nghề của các ngành, địa phương chưa rõ ràng và còn chồng chéo Chỉ quy định trách nhiệm QLMT cho cấp huyện, chưa cụ thể cho từng cấp Chưa có sự liên kết, phối hợp giữa các cấp, các bộ phận trong việc QLMT Việc triển khai các công cụ quản lý còn nhiều yếu kém Công tác xã hội hóa BVMT làng nghề chưa được phát huy đầy đủ Trình độ dân trí và tính cộng đồng của làng nghề chưa cao ảnh hưởng đến công tác BVMT

- Công cụ kỹ thuật: Tuy một số địa phương đã có quy hoạch nhưng các khu/cụm làng nghề vẫn chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung chưa có hệ thống QLMT Chưa có hoạt động quan trắc, đo đạc các thông số ô nhiễm chất thải

1.3 CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI LÀNG NGHỀ CBTP

1.3.1 Phương pháp cơ học xử lý sơ bộ

Xử lý cơ học sơ bộ nhằm mục đích:

- Tách các chất không hòa tan, những vật chất lơ lửng có kích thước lớn (nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải

- Loại bỏ cặn nặng như sỏi, cát, mảnh kim loại, thủy tinh…

- Điều hoà lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải

- Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý hoá lý và sinh học

Các công đoạn (quy trình công nghệ) trong phương pháp xử lý cơ học sơ bộ gồm: (i) song chắn rác, (ii) lưới tách rác, (iii) bể lọc cát, (iv) bể điều hòa

(i) Song chắn rác:

- Song chắn rác thường đặt trước hệ thống XLNT hoặc có thể đặt tại các miệng xả trong các cơ sở sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích thước lớn như: nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilông, vải vụn và các loại rác khác

- Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành hai loại:

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

+ Song chắn mòn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 - 25mm

(ii) Lưới chắn rác:

- Lưới chắn rác dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành phần quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ CTR có kích thước nhỏ Kích thước mắt lưới từ 0,5 - 1,0mm

- Lưới chắn rác thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn (hay còn gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình đó

(iii) Bể lắng:

Nước thải trước khi đi vào xử lý sinh học cần loại bỏ các cặn bẩn không tan

ra khỏi dòng bằng bể lắng (bể lắng I), cặn hình thành trong quá trình keo tụ tạo bông hoặc cặn sinh ra trong quá trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2) Bể lắng có cấu tạo mặt bằng là hình chữ nhật hay hình tròn, được thiết kế để loại bỏ bằng trọng lực các hạt cặn có trong nước thải theo dòng liên tục ra vào bể Các loại bể lắng: Bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng ly tâm…

(iv) Bể điều hòa:

Do đặc thù công nghệ sản xuất của một số ngành, lưu lượng và nồng độ nước thải thường không đều theo các giờ trong ngày, đêm Sự dao động lớn về lưu lượng và nồng độ dẫn đến những hậu quả xấu đến hoạt động của mạng lưới và các công trình xử lý Do đó bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ và ổn định vi sinh vật trước khi vào công trình xử lý khác, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải gây

ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học Bể điều hòa có thể được phân loại như sau: bể điều hòa lưu lượng, bể điều hòa nồng độ, bể điều hòa cả lưu lượng và nồng độ

1.3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo

a) Các quá trình hiếu khí:

Cơ sở lý thuyết phương pháp xử lý sinh học hiếu khí thực chất là thực hiện các quá trình ôxy hóa các chất hữu cơ và vô cơ có thể oxy hóa sinh học được nhờ vi sinh vật

+ Cơ chế phân giải hiếu khí

Dưới tác dụng của các vi sinh vật hô hấp hiếu khí, các chất ô nhiễm được ôxy hóa hoàn toàn Các quá trình ôxy hóa bao gồm:

- Ôxy hóa các hợp chất hữu cơ không chứa Nitơ (gluxit, pectin )

Trong quá trình làm sạch nước, bùn hoạt tính cũng thường xuyên đổi mới do thời gian thế hệ của vi khuẩn biến động từ (20 - 60) phút

Cơ chế tự hủy cũng là một quá trình khử amin bằng ôxy hóa

C5H7NO2 + 5O2 = 5CO2 + NH3 + 2H2O + E Ngoài ra trong hợp đồng còn xảy ra các quá trình nitrat và phản nitrat hóa (ở những vùng thiếu oxy), quá trình sunfat hóa, photphoril hóa

b) Hồ sinh học:

Hồ sinh học là hồ chứa không lớn lắm, được dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, chủ yếu nhờ vào quá trình tự làm sạch của hồ Thực chất của quá trình xử lý nước thải bằng hồ sinh học là sử dụng khu hệ vi sinh vật (Vi khuẩn, tảo…) tự nhiên có trong nước mặt để làm sạch nước So với những công trình sinh học trong xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên thì hồ sinh học được áp dụng một cách rộng rãi hơn cả vì ngoài chức năng xử lý nước thải, thì nó còn mang lại những lợi ích như: nuôi trồng thuỷ sản; tạo ra nguồn nước để tưới tiêu cho cây trồng; điều hoà vi khí hậu trong vùng

Ở nước ta do điều kiện kinh tế còn khó khăn do đó phương pháp xử lý nước thải bằng hồ sinh học hay được áp dụng bởi vì:

+ Không đòi hỏi nhiều vốn đầu tư;

+ Bảo trì vận hành đơn giản, không đòi hỏi phải có người quản lý thường xuyên;

+ Ở nước ta vốn có rất nhiều ao, hồ hay khu đất trũng có thể sử dụng mà không cần phải xây dựng thêm;

+ Kết hợp với mục đích xử lý với việc nuôi trồng thuỷ sản và điều hoà lưu lượng nước mưa tại đó

Theo nguyên tắc hoạt động của hồ và cơ chế phân giải các chất ô nhiễm mà người ta phân biệt ra làm ba loại hồ sau: Hồ hiếu khí; Hồ yếm khí; Hồ tuỳ tiện Hiệu quả làm sạch của hồ sinh học đạt được ở mức độ từ (30 - 95) % chủ yếu phụ thuộc vào

độ sâu của mực nước, khả năng làm thoáng khí, mức độ chiếu sáng của hồ

+ Để đảm bảo yêu cầu yếm khí cao và giữ nhiệt vào mùa đông, thì hồ yếm khí cần có độ sâu lớn, thường từ (2,4 - 3,6) m;

+ Dung tích hồ phụ thuộc vào hàm lượng các chất ô nhiễm, thời gian lưu của nước và nhiệt độ xử lý;

+ Hồ nên có hai ngăn làm việc để dự phòng khi xả bùn trong hồ;

+ Hồ phải được quy hoạch xa khu dân cư (1500 - 2000) m và nhất thiết phải không được ảnh hưởng tới chất lượng nước mặt và nước ngầm trong khu vực;

+ Hồ yếm khí nên thiết kế theo thành các đơn nguyên để thuận tiện và đảm bảo hệ thống làm việc liên tục khi phải xả bùn cặn trong hồ;

+ Cửa tiếp nhận nước vào hồ nên đặt chìm ở vị trí thích hợp nhằm đảm bảo việc nước thải, cặn lắng sẽ được phân bố đều vào trong hồ;

+ Cửa tháo nước ra khỏi hồ nên thiết kế theo kiểu thu nước bề mặt và có tấm ngăn để bùn không thoát ra cùng với nước;

Thời gian lưu của nước thải trong hồ kị khí biến động từ (5 - 50) ngày Tải trọng BOD có thể đạt tới (280 -1500) Kg/ha.ngày đêm Tuy nhiên hiệu suất thông thường chỉ đạt (50 - 80) %

+ Hồ tuỳ tiện

Hồ tuỳ tiện còn được gọi là hồ hiếu - kị khí Phần lớn các ao, hồ ở nước ta là những hồ hiếu kị khí Hồ tuỳ tiện thường có độ sâu trung bình từ 1,5 m - 2 m, dưới tác dụng của khu hệ sinh vật rất đa dạng trong nước bao gồm: Các vi khuẩn yếm,

hiếu khí, thuỷ nấm, tảo và nguyên sinh vật

Trong hồ thường xảy ra 4 quá trình sau:

- Quá trình phân giải yếm khí xảy ra ở lớp bùn đáy và lớp nước sâu Cặn lắng, các chất hữu cơ khó hoặc chậm phân huỷ được chuyển hoá yếm khí, tạo ra các sản phẩm trung gian (Rượu, axit, CO2, H2S …) Ở vùng yếm khí còn xảy ra quá trình khử Nitrat nhờ một số vi khuẩn tự dưỡng hoá năng

- Quá trình oxy hoá hiếu khí xảy ra ở vùng hiếu khí (Lớp nước mặt và tầng trung gian) Dưới tác dụng của vi khuẩn hiếu khí và hô hấp tuỳ tiện các sản phẩm phân giải yếm khí như các axit hữu cơ, rượu… sẽ được oxy hoá hoàn toàn

- Quá trình quang hợp xảy ra trên lớp nước mặt nhờ tảo và một số thực vật hạ đẳng: CO2 sinh ra do phân giải yếm khí và oxy hoá hiếu khí sẽ được tảo và một số thực vật hạ đẳng chuyển hoá bằng quá trình tự dưỡng quang năng Quá trình này còn tạo ra một lượng đáng kể O2 cung cấp cho quá trình oxy hoá hiếu khí trên lớp nước mặt, nhất là vào những ngày lượng bức xạ mặt trời cao Tuy nhiên để đảm bảo cân bằng sinh thái trong hồ tuỳ tiện thì hàm lượng tảo không được vượt quá 100 mg/L

- Quá trình tiêu thụ sinh khối: Khi hàm lượng N và P trong nước thải cần xử

lý cao, tảo sẽ phát triển mạnh Nếu không được tiêu thụ, sinh khối tảo sẽ tích luỹ, tự huỷ gây ô nhiễm thứ cấp Tạo lập lại cân bằng sinh thái ở những hồ có hiện tượng tảo bùng nổ sẽ rất khó khăn

1.3.3 Các dạng xử lý hiếu khí cơ bản

a) Xử lý hiếu khí bằng bể oxy hoá (Aeroten)

Bể Aeroten là công trình làm bằng bê tông, bê tông cốt thép với mặt bằng thông dụng là hình chữ nhật Hỗn hợp bùn với nước thải cho chảy qua suốt chiều dài của bể Bùn hoạt tính là loại bùn xếp chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy hóa

và khoáng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải Bùn thường có màu vàng nâu, kích thước bông bùn lắng tốt thường từ (50 - 200) m Thông thường hệ thống Aeroten bao gồm: song chắn nước, bể điều hòa và lắng sơ cấp, bể Aeroten, bể lắng thứ cấp, bơm tuần hoàn bùn và bể xử lý bùn

thải được chuyểnvào bể Aroten (3), ở đây các chất ô nhiễm được oxy hóa bởi bùn hoạt tính Không khí được cấp liên tục vào bể Aroten thông qua hệ thống phối dưới đáy bể Aeroten

Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống aeroten thông thường

Nước thải đã được xử lý trong bể Aroten có lẫn bùn hoạt tính chảy vào bể lắng thứ cấp (4) Tại đây nước thải sau khi xử lý được tách bùn thoát ra ở phần trên của bể lắng (của thoát nước 7) và chảy ra ao, hồ Bùn lắng ở đáy bể lắng thứ cấp (4) được bơm bùn (5) dẫn vào bể xử lý bùn (6) hoặc thiết bị tách bùn, còn một phần được tuần hoàn trở lại bể Aeroten

Hình 1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống lọc sinh học

Hệ thống lọc thường làm việc theo nguyên tắc ngược chiều

Nước thải được phân phối đều trên bề mặt và thấm qua lớp vật liệu đĩa cố định màng sinh học, tại đây các chất hữu cơ bị giữ lại và được các vi sinh vật hiếu khí phân hủy thành CO2 và H2O Lượng oxy được cung cấp vào hệ thống từ đáy thiết bị nhằm giúp cho quá trình oxy hóa được tốt hơn Quá trình được mô tả như sau:

Màng sinh học chứa 3,75 % chất khô có độ dày (50 - 70) m, màng được chia thành 2 vùng:

Vùng 1: Vùng yếm khí (tiếp xúc với vật liệu lọc);

Vùng 2: Vùng hiếu khí

Vùng yếm khí càng nhỏ thì hiệu quả oxy hóa càng cao, thời gian lưu của màng thường từ (10 -14) ngày Khi các tế bào vùng yếm khí chết, màng sẽ tách ra khỏi vật liệu lọc và cuốn theo nước

So với hệ thống Aeroten thì lọc sinh học có hiệu quả oxy hóa thấp hơn và chỉ

xử lý được nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm thấp 300 mg/L

- Vật liệu lọc: Vật liệu lọc giúp cho màng sinh học bám tốt trên bề mặt, tạo diện tích oxy hóa lớn Để quá trình lọc đạt hiệu quả cao và kinh tế thì lọc phải đáp ứng được những yêu cầu sau: Có tính bền cơ lý hóa học cao; Có bề mặt riêng lớn,

độ thoáng cao; Chất liệu cho màng sinh học dễ bám dính và không ảnh hưởng tới chất lượng màng sinh học; Rẻ tiền, dễ kiếm

* Các dạng lọc sinh học: Các công trình xử lý nước thải bằng lọc sinh học

dựa vào sự hoạt động của các vi sinh vật hô hấp hiếm khí bám trên bề mặt vật liệu

Nước thải

Không khí

Vïng hiÕu khÝ

O2

Màng sinh học

Mµng chÊt láng

CO2

YÕm khÝ

lọc để khử các chất hữu cơ có trong nước thải Sau đây là các công trình xử lý nước thải bằng lọc sinh học được áp dụng trong quá trình xử lý nước thải

1.3.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp yếm khí

Hiện có rất nhiểu hệ thống XLNT áp dụng các phương pháp xử lý yếm khí bằng các thiết bị khác nhau như: Hầm ủ Biogas, bể tự hoại, bể BASTAF, thiết bị Jokasou, bể UASB…quy trình làm việc của các phương xử lý nước thải tùy thuộc vào các loại thiết bị khác nhau Có thể tóm tắt quá trình xử lý yếm khí là: quá trình phân giải yếm khí các hợp chất hữu cơ, vô cơ có thể chuyển hóa nhờ vi khuẩn hô hấp yếm khí và hô hấp tuỳ tiện

Phương pháp yếm khí chỉ áp dụng cho nước thải có hàm lượng BOD và cặn

lơ lửng cao (BOD >1000 mg/L; SS 300 mg/L - 400 mg/L) Sản phẩm phân giải hoàn toàn các hợp chất hữu cơ chứa của quá trình xử lý yếm khí là khí sinh học (Biogas), chủ yếu là CH4 và CO2 có thể sử dụng làm khí đốt

Cơ chế phân giải yếm khí các hợp chất hữu cơ là một quá trình phức tạp gồm

4 giai đoạn, trong mỗi giai đoạn chức năng của các nhóm khác nhau không giống nhau

Giai đoạn 1: Giai đoạn thủy phân các hợp chất hữu cơ

Các hợp chất hữu cơ phân tử lượng lớn như protein, gluxit, lipit bị phân hủy dưới tác dụng của các enzim hydrolaza của vi sinh vật thành các chất hữu cơ phân tử lượng nhỏ như đường đơn giản, axit amin

Trong giai đoạn thủy phân, các hợp chất gluxit phân tử lượng nhỏ được phân hủy nhanh; các hợp chất hữu cơ chứa Nitơ được phân hủy chậm hơn, trong khi các hợp chất hữu cơ phân tử lượng lớn như tinh bột, các axit béo phân tử lượng lớn được phân hủy chậm, đặc biệt zecelulo và liguo zenlulo được chuyển hoá rất chậm

và không triệt để do cấu trúc phức tạp

Các hợp chất protein được phân hủy chậm hơn, trong khi đó các hợp chất hữu cơ phân tử lượng lớn như xenlulo… thường được được phân hủy chậm và không triệt để do cấu trúc phức tạp

Các vi sinh vật tham gia vào quá trình thuỷ phân phụ thuộc vào các chất ô nhiễm vào và các đặc trưng khác của nước thải

Giai đoạn 2: Lên men các axit hữu cơ

Các sản phẩm thuỷ phân sẽ được vi sinh vật hấp thụ và chuyển hoá Trong điều kiện yếm khí, sản phẩm phân giải là các axit hữu cơ phân tử lượng nhỏ như axit propionic, axít butyric, axit lactic, các chất trung tính như rượu, andehit, axeton Thành phần của các sản phẩm trong giai đoạn lên men phụ thuộc bản chất các chất ô nhiễm, tác nhân sinh học và điều kiện môi trường

Ngoài ra trong giai đoạn này các axit amin hình thành do thuỷ phân protein cũng được khử amin, một phần gốc amin được các vi sinh vật sử dụng cho quá trình sinh trưởng và phát triển, một phần được khử

Giai đoạn 3: Giai đoạn lên men tạo axit axetic

Các sản phẩm lên men phân tử lượng lớn như axit béo, axit lactic … sẽ được chuyển hoá đến axit axetic

2CH3 - CHOH- COOH 2CH3 – CH2- COOH + CH3 – COOH + CO2 + 2H2O

a Lactic a Propionic a Axetic

Giai đoạn 4: Giai đoạn Metan hoá

Đây là giai đoạn quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình xử lý yếm khí thu biogas Hiệu quả xử lý sẽ cao khi các sản phẩm trung gian được khí hóa hoàn toàn

Quá trình hình thành khí Metan thường xảy ra theo 2 cơ chế chủ yếu sau:

Sự hình thành metan do decacboxyl hóa:

- CH4 được hình thành do decaboxyl axit axetic

- CH4 hình thành do decacboxyl hóa các axit hữu cơ khác

2 4

2 2

ChÊt h÷u c¬ ph©n tö l-îng nhá (®-êng, axit amin, axit bÐo )

Lªn men axit h÷u c¬ vµ C¸c chÊt trung tÝnh

Lªn men t¹o metan

Giai ®o¹n thñy ph©n

Giai ®o¹n lªn men

Axetic hãa

8 NADH +

8 NAD Khử bằng phản ứng oxy hoá khử: CO2 CH4 + 2H2O

dụng của nhiều loại vi khuẩn khác nhau Thành phần của khu hệ sinh vật trong phân giải yếm khí phụ thuộc chủ yếu vào bản chất của các chất có trong nước thải

- Vi sinh vật trong giai đoạn thủy phân và lên men axit hữu cơ

+ Vi khuẩn Bacillus, Pseudomonas có nhiều trong môi trường giàu Xenlulo + Vi khuẩn Micrococus, Lactobacilus có trong môi trường giàu tinh bột + Vi khuẩn Bacilus, Bacterium coli có trong môi trường giàu protein

+ Vi khuẩn Bacteroides, Bacillus có trong môi trường giàu lipit

- Vi sinh vật trong giai đoạn lên men tạo axit axetic

Một số chủng vi khuẩn có hiệu quả axetogen

+ Syntrophobacter wolonii, Syntro.wolfei và Syntro.buswellii

topt = (33 40) oC, pH = 6 8

- Vi khuẩn metan hóa: gồm 2 nhóm chính sau:

+ Nhóm vi khuẩn ưu ấm (Mesophyl):gồm Methanococcus, Methanobacterium, Methanosarcina phát triển ở nhiệt độ (35 - 38) oC và pH = 6,8 - 8,5

+ Nhóm vi khuẩn ưa nóng: (Thermophyl): Methanobacillus, Methanothrix, Methano spirllum

* Các dạng thiết bị xử lý

Các thiết bị xử lý yếm khí nước thải rất phong phú từ loại đơn giản như hầm Biogas đến loại phức tạp như thiết bị UASB

Các yêu cầu đối với thiết bị xử lý yếm khí

- Tạo môi trường đồng nhất bằng khuấy trộn, đối lưu tự nhiên hoặc bơm tuần hoàn

- Tách pha khí (Biogas) và pha rắn (sinh khối và cặn lơ lửng) ra khỏi nước thải sau xử lý

Thiết bị yếm khí tiếp xúc

Thiết bị gồm 2 bộ phận: Thiết bị lên men yếm khí (1); Thiết bị lắng (2) Trong thiết bị (1) gồm 1 môtơ khuấy được vận hành liên tục Khí biogas được dẫn ra cho đun nấu, gia nhiệt còn nước thải sau khi chảy ra khỏi thiết bị (1) được cho chảy vào thiết bị lắng (2) để tách bùn Bùn được tuần hoàn lại thiết bị lên men còn nước trong ra ngoài theo van chảy tràn

Ưu điểm: Thiết bị vận hành đơn giản Thiết bị lắng là nơi lưu giữ vi sinh vật trong trường hợp thiết bị vận hành không ổn định

Nhược điểm: Dung tích thiết bị lớn, cần có thiết bị lắng Nhu cầu năng lượng cao do dùng môtơ khuấy và bơm tuần hoàn bùn

Hình 1.4: Sơ đồ thiết bị yếm khí tiếp xúc

Thiết bị yếm khí giả lỏng

Nguyên tắc hoạt động: Vi sinh vật được cố định lên các hạt chất mang

(thuỷ tinh xốp, nhựa nhân tạo, ) Nước thải vào từ phần dưới của thiết bị, chảy ngược lên qua lớp các hạt chất mang và chảy tràn ra ngoài Bơm tuần hoàn được trang bị nhằm tạo trạng thái chuyển động giả lỏng hay tầng sôi Vận tốc bơm được khống chế sao cho các hạt chất mang ở trạng thái lơ lửng không ảnh hưởng tới màng sinh học, sự cuốn trôi của các hạt chất mang bị hạn chế do kết cấu đặc biệt của phần trên thiết bị

Ưu điểm: Bề mặt tiếp xúc pha rất lớn (1000- 2000) m2/m3, 95 % số tế bào

vi khuẩn được cố định lên chất mang do đó mật độ vi sinh vật trong thiết bị cao Tuy nhiên nếu chuyển động tuần hoàn mạnh có thể gây ảnh hưởng tới màng vi sinh vật trên hạt chất mang Một ưu điểm khác là thiết bị yếm khí giả lỏng ít bị tắc

Nhược điểm: Quy trình vận hành phức tạp và đòi hỏi nhu cầu năng lượng cao do phải dùng bơm

Hình 1.5: Thiết bị yếm khí giả lỏng

Biogas

N-ớc thải sau xử

lý Vật liệu đệm

N-ớc thải vào

đất sét xốp, thuỷ tinh xốp, chất dẻo Các vi sinh vật phát triển trên bề mặt vật liệu đệm tạo thành màng và phát triển trong các không gian rỗng tạo thành các bông, nhờ đó giữ cho nồng độ vi sinh vật trong thiết bị cao và khá ổn định

Nguyên tắc hoạt động: Nước thải vào từ đáy tháp qua lớp vật liệu đệm, các chất ô nhiễm phân huỷ yếm khí tại đó Nước thải sau xử lý chảy tràn ra ngoài ở phần trên thiết bị

- Ưu điểm: Thiết bị vận hành khá đơn giản và ít tốn năng lượng; Hiệu quả xử

lý cao, thích hợp với xử lý nước thải có COD cao

- Nhược điểm: Dòng chảy dễ tạo thành kênh, có thể hình thành điểm chết làm giảm thể tích hữu dụng của thiết bị, tốc độ dòng chảy khó duy trì để bảo đảm cân bằng giữa sự tạo màng và tróc màng biofilm (tốc độ dòng chảy nhỏ thì tạo màng dày làm hạn chế quá trình khuyếch tán chất hữu cơ qua màng, ngược lại nếu tốc độ dòng chảy lớn thì màng vi sinh vật dễ bị tróc ra khỏi vật liệu đệm); Khi nước thải có hàm lượng cặn lơ lửng cao sẽ tích luỹ và gây tắc cục bộ trong lớp đệm;Chi phí đầu

tư cho thiết bị cao

Thiết bị yếm khí 2 giai đoạn

Quá trình chuyển hóa yếm khí gồm các giai đoạn có chức năng và tác nhân VSV khác nhau Vì vậy để nâng cao hiệu quả chuyển hóa có thể tách các giai đoạn

ở các thiết bị khác nhau Trong thực tế thường dùng hệ 2 thiết bị để dễ điều chỉnh

pH, nhiệt độ cho phù hợp với từng giai đoạn Đồng thời khi xử lý thu biogas thì chất lượng khí cao hơn trường hợp dùng 1 thiết bị (lượng CO2 đã được tách ở thiết bị 1)

- Thiết bị 1: Thực hiện quá trình thủy phân và lên men axit hữu cơ Trong thiết bị này, lượng ô xi có trong nước thải sẽ được các vi khuẩn hô hấp tùy tiện sử dụng để ô xi hóa các hợp chất hữu cơ đồng thời tạo điều kiện yếm khí cao cho quá trình lên men

- Thiết bị 2: Thực hiện quá trình axetat hóa và meetan hóa

Thiết bị yếm khí 2 giai đoạn đặc biệt phù hợp với xử lý nước thải giầu gluxit,

dễ axits hóa như nước thải chưa tinh bột, đường, do quá trình metan hóa là giai đoạn quyết định tốc độ Tuy nhiên, hệ thống xử lý yếm khí 2 giai đoạn tỏ ra không phù hợp với nước thải giàu hợp chất hữu cơ chậm hoặc khó chuyển hóa như protein, lipit, xenlulo hoặc pectin Hệ thống xử lý yếm khí 2 giai đoạn thường cồng kềnh, vốn đầu tư lớn hơn và vận hành phức tạp hơn

Thiết bị UASB

Nguyờn tắc hoạt động: Nước thải theo ống dẫn vào hệ thống phõn phối, đảm

bảo nước được phõn phối đều và vận tốc là (0,6 - 0,9) m/h Hỗn hợp bựn yếm khớ trong bể hấp thụ chất hữu cơ hũa tan trong nước thải, phõn huỷ và chuyển húa chỳng tạo biogas (khoảng 70 % - 80 % là CH4, 20 % - 30 % là CO2) Bọt khớ sinh ra bỏm vào hạt bựn cặn nổi lờn trờn va phải tấm chắn, hạt cặn bị vỡ, khớ thoỏt lờn trờn, cặn rơi xuống dưới Hỗn hợp bựn nước đó tỏch hết khớ vào ngăn lắng Nước thải trong ngăn lắng tỏch bựn, lắng xuống dưới và tuần hoàn lại ngăn phản ứng Nước dõng lờn được thu vào mỏng, khớ biogas được thu về bỡnh chứa Đõy là một thiết bị khỏ phổ biến, được dựng nhiều trong xử lý nước thải cỏc nhà mỏy chế biến thuỷ hải sản, nụng sản thực phẩm…

- Ưu điểm của thiết bị: Kết cấu đơn giản; Nhu cầu về năng lượng vận hành

thấp Thiết bị hoạt động ổn định

- Nhược điểm của thiết bị: Hàm lượng chất thải cao và khú phõn huỷ đũi hỏi

thời gian lưu dài dẫn đến kớch thước bể lớn; Khớ sinh ra dễ gõy chỏy nổ Khú kiểm soỏt trạng thỏi và kớch thước hạt bựn cặn, trạng thỏi lớp bựn kị khớ thường khụng ổn định khi điều kiện mụi trường thay đổi Khi khởi động lại, cỏc hạt bựn dễ bị nổi lờn

và trụi theo ra ngoài nờn giảm hiệu quả lắng cặn

Lớp đệm Lớp bùn cặn

Chụp thu biogas

N-ớc vào

Biogas

Van xả đáy

- Tạo ra nguồn phân bón sạch phục vụ cho trồng trọt;

- Tạo ra nhiên liệu khí đốt sạch đun nấu phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt;

Giai đoạn 1: Giai đoạn thuỷ phân các hợp chất hữu cơ thành các đường đơn

giản, Axit béo nhờ các vi khuẩn Bacillus, Proteus…

Giai đoạn 2 : Lên men các axit hữu cơ thành các khí CO2, H2S, NH3, H2, CH4

Hình thành khí biogas 66 % CH4, có thể đốt cháy được lớp bùn dưới đáy hầm được sử dụng làm phân bón, còn nước thải sau khi xử lý có thể thải vào ao, hồ hoặc tận dụng làm nước tưới cho cây trồng Còn khí CH4 sinh ra được dẫn ra từ đỉnh hầm sử dụng làm chất đốt

N-íc th¶i tõ sinh ho¹t,

CHƯƠNG 2 KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG CHO LÀNG NGHỀ CHẾ BIẾN

THỰC PHẨM XÃ LŨNG HÕA

2.1 HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT LÀNG NGHỀ CBTP XÃ LŨNG HÕA

2.1.1 Giới thiệu chung về xã Lũng Hòa, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc

2.1.1.1 Đặc điểm tự nhiên xã Lũng Hòa

Hình 2.1 Vị trí địa lý xã Lũng Hòa

a) Vị trí địa lý

- Phía Bắc giáp với xã Cao Đại;

- Phía Tây Nam giáp với xã Tân Tiến, Yên Lập;

- Phía Đông, Đông Nam giáp với xã Thổ Tang, Tân Tiến;

- Phía Tây giáp với xã Bồ Sao

Lũng Hoà nằm nằm ở phía Tây Bắc của huyện Vĩnh Tường (tỉnh Vĩnh Phúc) cách thành phố Vĩnh Yên khoảng 20 km về phía Đông Bắc Giao thông thuận tiện chạy theo đường quốc lộ 2A

Lũng Hòa là có diện tích đất tự nhiên là 624 ha Trong đó diện tích đất nông nghiệp là 408 ha, dân số có 9.758 nhân khẩu với 2.253 hộ gia đình sống chủ yếu bằng nghề sản xuất nông nghiệp và một số ngành nghề khác, đặc biệt có nghề sản xuất bún Hiện nay hầu hết các khu dân cư trong xã đã có hệ thống mương thu gom nước thải Trong năm 2014, xã đã xây mới được 1.741m mương thoát nước, 8.260m tấm đan đậy mương và được xả trực tiếp ra môi trường Đặc biệt, ngoài nước thải sinh hoạt của khu dân cư còn có một lượng lớn nước thải từ quá trình sản xuất bún của các hộ sản xuất cá thể trong xã

b) Địa hình, địa chất

Địa hình xã Lũng Hòa thuộc địa hình bán trung du Khu vực này cũng thuận lợi cho trồng lúa và các hoa màu Song, nền đất này lại dễ thấm nước, làm cho nguồn nước thải của làng nghề dễ thâm nhập vào nguồn nước ngầm

c) Khí hậu, Thủy văn

* Khí hậu:

Xã Lũng Hòa mang đặc điểm chung của khí hậu Đồng bằng Bắc Bộ thể hiện tính chất nhiệt đới gió mùa, nắng lắm mưa nhiều Mùa mưa trùng với thời kì gió Đông Nam kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10 Mùa khô trùng với thời kì gió Đông Bắc kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Các tháng có nắng, ít mưa, thuận lợi cho chế biến nông sản là tháng 5, 6, 10, 11, 12

* Thủy văn:

Chế độ thuỷ văn khu vực phụ thuộc vào chế độ thuỷ văn sông Hồng Hệ thống sông Hồng bắt nguồn từ Trung Quốc chảy qua Việt Nam Lưu vực sông Hồng khá lớn, thượng nguồn độ dốc địa hình lớn nên mùa mưa thường xảy ra lũ, nước dâng cao, chảy mạnh gây sạt lở

Mùa lũ thường kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9 hàng năm Lượng dòng chảy trong tháng 5 chiếm 75% đến 85% vào tháng 7, 8, 9 là ba tháng liên tục có dòng chảy lớn nhất, chiếm 60% đến 70% dòng chảy cả năm Mùa cạn kéo dài từ tháng 10 đến tháng 6 năm sau Lượng nước trong mùa cạn chiếm 15 đến 25% lượng nước cả năm Mực nước và lưu lượng nhỏ nhất thường xuất hiện vào tháng 3

Lũng Hòa có sông Phan chảy qua nên rất thuận lợi cho việc tưới tiêu nông nghiệp và điều hòa khí hậu địa phương Hệ thống ao hồ chiếm 10% diện tích đất tự nhiên và là nguồn nước cho sinh hoạt và sản xuất Ngoài ra còn có hệ thống mương kênh trong xã làm nhiệm vụ cấp thoát nước cho nông nghiệp

c) Thổ nhưỡng, thực vật:

Đất của xã chủ yếu là đất phù sa, thuận lợi cho trồng lúa và cây rau màu Đất

có thành phần cơ giới thịt trung bình và nặng Thảm thực vật tự nhiên của xã rất nghèo nàn Các loại cây chủ yếu là cây trồng như: lúa, hoa màu, cây ăn quả phân bố chủ yếu ở khu vực miền đồng và miền bãi, một phần ít rải rác trong khu dân cư Những năm gần đây, cùng với việc đô thị hóa nông thôn, cây xanh cũng dần biến mất Thiếu vắng vai trò điều hòa của thảm thực vật càng làm tăng thêm những ảnh hưởng của việc ô nhiễm môi trường

2.1.1.2 Điều kiện KT-XH

a) Dân số, Lao động và Mức sống

Dân số của xã Lũng Hòa với khoảng 2253 hộ (2013); 9758 khẩu sống phân

bố ở 4 thôn (Thôn Hòa Loan, thôn Lũng Ngoại, thôn Trung và thôn Đông) Tính đến thời điểm hiện nay toàn xã có khoảng hơn 50% tổng số hộ tham gia làm các nghề sản xuất công nghiệp- tiểu thủ công nghiệp (CN- TTCN) phân bố đều ở các thôn Nhờ sản xuất chế biến thực phẩm kết hợp với nông nghiệp, dịch vụ mức thu nhập bình quân đầu người của xã ngày càng cao đạt 9,48 triệu đồng/người/ năm Đời sống của nhân dân được cải thiện đáng kể Các dịch vụ cho dân sinh ngày càng được tăng theo mức sống

b) Cơ cấu kinh tế

Tổng thu toàn xã 89,783 triệu đồng đạt 110,3% so với kế hoạch, trong đó:

Ngành nông nghiệp đạt 27.369 triệu đồng đạt 1096,5%

Ngành thương mại- dịch vụ đạt 55.300 đồng, đạt 112%

Thu khác: 7.114 triệu đồng đạt 101% so với kế hoạch

* Nông nghiệp:

Trồng trọt: Tổng diện tích gieo trồng thực hiện 3 vụ ( Vụ đông 2013 – 137, 92

ha + vụ chiêm xuân – 403,76 ha + vụ mùa – 301,85 ha) = 843,53 ha đạt 96,6 % KH Giảm 77,63 ha so với cùng kỳ năm trước

* Chăn nuôi: Qua kết quả điều tra chăn nuôi 01/10/2014 toàn xã có:

Tổng đàn trâu bò: 1422 con tăng 316 con so với cùng kỳ Tổng đàn lợn: Có

5781 con (tăng 1395 con so với cùng kỳ) trong đó đàn lợn nái tăng 330 con tăng 47 con với cùng kỳ Tổng đàn gia cầm: Có 19.949 con (giảm 6551 con so với cùng kỳ) Chăn nuôi khác: Ngựa có 23 con, đàn chó có 1496 con, chim câu có 12.000 con, chim cút 9.800 con

* Ngành nghề dịch vụ - Thương mại:

Năm 2014 ngành nghề dịch vụ - thương mại tiếp tục được duy trì và phát triển các hộ có nghề đã đầu tư vốn, máy móc để sản xuất Số lao động tham gia vào làm các nghề thủ công nghiệp- dịch vụ- thương mại chiếm tới 52% tổng số lao động đây

là nguồn thu chủ yếu của đại đa số các hộ có lao động tham gia ngành nghề dịch vụ thương mại của xã

c) Công tác giáo dục

Toàn xã có 63 lớp với 1769 học sinh giảm 26 học sinh so với đầu năm học (do

bỏ học 07 học sinh, 10 học sinh chuyển trường)

d) Công tác y tế

Năm 2014 trạm y tế xã tổ chức khám chữa bệnh cho 1.5102 lượt người Trong

đó khám tại trạm: 4.528 lượt Khám học đường: 2.442 lượt Khám bảo hiểm y tế: 1.774 lượt Khám cho trẻ em dưới 6 tuổi: 1.254 lượt Khám và điều trị đông y: 3.934 lượt Điều trị nội trú tại trạm: 240 ca Số bệnh nhân chuyển tuyến trên: 930 lượt

đ) Công tác thông tin tuyên truyền – thể thao

Công tác văn hóa văn nghệ thể dục thể thao: Đôn đốc các thôn tổ chức thực hiện hương ước, xây dựng làng xã văn hóa, gia đình văn hóa Kết quả bình xét gia đình văn hóa năm 2014 toàn xã có 1.740 hộ gia đình đạt tiêu chuẩn gia đình văn hóa

2.1.2 Đặc điểm CBTP tại xã Lũng Hòa

2.1.2.1 Quy mô sản xuất tại làng nghề xã Lũng Hòa

Với thế mạnh là xã có truyền thống lâu đời trong CBTP, lực lượng lao động dồi dào, thị trường tiêu thụ ổn định qua nhiều năm Nghề CBTP tại xã đã được các cấp ủy đảng quan tâm

Thực tế, từ những năm trước đây, xã đã manh nha làm nghề này tuy nhiên chỉ mang tính thủ công, nhỏ lẻ Sản phẩm làm chỉ đủ cung cấp cho dân cư trong huyện Đến nay toàn xã có 2.253 hộ thì có khoảng hơn 100 hộ tham gia vào sản xuất bún

và phân bố tại các thôn, sản phẩm của xã chủ yếu là bún ướt quy mô sản xuất của các hộ khá lớn khoảng từ vài trăm kg đến 1,4 tấn sản phẩm bún ướt Sản phẩm của làng không chỉ cung cấp cho thị trường trong huyện mà còn mang đi khắp các huyện, thị trong tỉnh và một số vùng bạn giáp ranh như TP Việt Trì (Phú Thọ), Hà Nội