Nghiên cứu, xây dựng hệ số phát thải nước thải và chất thải rắn trong ngành chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh bình phước

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Đánh giá hiện trạng tình hình ô nhiễm môi trường gây ra do hoạt động ngành chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh; - Xây dựng hàm hồi quy thể hiện mối quan hệ g

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐINH THỊ MINH THÙY

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ SỐ PHÁT THẢI

NƯỚC THẢI, CHẤT THẢI RẮN TRONG NGÀNH CHẾ BIẾN HẠT ĐIỀU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH PHƯỚC

Chuyên ngành: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Mã chuyên ngành: 60.85.01.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2018

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Công nghiệp TP Hồ Chí Minh

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Tôn Thất Lãng Người phản biện 1: PGS.TS Bùi Xuân An Người phản biện 2: TS Hồ Minh Dũng Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày tháng năm 2018

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1 PGS,TS Trương Thanh Cảnh - Chủ tịch Hội đồng

2 PGS.TS Bùi Xuân An - Phản biện 1

3 TS Hồ Minh Dũng - Phản biện 2

4 PGS.TS Đinh Đại Gái - Ủy viên

5 TS Nguyễn Thanh Bình - Thư kýi rõ họ, t

VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Đinh Thị Minh Thùy MSHV: 1400421

Ngày, tháng, năm sinh: 28/02/1984 Nơi sinh: Sông Bé

Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã chuyên ngành: 60.85.01.01

I TÊN ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu, xây dựng hệ số phát thải nước thải và chất thải rắn trong ngành chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Đánh giá hiện trạng tình hình ô nhiễm môi trường gây ra do hoạt động ngành chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh;

- Xây dựng hàm hồi quy thể hiện mối quan hệ giữa chất thải rắn và các yếu tố sản xuất; mối quan hệ giữa nước thải và các yếu tố sản xuất;

- Kiểm định các hệ số của hàm mô tả mối quan hệ lượng chất thải rắn, nước thải phát sinh và các yếu tố khảo sát; hiệu chỉnh

- Đề xuất một số giải pháp giảm thiểu, xử lý nước thải cho ngành chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước

II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Theo Quyết định số 3523/QĐ-ĐHCN ngày 29/12/2017 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 29/6/2018

IV NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Tôn Thất Lãng

Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20 …

VIỆN TRƯỞNG VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Tôn Thất Lãng đã tận tình hướng dẫn, động viên và tạo điều kiện thuận lợi, cùng những ý kiến đóng góp sâu sắc nhất cho em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Chân thành cảm ơn tất cả Quý Thầy Cô và Cán bộ của Viện Khoa học công nghệ và quản lý môi trường – Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh đã hết lòng giảng dạy, truyền đạt kiến thức và giúp đỡ cho em trong suốt quá trình học tập Cảm ơn các cán bộ kỹ thuật và quản lý của các nhà máy chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước đã giúp đỡ tôi trong việc tính toán và thu thập các dữ liệu về sản xuất trong suốt quá trình thu thập, khảo sát thực tế

Cảm ơn Lãnh đạo và chuyên viên Chi cục Bảo vệ môi trường thuộc Sở Tài nguyên

và Môi trường tỉnh Bình Phước, các học viên lớp Cao học Quản lý Môi trường 4A

đã hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình thực hiện Luận văn

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Trong những năm qua, diện tích cây điều địa bàn tỉnh Bình Phước ngày một phát triển cả về diện tích trồng, khai thác và sản lượng Tuy nhiên, hiện nay chưa có một nghiên cứu chặt chẽ, chi tiết cho việc xây dựng hệ số phát thải các chất ô nhiễm trong nước thải, chất thải rắn ngành chế biến hạt điều để phục vụ công tác bảo vệ môi trường Vì vậy, đề tài ”Nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải nước thải, chất thải rắn trong ngành chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước” là cần thiết, phù hợp với tình hình kinh tế - xã hội của tỉnh Bình Phước nói riêng và cả nước nói chung

Đề tài được thực hiện trên cơ sở khảo sát thực tế, phân tích số liệu, trao đổi với các chuyên gia, cán bộ kỹ thuật trong lĩnh vực môi trường và chế biến hạt điều Căn cứ vào lưu lượng nước cấp, công suất, khối lượng nguyên liệu và công nghệ sản xuất xây dựng cơ sở lý thuyết và thực hiện tính toán xác định hệ số phát thải nước thải, chất thải rắn ngành chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước

Qua thực tế cho thấy trên địa bàn tỉnh Bình Phước có hai công nghệ sản xuất hạt điều: công nghệ hấp hơi nước và công nghệ chao dầu, với tính chất ô nhiễm trong nước thải có nồng độ của một số chỉ tiêu như sau: BOD 170 - 500mg/l, COD 300 - 900mg/l, tổng P 8 - 30mg/l

Kết quả nghiên cứu đã xây dựng được hệ số phát thải và hàm hồi quy trong nước thải, chất thải rắn ngành chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước, cụ thể như sau:

- Hệ số phát thải và hàm hồi quy trong nước thải công nghệ chao dầu

+ Hệ số phát: 1,13 ± 0,4

+ Hàm hồi quy tuyến tính: M_NT(chao) = 242,61 + 2,5024P + 1,1523W + 4,3647I

- Hệ số phát thải và hàm hồi quy trong nước thải công nghệ chao dầu

+ Hệ số phát: 0,16 ± 0,08

+ Hàm hồi quy tuyến tính: M_NT (hấp) = 0,5213P + 0,3215W + 5,0367I

- Hệ số phát thải và hàm hồi quy trong chất thải rắn:

+ Hệ số phát thải: 0,75 ± 0,219

+ Hàm hồi quy tuyến tính: M_CTR = 2605,61 + 42,5024*I

Đề tài đề xuất các biện pháp bảo vệ môi trường áp dụng phù hợp với điều kiện thực tế hiện nay của ngành nghề sản xuất hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước, nhằm thực hiện mục tiêu phát triển ngành nghề truyền thống đi đôi với bảo vệ môi trường, tiến tới phát triển bền vững

ABSTRACT

In the last years, cashew nuts branch in Binh Phuoc province is being developed all about cultivated area, exploit and yield However, at the moment there is no a close and detailed research for establishing the pollution emission factor of wastewater, solid waste in the cashew nuts processing branch for the environmental protection

So, with the Thesis ”Establishing the emission factor of wastewater and solid waste

in the cashew processing branch in Binh Phuoc province” is necessary, fit with the socio- economic situation of Binh Phuoc province and the country

The Thesis is done on basic of actual survey, take samples and analyse criterias, discussion with experts, technical agent in the field of environment and cashew nuts processing Based on flow rate, production, material input, capacity and technology

of producing, The Thesis established the elementary theory and carried out calculation to define the emission factor of wastewater, solid waste in the cashew processing branch in Binh Phuoc province

The reality is that in Binh Phuoc province, there are two technologies for cashew nut production: steam steamer and oil roasting technology The pollutants in wastewater are as follows: BOD 170 - 500mg/l, COD 300 - 900mg/l, total P 8 - 30mg/l

The results of the study have established the emission coefficient and regression function in waste water and solid waste of cashew nuts processing branch in Binh Phuoc province as follows:

- Emission coefficient and regression function in wastewater use technology oil: + Wastewater emission coefficient: 1,13 ± 0,4

+ Linear regression function: M_NT(oil) = 242,61 + 2,5024P + 1,1523W + 4.3647I

- Emission coefficient and regression function in wastewater use steaming technology

+ Wastewater emission coefficient: 0,16 ± 0,08

+ Linear regression function: M_NT (steam) = 0,5213P + 0,3215W + 5,0367I

- Emission coefficient and regression function in solid waste

+ Coefficient of emission solid waste: 0,75 ± 0,219

+ Linear regression function: M_CTR = 2605,61 + 42,5024I

The project has proposed several measures for environmental protection, including feasible technology and managment and corresponding application in curent situation of cashew nuts processing in Binh Phuoc province This aims to preserve and develop traditional industry, concurrently implement sustainable development

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào

Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định

Học viên

(Chữ ký)

Đinh Thị Minh Thùy

i

MỤC LỤC

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH iii

DANH MỤC BẢNG iv

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 3

4.1 Nội dung nghiên cứu 3

4.2 Phương pháp nghiên cứu 4

5 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 6

5.1 Ý nghĩa khoa học 6

5.2 Ý nghĩa thực tế 6

5.3 Tính mới 6

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 8

1.1 Tổng quan về cây điều 8

1.1.1 Khái quát ngành điều trên thế giới 9

1.1.2 Khái quát ngành điều ở Việt Nam 10

1.1.3 Hiện trạng cây điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước 14

1.2 Tổng quan về tài liệu nghiên cứu 30

1.2.1 Tình hình nghiên cứu hệ số phát thải trên thế giới 30

1.2.2 Tình hình nghiên cứu hệ số phát thải trong nước 32

CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÁT THẢI 38

2.1 Các phương pháp xác định hệ số phát thải 38

2.1.1 Các phương pháp xác định hệ số phát thải nước thải, chất thải rắn từ các nhà máy chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước 38

2.1.1.1 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa 38

2.1.1.2 Phương pháp kế thừa 38

2.1.1.3 Phương pháp chuyên gia 39

2.1.1.4 Phương pháp phân tích, thống kê - xử lý số liệu, tổng hợp 39

2.1.1.5 Phương pháp xử lý số liệu để xây dựng hàm hồi quy tuyến tính tải lượng chất thải rắn, nước thải 42

2.1.1.6 Phương pháp kiểm định tính có ý nghĩa thống kê của mô hình hồi quy 44

2.1.2 Nguyên tắc và quy trình xây dựng, tính toán hệ số phát thải chất thải rắn, nước thải trong chế biến hạt điều 46

2.1.2.1 Nguyên tắc xây dựng hệ số phát thải 46

2.1.2.2 Quy trình xây dựng, tính toán hệ số phát thải 47

2.2 Quy trình xây dựng hàm hồi quy tuyến tính thải lượng chất thải rắn, nước thải 48

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 49

ii

3.1 Hiện trạng môi trường các nhà máy chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh 49

3.1.1 Hiện trạng chất lượng nước thải các nhà máy chế biến hạt điều 49

3.1.1.1 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải nhà máy chế biến hạt điều 49

3.1.1.2 Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải nhà máy chế biến hạt điều 53

3.2 Tình hình phát sinh chất thải rắn 54

3.2.1 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khối lượng chất thải rắn 56

3.2.2 Kết quả tính toán, xây dựng hệ số phát thải chất thải rắn 62

3.2.3 Thảo luận kết quả 65

3.3 Kết quả tính toán, xây dựng hệ số phát thải nước thải và hàm hồi quy tuyến tính thải lượng nước thải phát sinh của nhà máy chế biến hạt điều 66

3.3.1 Kết quả tính toán, xây dựng hệ số phát thải nước thải sử dụng công nghệ chao 67

3.3.2 Kết quả tính toán, xây dựng Hệ số phát thải nước thải sử dụng công nghệ hấp

69

3.3.3 Tính toán, xây dựng hàm hồi quy tuyến tính thải lượng nước thải phát sinh 69

3.3.4 Kết quả xử lý số liệu hàm thải lượng hồi quy tuyến tính lượng phát thải nước thải 70

3.3.5 Thảo luận kết quả 72

3.4 Xây dựng hệ số phát thải và hàm hồi quy thải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải ngành chế biến hạt điều 74

3.4.1 Xây dựng hệ số phát thải 78

3.4.2 Xây dựng hàm hồi quy thải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải 78

CHƯƠNG 4 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU, XỬ LÝ CHẤT THẢI CHO NGÀNH CHẾ BIẾN HẠT ĐIỀU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH PHƯỚC 90

4.1 Về quy hoạch phát triển ngành chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh 90

4.2 Đề xuất biện pháp giảm thiểu và công nghệ xử lý nước thải 90

4.3 Biện pháp giảm thiểu xử lý chất thải rắn 94

4.3.1 Ứng dụng ủ phân Compost từ vỏ lụa hạt điều 94

4.3.2 Ứng dụng vỏ hạt điều để đốt nung gạch 94

4.3.3 Ép dầu điều từ vỏ hạt điều 95

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96

1 Kết luận 96

2 Kiến nghị: 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO 99

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

iii

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Diễn biến thời vụ thu hoạch điều của các nước trên thế giới 10

Hình 1.2 Quy trình chế biến hạt điều bằng công nghệ hấp hơi nước 19

Hình 1.3 Máy sàng hạt điều thô 20

Hình 1.4 Nồi hấp sử dụng hơi nước 21

Hình 1.5 Tách vỏ hạt điều thủ công 22

Hình 1.6 Tách hạt điều bằng máy tự động dùng khí nén 22

Hình 1.7 Tách hạt điều bằng máy tự động cơ khí 23

Hình 1.8 Lò sấy hạt điều 24

Hình 1.9 Máy bóc vỏ lụa tự động 25

Hình 1.10 Phân loại hạt thủ công 25

Hình 1.11 Sử dụng máy phân loại kích cỡ hạt 26

Hình 1.12 Hệ thống đóng gói sản phẩm 26

Hình 1.13 Quy trình chế biến hạt điều bằng công nghệ chao dầu 29

Hình 2.1 Đồ thị minh họa sự phân bố tuyến tính chất thải rắn 65

Hình 2.2 Đồ thị minh họa sự phân bố tuyến tính lưu lượng nước thải (công nghệ chao) 73

Hình 2.3 Đồ thị minh họa sự phân bố tuyến tính lượng nước thải (công nghệ hấp)

74

Hình 4.1 Quy trình hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến hạt điều 91

iv

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Diễn biến diện tích, năng suất và sản lượng điều từ năm 1999 – 2015 11

Bảng 1.2 Diễn biến diện tích điều trồng mới từ 2010 – 2015 12

Bảng 1.3 Diện tích cây công nghiệp lâu năm trên địa bàn tỉnh Bình Phước 14

Bảng 1.4 Sản lượng hạt điều nhân của tỉnh Bình Phước 15

Bảng 1.5 Sản lượng điều xuất khẩu trong những năm qua 15

Bảng 2.1 Kết quả phân tích thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải 50 Bảng 2.2 Khối lượng chất thải rắn phát sinh 55

Bảng 2.3 Nguồn nguyên liệu trung bình tại các nhà máy chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh 57

Bảng 2.4 Công suất của các nhà máy chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh 58

Bảng 2.5 Khối lượng chất thải rắn của các nhà máy chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh 60

Bảng 2.6 Kết quả xử lý số liệu hệ số phát thải chất thải rắn 62

Bảng 2.7 Kết quả hệ số phát thải chất thải rắn cho nhà máy chế biến hạt điều đối với nguyên liệu trong nước và nguyên liệu nhập khẩu 64

Bảng 2.8 Kết qủa xử lý hàm phát sinh chất thải rắn 65

Bảng 2 9 Kết quả đánh giá phương trình hàm hồi quy 65

Bảng 2.10 Lượng nước sử dụng bình quân ngành chế biến hạt điều sử dụng công nghệ chao 67

Bảng 2.11 Lượng nước thải bình quân ngành chế biến hạt điều sử dụng công nghệ chao 68

Bảng 2.12 Lượng nước sử dụng bình quân ngành chế biến hạt điều sử dụng công nghệ hấp 69

Bảng 2.13 Lượng nước thải bình quân ngành chế biến hạt điều sử dụng công nghệ hấp 71

Bảng 2.14 Kết quả hệ số phát thải nước thải cho chế biến hạt điều sử dụng công nghệ chao và hấp 69

Bảng 2.15 Kết quả đánh giá sự khác nhau về ý nghĩa thống kê giữa 2 công nghệ 70

Bảng 2.16 Kết quả xử lý hàm phát sinh nước thải công nghệ chao 71

Bảng 2.17 Kết quả đánh giá phương trình hàm hồi quy công nghệ chao 71

Bảng 2.18 Kết quả xử lý hàm phát sinh nước thải công nghệ hấp 72

Bảng 2.19 Kết quả đánh giá phương trình hàm hồi quy công nghệ hấp 72

v

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Cùng với việc tăng sản lượng hạt điều, tình trạng ô nhiễm nguồn nước, không khí, chất thải rắn cũng tăng theo Để ngành sản xuất hạt điều ở Bình Phước phát triển mạnh và bền vững, cần tìm hiểu, nghiên cứu và đưa ra các giải pháp bảo vệ môi trường thích hợp

Ngành chế biến hạt điều của tỉnh còn phát triển chưa đồng bộ, chưa có qui hoạch nên đa số các nhà máy này nằm xen kẽ khu dân cư, công nghệ xử lý chưa đạt yêu cầu kéo theo đó là hệ lụy về vấn đề môi trường, các cơ sở này hoạt động đã thải ra không ít khói bụi, nước thải và cả tiếng ồn gây ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống và sinh hoạt của người dân Hầu hết các nhà máy chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh chưa xử lý triệt để ô nhiễm môi trường; một số nhà máy có công nghệ xử lý chất thải nhưng chỉ là cách tiếp cận thụ động, chưa có biện pháp phòng ngừa chất thải;

Bên cạnh đó, trên địa bàn tỉnh chưa có một thống kê cụ thể hay một đề tài nghiên cứu nào đề xuất, đưa ra được hệ số phát thải nước thải, chất thải rắn phục vụ cho công tác quản lý nhà nước về các lĩnh vực liên quan

Để giải quyết các vấn đề trên việc thực hiện đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu, xây dựng hệ số phát thải nước thải và chất thải rắn trong ngành chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước” là rất cần thiết; Đề tài sẽ là cơ sở quan trọng để dự báo hệ

số phát thải nước thải và chất thải rắn trong tương lai, đề xuất các biện pháp, công nghệ xử lý chất thải hiệu quả nhất phù hợp phát triển kinh tế, xã hội và bảo vệ môi trường

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải nước thải, chất thải rắn trong nghành chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước nhằm phục vụ công tác quản lý môi trường trên địa bàn tỉnh Bình Phước

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đề tài sẽ tiến hành nghiên cứu tại các nhà máy, cơ sở chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước với hai loại hình công nghệ sản xuất hấp điều và công nghệ chao điều

3

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

4.1 Nội dung nghiên cứu

4.1.1 Thu thập và cập nhật các thông tin, tài liệu, số liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài

- Các số liệu về điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên và điều kiện kinh tế – xã hội của tỉnh Bình Phước;

- Thu thập số liệu về số lượng, quy mô, đặc điểm các cơ sở, nhà máy sản xuất hạt điều, khối lượng nước thải và chất thải rắn phát sinh;

- Quy trình công nghệ sản xuất tại các nhà máy, cơ sở sản xuất hạt điều trên địa bàn tỉnh

- Số liệu quan trắc và giám sát chất lượng môi trường các nhà máy, cơ sở sản xuất hạt điều từ đó đánh giá chất lượng môi trường của cơ sở sản xuất theo công nghệ hấp điều và công nghệ chao điều;

Mục đích của việc này là nhằm sàng lọc để chọn ra các số liệu có độ tin cậy cao Trên cơ sở các nguồn thông tin và tài liệu được thu thập, tiến hành sàng lọc, phân tích đánh giá và xác định các loại dữ liệu, thông tin cần phải tiến hành điều tra, khảo sát bổ sung

4.1.2 Khảo sát, đánh giá hiện trạng các cơ sở, nhà máy sản xuất hạt điều trên địa bàn

- Khảo sát, thu thập số liệu tại các cơ sở, nhà máy cơ sở, nhà máy sản xuất hạt điều trên địa bàn tỉnh

- Thu thập kết quả phân tích nước thải pH, BOD, COD, TSS, tổng N, tổng P, tổng Phenol, Coliform để xác định nồng độ, tải lượng các chất ô nhiễm nước thải, lưu lượng nước thải và khối lượng chất thải rắn phát sinh tại một số nhà máy chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh

- Đánh giá hiện trạng tình hình ô nhiễm môi trường do hoạt động chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh

4

4.1.3 Tính toán, xây dựng hệ số phát thải phù hợp với điều kiện của tỉnh

- Nghiên cứu và đưa ra cơ sở lý thuyết lựa chọn các thông số tính toán, ảnh hưởng đến lượng nước thải và chất thải rắn phát sinh trong hoạt động chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước

- Kết quả của luận văn là xây dựng hàm hồi quy thể hiện mối quan hệ giữa chất thải rắn và các yếu tố sản xuất (nguyên liệu đầu vào, công suất sản xuất); mối quan hệ giữa nước thải và các yếu tố sản xuất (công nghệ sản xuất, lưu lượng nước cấp, nguyên liệu đầu vào, lưu lượng nước thải)

- Kiểm định các hệ số của hàm mô tả mối quan hệ giữa lượng chất thải rắn, nước thải phát sinh và các yếu tố khảo sát; hiệu chỉnh

4.1.4 Đề xuất một số giải pháp để giảm thiểu, xử lý chất thải ngành chế biến điều trên địa bàn tỉnh

- Đề xuất giải pháp giúp cơ quan quản lý môi trường địa phương trong công tác quy hoạch quản lý phục vụ chiến lược phát triển bền vững ngành chế biến hạt điều của tỉnh

- Hỗ trợ các doanh nghiệp lựa chọn, triển khai các giải pháp giản thiểu và công nghệ

xử lý phù tại các nhà máy chế biến hạt điều

4.2 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp điều tra, thu thập số liệu: Điều tra khảo sát lựa chọn các nhà máy chế biến để thu thập số liệu với nguyên tắc sao cho mang tính đại diện cho từng loại hình công nghệ chế biến và đại diện về mặt địa lý trên phạm vi toàn tỉnh Sau đó tiến hành thu thập số liệu năm 2017 tại các nhà máy đã được lựa chọn:

+ Số liệu thu thập sơ cấp: bao gồm thu thập các thông tin về công nghệ, công suất, nhân công, lưu lượng nước thải, nước cấp, khối lượng chất thải rắn….(dự kiến thu thập thông tin khoảng 30 nhà máy chế biến hạt điều đối với tính toán hệ số phát thải

chất thải rắn) với hình thức thu thập bằng bảng câu hỏi (đính kèm phụ lục) và tiến

hành lấy 14 mẫu nước thải, trong đó 05 mẫu đối với công nghệ chao và 09 mẫu đối với công nghệ hấp để làm cơ sở phân tích nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải

- Phương pháp chuyên gia: Tham vấn từ các chuyên gia chuyên ngành môi trường, các kỹ sư trực tiếp quản lý, điều hành sản xuất tại các nhà máy, các cán bộ quản lý môi trường ở địa phương nhằm hoàn thiện nội dung, phương pháp và kết quả nghiên cứu

- Phương pháp phân tích, thống kê - xử lý số liệu, tổng hợp: Để xử lý số liệu thống

kê, hiện nay có rất nhiều phần mềm được sử dụng như: Excel, minitab, SPSS, Statgraphics…Trong luận văn này, phương pháp thống kê cổ điển và sử dụng phần mềm Statgraphics để xây dựng hàm số xác định mối tương quan giữa các thông số: công suất sản phẩm (P), công nghệ (T), khối lượng nguyên liệu đầu vào (I), nước cấp, nước thải (W) với lượng nước thải phát sinh; mối tương quan giữa các thông số: công suất sản phẩm (P), khối lượng nguyên liệu đầu vào (I) có liên quan đến lượng chất thải rắn phát sinh tại các cơ sở, nhà máy sản xuất hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước

- Phương pháp kế thừa: sử dụng các kết quả phân tích của cơ quan quản lý nhà nước về môi trường Kế thừa các tài liệu, số liệu đã có của các đề tài, dự án, chương trình

đã và đang thực hiện

Đồng thời luận văn tốt nghiệp bước đầu cũng là cơ sở khoa học góp phần phục vụ việc quy hoạch ngành điều tỉnh Bình Phước, xây dựng các cơ sở sản xuất hạt điều gắn với bảo vệ môi trường, phát triển bền vững phù hợp với định hướng phát triển kinh tế của tỉnh

Kết quả nghiên cứu của luận văn đã xây dựng được phương pháp tính toán hệ số phát thải nước thải và chất thải rắn do hoạt động sản xuất hạt điều phù hợp với điều kiện thực tế tại Bình Phước; Các kết quả mô phỏng hệ số phát thải trong luận văn là tiền đề mở ra những hướng nghiên cứu sâu hơn nhằm đánh giá một cách chính xác hơn hiện trạng phát sinh nước thải và chất thải rắn do hoạt động chế biến hạt điều trong vùng nghiên cứu

5.2 Ý nghĩa thực tế

Luận văn đã đánh giá được hiện trạng ô nhiễm môi trường do nước thải và chất thải rắn trong hoạt động sản xuất hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước Kết quả nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải nước thải và chất chất thải rắn có thể được triển khai và

áp dụng cho các địa bàn tương tự trong điều kiện của Việt Nam, phục vụ công tác quy hoạch ngành điều và quản lý môi trường đối với hoạt động sản xuất hạt điều Kết quả của Luận văn sẽ cung cấp hệ số phát sinh nước thải và chất thải rắn trong hoạt động sản xuất hạt điều với công nghệ chao dầu và công nghệ hấp điều nhằm phục vụ thiết thực cho hoạt động quản lý chất thải trên địa bàn tỉnh Bình Phước

5.3 Tính mới

Luận văn này sẽ đưa ra Hệ số phát thải của nước thải và chất thải rắn phù hợp với công nghệ sản xuất hạt điều hiện áp dụng ở tỉnh Bình Phước nói riêng và tại Việt

7

Nam nói chung để các cơ quan quản lý Nhà nước về bảo vệ môi trường đưa ra mô hình vừa đảm bảo hiệu quả kinh tế (tiết kiệm chi phí tối đa) vừa thực hiện tốt công tác bảo vệ môi trường

Ngành chế biến hạt điều là một trong những ngành công nghiệp trọng điểm của tỉnh Bình Phước và hiện đang gây ra những vấn đề môi trường cấp bách cần giải quyết

để đảm bảo phát triển công nghiệp gắn với bảo vệ môi trường, phát triển bền vững Tuy nhiên, vẫn chưa có nghiên cứu nào về hệ số phát thải nước thải và chất thải rắn

từ chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh phục vụ cho công tác quản lý môi trường của địa phương

8

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về cây điều

Cây điều hay còn gọi là đào lộn hột, có tên khoa học là Anacardium occidentale L.,

thuộc họ Anacardiaceae, tên tiếng Anh là Cashew tree Khoảng vài thế kỉ trước

đây, cây điều vốn dĩ chỉ là một loài cây mọc tự nhiên hoang dại ở miền Đông Bắc Brazil thuộc Nam Mỹ

Ở Châu Á, điều được đưa tới Goa (Ân Độ) vào năm (1550), Cochin (1578), rồi từ đây phát tán nhanh chóng ra toàn bộ các bờ biển phía Tây và phía Đông Nam của tiểu lục địa Ân Độ cũng như tới đảo Ceylon, Andamane, Nicobar và Indonesia Điều phát tán tới Đông Dương và những nước khác ở Đông Nam Á và một số đảo nhỏ ở Thái Bình Dương có thể là do tác nhân chim chóc, dơi, khỉ và con người Cây điều có thể được đưa vào trồng ở Miền Nam Việt Nam từ thế kỷ 18 Lúc đầu, điều được trồng lẻ tẻ quanh nhà vừa để lấy bóng mát vừa để lấy quả ăn chơi Đến năm 1975, khi cuộc chiến tranh chống Mỹ cứu nước thắng lợi, cây điều mới chính thức có tên trong danh mục những cây trồng được chọn để trồng lại rừng bị phá hại bởi bom đạn trong chiến tranh ở các tỉnh phía Nam

Cây điều chủ yếu được phân bố từ phần Nam đèo Hải Vân trở vào và chia thành 3 vùng chính

Vùng I: phần phía Nam của tỉnh Bình Thuận, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu và tỉnh Bình Phước Ở đây điều được trồng trên đất cát trắng, đất xám phù sa cổ và một phần đất

đỏ bazan điều trồng đạt hiệu quả cao

Vùng II gồm miền Duyên hải từ Đà Nẵng vào đến phần phía Bắc của tỉnh Bình Thuận, tỉnh Đăk Lăk và các tỉnh Đồng Nai, Bình Dương và Tây Ninh của miền Đông Nam Bộ Trong các vùng này, điều được trồng trên đất cát trắng đã cố định, đất xám phù sa cổ và đất bazan thoái hóa Các nhân tố sinh thái của vùng này khá phù hợp với yêu cầu của cây điều Song, có một số mặt hạn chế như: mưa bão sớm

9

ở miền Trung, tổng lượng nhiệt thấp ở Đăk Lăk, cỏ dại phát triển mãnh liệt và đất xám bị bạc màu ở các tỉnh Đông Nam Bộ khiến năng suất hạt điều không cao và không ổn định

Vùng III: Thuộc vùng này là loại đất phèn của miền Tây Nam Bộ bởi cần có những biện pháp chống úng và rửa phèn để trồng điều do vậy chỉ có thể tận dụng các diện tích hạn hẹp của các công trình thủy nông và đất thổ cư để trồng Ngoài ra, đất vùng này thường có thành phần cơ giới nặng, thoát nước kém nên năng suất cây điều khó

có thể đạt cao

1.1.1 Khái quát ngành điều trên thế giới

Tổng diện tích điều trên thế giới năm 2012 là 3,75 triệu ha đạt sản lượng 2,31 triệu tấn; năng suất trung bình 0,84 tấn/ha Theo dự báo Hiệp hội trái cây khô Quốc tế Tổng sản lượng điều nhân toàn thế giới năm 2012 là 491,4 ngàn tấn; theo dự báo của Liên minh Châu Phi thì tổng sản lượng nhân điều thế giới khoảng 650 ngàn tấn.[3] Mùa thu hoạch nói chung là tương tự nhau của các nước sản xuất trong từng khu vực, tùy thuộc vào vị trí của từng nước liên quan đến đường xích đạo Các nước phía Bắc của đường xích đạo, bao gồm Ấn Độ, Việt Nam và các nước ở Tây Phi, thu hoạch từ đầu năm dương lịch để khoảng giữa năm Các quốc gia phía Nam của đường xích đạo, bao gồm cả Brazil và các nước Đông Phi, thu hoạch từ tháng 9 hoặc tháng 10 đến đầu năm năm dương lịch tiếp theo

Ở Châu Á, Ấn Độ đã đạt được nhiều thành tựu trong nghiên cứu và phát triển điều hơn 36 giống điều đã được tuyển chọn và đưa vào sản xuất Năng suất bình quân của các giống biến động từ 7,2–24,0 kg/cây Tỷ lệ nhân thu hồi từ 25,7-32,0% Đặc biệt cơ cấu giống của 8 bang trồng điều cũng đã được xây dựng và khuyến cáo cụ thể cho từng vùng Năng suất bình quân ở bang trồng điều giống mới nhiều nhất là Kerala 1.000 kg/ha [4]

10

Hình 1.1 Diễn biến thời vụ thu hoạch điều của các nước trên thế giới

1.1.2 Khái quát ngành điều ở Việt Nam

Điều là cây công nghiệp quan trọng ở nước ta Diện tích điều năm 2011 khoảng 362,6 ngàn ha, diện tích thu hoạch là 340,3 ha với tổng sản lượng 289,9 ngàn tấn hạt tươi Kim ngạch xuất khẩu nhân điều năm 2011 của Việt Nam ước đạt trên 1,5

tỷ USD, cao nhất từ trước tới nay, trong đó có khoảng 50% sản lượng xuất khẩu và nguồn điều thô nhập nội từ các nước Châu Phi, Lào và Campuchia [5] Năng suất điều bình quân của nước ta từ 1,07 tấn/ha (năm 2007) nay đã giảm xuống 0,91 tấn/ha [5]

Ở nước ta cây điều được trồng từ Quảng Trị trở vào các tỉnh phía Nam có thể chia

ra ba vùng trồng điều chính với điều kiện sinh thái và sản xuất tương đối khác nhau:

- Vùng Đông Nam Bộ được coi có điều kiện sinh thái và sản xuất ổn định và phù hợp nhất với cây điều

- Vùng Tây Nguyên thường có nhiệt độ thấp vào thời kỳ cây điều ra hoa đậu quả, hay bị hạn hán

- Vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ thường có mưa rét vào thời kỳ ra hoa đậu quả, hạn hán bất thường và đất xấu

Mặc dù hiện nay Việt Nam đã trở thành nước xuất khẩu nhân điều đứng đầu trên thế giới tuy nhiên chất lượng hạt điều nước ta vẫn chưa cao Kích cỡ hạt nhỏ, bình quân

11

200 hạt/kg do đó tốn công chế biến và nhân thu được nhỏ, có giá thấp Bên cạnh đó,

tỷ lệ nhân thu hồi thấp, cần 4,0 - 4,2 kg hạt nguyên liệu cho 1 kg nhân Hạt không đồng đều về kích cỡ và hình dạng nên khó áp dụng cơ giới hóa vào quá trình chế biến hạt điều trong khi nhu cầu lao động cao là một nhược điểm lớn của việc phát triển sản xuất chế biến điều hiện nay Trong tập đoàn các dòng điều có triển vọng đã được chọn lọc trong thời gian qua có một số giống có chất lượng hạt vượt trội tỷ lệ nhân thu hồi cao 30-33% và kích cỡ hạt lớn 120-140 hạt/kg Đây là nguồn vật liệu

di truyền quan trọng làm cơ sở cho việc nghiên cứu nâng cao chất lượng hạt điều Bảng 1.1 Diễn biến diện tích, năng suất và sản lượng điều từ năm 1999 – 2015 [1]

Số

TT Năm Diện tích tổng

số (1000 ha)

Diện tích thu hoạch (1000 ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

Số liệu Bảng 1.1 cho thấy:

- Về diện tích điều: biến đổi không ổn định song vẫn theo hướng tăng từ năm 2004 -

2012, năm diện tích điều ít nhất 2004: 188,1 ngàn ha Năm cao nhất 2012: 439,9 ngàn ha và sau đó diện tích giảm dần (khoảng 20 ngàn ha/năm) Đến năm 2016, diện tích điều cả nước chỉ còn 362,6 ngàn ha Việc giảm diện tích điều là do: Giống

12

điều cũ thoái hoá, nông dân trồng điều thường là ở vùng sâu, vùng xa, vùng khó khăn, chưa hoặc chậm được tiếp cận với giống điều mới và quy trình kỹ thuật thâm canh điều; Giá hạt điều thường thấp và không ổn định trong khi đó giá mặt hàng khác như: phân bón, thuốc bảo vệ thực vật và chi phí lao động cao nên cây điều không có lợi thế canh tranh với một số cây trồng khác Cây điều trồng ở nơi điều kiện sinh thái không thích hợp, ảnh hưởng của sự biến đổi khí hậu (mưa trái mùa trong mùa khô là nguyên nhân chính đưa đến sâu bệnh gây hại, cây không đậu quả dẫn đến mất mùa) Đất trồng điều được quy hoạch chuyển mục đích sử dụng sang xây dựng khu công nghiệp, đất ở, đất chuyên dùng

- Về năng suất điều: Năng suất điều 2000 - 2016 luôn biến động, thấp nhất là 2003: 0,39 tấn/ha và cao nhất là 2010 : 1,07 tấn/ha, từ năm 2011 trở lại đây, năng suất điều giảm dần cho đến năm 2015, năng suất điều toàn quốc chỉ còn 0,91 tấn/ha (đây

là một dấu hiệu xấu mà Ngành điều Việt Nam cần phải phấn đấu để khắc phục) Nguyên nhân dẫn đến năng suất thấp là do ảnh hưởng khí hậu - thời tiết, tính chất đất và đầu tư chăm sóc chưa đúng quy định kỹ thuật; còn các tỉnh đạt năng suất cao trước hết là nơi trồng điều có điều kiện sinh thái thích hợp, giống được chọn lọc, đặc biệt là đã áp dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh điều tổng hợp: tỉa cành tạo tán, bón phân, phòng trừ sâu bệnh được số đông các hộ trồng điều tiến hành như ở Bình Phước và Đồng Nai

Bảng 1.2 Diễn biến diện tích điều trồng mới từ 2010 – 2015 [1]

STT Vùng Tỉnh

Diễn biến qua các năm

Tổng cộng 6 năm 2010 -2016

Hiện trạng năm 2010

Hiện trạng năm 2011

Hiện trạng năm 2011

Hiện trạng năm 2013

Hiện trạng năm 2014

Hiện trạng năm 2015

Hiện trạng năm 2016

14

Một trong những biện pháp thâm canh tăng năng suất cho cây lâu năm là hạn chế kích thước cây và tăng mật độ trồng nhằm gia tăng hiệu quả sử dụng ánh sáng của cây trồng Các giống điều hiện nay đều có kích thước cây lớn, sinh trưởng mạnh và cành vươn dài rất nhanh giao tán trong khi điều là cây ra hoa đầu cành nên năng suất tương quan thuận với diện tích tán được chiếu sáng nên rất tốn công tỉa cành tạo tán hàng năm và gây khó khăn trong việc phun thuốc Do đó việc nghiên cứu chọn tạo các giống điều có tán dày và thấp hay các dòng điều làm gốc ghép làm giảm kích thước cây có thể đưa lại một bước đột phá mới trong sản xuất

1.1.3 Hiện trạng cây điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước

Tổng diện tích cây công nghiệp lâu năm 2016 là 253.31 ha, trong đó diện tích trồng điều là 122.344ha chiếm 17,84% tổng diện tích đất tự nhiên trong toàn tỉnh (685.735ha), bằng khoảng 38% diện tích đất nông nghiệp và 48,2% tổng diện tích cây lâu năm

Bảng 1.3 Diện tích cây công nghiệp lâu năm trên địa bàn tỉnh Bình Phước [1]

15

Do diện tích và năng suất điều tăng qua các năm nên sản lượng điều cũng tăng qua các năm Năm 2016, huyện Phước Long có sản lượng điều lớn nhất tỉnh 41.297 tấn (chiếm 37,21% sản lượng điều toàn tỉnh), tiếp đến là huyện Bù Đăng 30.412 tấn, huyện Đồng Phú 8.002 tấn,…[5]

Mặc dù sản lượng hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước tăng liên tục qua các năm nhưng hiện tình trạng sản xuất vẫn chưa ổn định, việc thu mua dự trữ nguyên liệu đối với các doanh nghiệp nhà nước trên địa bàn tỉnh hiện còn gặp rất nhiều khó khăn, chủ yếu do vấn đề thiếu vốn và cơ chế hỗ trợ cho vay

Số liệu thống kê sản lượng chế biến và xuất khẩu ngành hạt điều của tỉnh Bình Phước trong những năm qua được đưa ra trong bảng 1.4 và bảng 1.5.Bảng 1.4 Sản lượng hạt điều nhân của tỉnh Bình Phước [1]

Tổng cộng (tấn) 4.480 5.990 9.420 13.156 Quốc doanh (tấn) 644 841 1.015 1.276 Ngồi quốc doanh(tấn) 3.836 5.149 8.405 11.880

Bảng 1.5 Sản lượng điều xuất khẩu trong những năm qua [1]

Hạt điều nhập (tấn) 1.426 2.163 3.417 4.908 Địa phương trực tiếp (tấn) 1.276 1.650 2.424 3.550

1.1.4 Hiện trạng nhà máy chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh

Ngành công nghiệp chế biến hạt điều trong tỉnh có mức gia tăng rất cao về số lượng

cơ sở và công suất thiết kế Nếu như năm 2002 chỉ có 13, năm 2007 tăng lên là 41

cơ sở cơ sở và hiện nay là 99 cơ sở với tổng công suất là 130.100 tấn/hạt/năm khoảng trên 14 ngàn tấn/hạt/năm với công suất sản xuất này thì các cơ sở này có thể đáp ứng được công tác chế biến hạt điều phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất

đã tạo các tác động xấu về mặt môi trường Để đáp ứng được nhu cầu thị trường các

cơ sở chế biến hạt điều đang có xu hướng mở rộng sản xuất ra các khu vực xa khu dân cư tập trung, một phần vì yêu cầu mở rộng mặt bằng sản xuất nâng cao công suất chế biến, một phần vì yêu cầu đảm bảo vệ sinh môi trường Danh sách các cơ

sở, nhà máy chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước được trình bày tại Phụ lục 2

Tình hình phân bố các nhà máy chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Bình Phước được trình bày như sau:

17

Hình 1.1 Sự phân bố các cơ sở hạt điều trên địa tỉnh Bình Phước

Hiện nay, các cơ sở chế biến hạt điều phân bố không đều trên địa bàn tỉnh Bình Phước, tập trung nhiều nhất ở thị xã Phước Long với 38 Công ty, Doanh nghiệp chiếm tỷ lệ 39% và ít nhất là thị xã Bình Long với 01 cơ sở và chiếm tỷ lệ 1%, Trên địa bàn thị xã Phước Long nơi đây tập trung gần 38 công ty, doanh nghiệp , cơ sở