Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của nhà máy sản xuất tinh bột sắn phú mỹ tới chất lượng môi trường nước khu vực xã phong phú huyện tân lạc tỉnh hòa bình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƯỜNG --- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN PHÚ MỸ TỚI CHẤT LƯỢNG MÔI T

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Đặc điểm của ngành tinh bột sắn ở Việt Nam

Trong tự nhiên, tinh bột có đƣợc với số lƣợng lớn, đƣợc xem nhƣ là một loại carbohydrat hữu cơ hình thành tự nhiên Nó đƣợc tìm thấy trong củ, hạt, quả của các loại cây trồng Tinh bột cung cấp cho cây nguồn năng lƣợng trong quá trình cây ngủ và nảy mầm Nó cũng là nguồn năng lƣợng quan trọng nhất của động vật và con người Các dữ liệu thống kê cho thấy ngày nay tinh bột có hơn 4 nghìn ứng dụng

Các loại tinh bột tự nhiên được sử dụng phổ biến và có giá trị thương mại chủ yếu bao gồm tinh bột sắn, tinh bột khoai tây, tinh bột ngô và tinh bột lúa mì Từ sự so sánh các loại tinh bột này, người ta biết rằng thành phần và đặc tính của tinh bột sắn gần giống với tinh bột khoai tây và tốt hơn tinh bột ngô và tinh bột lúa mì Ngoài ra, về giá cả, tinh bột khoai tây có giá cao hơn nhiều so với tinh bột sắn Với các ƣu điểm hấp dẫn về đặc tính và giá cả, hiện đang có nhu cầu tăng trưởng rõ rệt đối với tinh bột sắn ở khắp nơi trên thế giới Đồng thời, việc định hướng chung vì sức khoẻ đã tạo nên sự chú ý và mong muốn ngày càng tăng đối với thực phẩm không sử dụng công nghệ biến đổi gen [7]

Công nghiệp chế biến tinh bột sắn là một trong những ngành chế biến thực phẩm chính ở Đông Nam Á Công nghiệp chế biến tinh bột sắn thường hoạt động theo thời vụ, chủ yếu là từ cuối tháng 8 năm trước đến đầu tháng 4 năm sau, sử dụng sắn làm nguyên liệu chính Tinh bột sắn là một trong các nguồn có hàm lƣợng tinh bột cao nhất, củ sắn chứa đến 30% hàm lƣợng tinh bột nhƣng có hàm lƣợng protein, cacbonhydrate và chất béo thấp Đó là nguồn thức ăn cho con người, là nguồn nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và các ngành công nghiệp khác

Từ cuối những năm 90, đặc biệt là thời gian gần đây, do nhận biết đƣợc giá trị của cây sắn và sản phẩm của nó trên thị trường nên việc trồng sắn và chế biến sắn đã có phát triển đột biến Chỉ trong vòng 6 năm (1998 - 2003) đã xây dựng 42 nhà máy sản xuất tinh bột sắn nằm ở khắp 3 miền (tập trung ở vùng Đông Nam Bộ) với trang bị kỹ thuật của Thái Lan, Trung Quốc, Đài Loan, Hà Lan và cả của các tổ chức nghiên cứu, thiết kế chế tạo của Việt Nam.[ 6]

Vai trò và vị trí của ngành sản xuất tinh bột sắn trong nền kinh tế quốc dân

Việt Nam là nước xuất khẩu tinh bột sắn đứng thứ 3 trên thế giới, sau Indonesia và Thái Lan Cả nước có trên 60 nhà máy chế biến tinh bột sắn ở qui mô lớn, công suất 50 - 200 tấn tinh bột sắn/ ngày và trên 4.000 cơ sở chế biến thủ công Tổng công suất của các nhà máy chế biến sắn qui mô công nghiệp đã và đang xây dựng có khả năng chế biến đƣợc 40% sản lƣợng sắn cả nước [6 ]

Năm 2009 xuất khẩu sắn sẽ trở thành một ngành hàng xuất khẩu chủ lực khi kim ngạch đạt 573,8 triệu đô la Mỹ, tăng 56,5% so với năm 2008 Tuy nhiên, đến năm 2010, tổng lƣợng xuất khẩu sắn và các sản phẩm sắn của Việt Nam giảm tới 48,8% so với năm 2009 Sự sụt giảm này không phải do ngành sắn suy giảm mạnh về sản lƣợng hay giá xuất khẩu thấp mà do nhu cầu sử dụng sắn cho nhiều ngành công nghiệp trong nước tăng cao, khiến nguồn cung xuất khẩu bị thu hẹp

Lƣợng sắn xuất khẩu năm 2010 giảm tới 48,8% nhƣng giá trị xuất khẩu chỉ giảm 2,6% do giá xuất khẩu sắn tăng mạnh Theo số liệu của Tổng cục Hải quan, năm 2010 Việt Nam xuất khẩu đƣợc 1.677 nghìn tấn sắn và các sản phẩm sắn, thu về 556 triệu đô la Mỹ.[15]

Trong cơ cấu các sản phẩm sắn xuất khẩu của Việt Nam năm 2010, sắn lát chiếm khoảng 56,8%, còn tinh bột sắn chiếm khoảng 42,9%, các loại khác chiếm một tỷ lệ rất nhỏ So với năm 2009, sắn lát đã giảm tới 13,5% về tỷ trọng còn tinh bột sắn lại tăng tới 15,4% về tỷ trọng trong tổng lƣợng xuất khẩu.[14 ]

Diễn biến xuất khẩu sắn theo hướng tăng tỷ trọng sản phẩm tinh, giảm tỷ trọng sản phẩm thô đƣợc cho là một tín hiệu tốt trong bối cảnh nhiều ngành sản xuất trong nước có liên quan đến sắn như thức ăn chăn nuôi, ethanol đang cần nguyên liệu và giá tinh bột sắn đang có xu hướng tăng mạnh trên thị trường thế giới

Trung Quốc tiếp tục là thị trường đầu ra lớn nhất cho các sản phẩm sắn xuất khẩu của Việt Nam Trong năm 2010, chiếm tới 94,8% tổng kim ngạch xuất khẩu sắn lát (tương đương 196,5 triệu đô la Mỹ) và 90% tổng kim ngạch xuất khẩu tinh bột sắn (tương đương 315,4 triệu đô la Mỹ)

Tuy nhiên, năm 2010 nhu cầu tiêu dùng sắn cho các ngành chế biến trong nước tăng mạnh khiến nguồn cung dành cho xuất khẩu giảm Theo Tổng cục Thống kê, mặc dù năng suất sắn vẫn đạt ở mức cao 17,2 tấn/héc ta nhưng sản lượng sắn cả nước năm 2010 chỉ đạt 8,52 triệu tấn, tức giảm 0,4% so với năm 2009 do diện tích trồng sắn đã giảm 2,5%, còn 496.200 ngàn héc ta

Tổng sản lƣợng sắn bán ra giảm nhẹ trong khi ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi, từ tinh bột sắn và ethanol có xu hướng mở rộng khiến cho phần sắn dƣ thừa để chế biến sắn lát cho xuất khẩu bị bó hẹp lại Theo số liệu Tổng cục Thống kê, chỉ số thức ăn chăn nuôi trung bình năm 2010 đạt 245% (gốc năm 20050%), tăng 20% so với chỉ số trung bình của năm 2009.[15]

Trong bối cảnh nguồn cung trong nước không đủ cho nhu cầu sản xuất và xuất khẩu, nhập khẩu sắn của Việt Nam tăng mạnh Năm 2010, trong khi xuất khẩu sắn sụt giảm khá mạnh về lƣợng và giá trị thì giá trị nhập khẩu sắn của Việt Nam lại tăng so với 2008 và 2009 lần lƣợt 122,1% và 94,6% Trong đó, kim ngạch nhập khẩu sắn lát năm 2010 là 35,3 triệu đô la Mỹ, kim ngạch nhập khẩu tinh bột sắn là 9,8 triệu đô la Mỹ.

Ảnh hưởng của hoạt động sản xuất ngành tinh bột sắn tới môi trường nước

Cùng với sự phát triển của ngành tinh bột sắn, hiện nay vấn đề môi trường đang đặt ra những thách thức cho các nhà sản xuất, tình trạng môi trường ô nhiễm do hoạt động sản xuất tinh bột sắn ngày càng nghiêm trọng

Quá trình sản xuất tinh bột sắn sử dụng lượng lớn nước và năng lượng, đồng thời sinh ra chất thải dưới cả ba dạng rắn, khí, lỏng

Trong những năm gần đây, khi sự phát triển của ngành sản xuất tinh bột sắn phát triển, tình trạng ô nhiễm nước thải ngày càng trầm trọng hơn Nguồn nước từ những nhà máy chế biến sắn thải ra ảnh hưởng không nhỏ tới đời sống và hoạt động sản xuất của người dân Những khu vực nằm sát nhà máy tinh bột sắn luôn phải hứng chịu toàn bộ lượng nước thải của nhà máy đổ trực tiếp vào hệ thống kênh thuỷ lợi phục vụ tưới tiêu lúa Do vậy nguồn nước tưới của người dân ngày càng bị ô nhiễm nghiêm trọng, ảnh hưởng đến một phần diện tích gieo cấy lúa, khiến người dân không thể gieo cấy được, một phần còn lại tiếp tục gieo cấy nhƣng sản lƣợng bị giảm sút Đa số người dân trong khu vực gần những nhà máy tinh bột sắn đều lo lắng về ảnh hưởng của nguồn nước thải đến đời sống của họ Các máy chế biến tinh bột sắn vào thời kỳ sản xuất chính vụ, có lượng nước thải ra là rất lớn, nên nguy cơ nhiều diện tích lúa bị ô nhiễm, trong khi vụ mùa đông - xuân đã cận kề là mối bận tâm rất lớn của người nông dân Môi trường không khí của các địa phương gần nhà máy thường bị ô nhiễm nặng, mùa mưa cũng như mùa nắng, mùi hôi thối nồng nặc từ nhà máy bốc lên đã làm xáo trộn cuộc sống và ảnh hưởng đến sức khoẻ của người dân Đặc biệt nhiều nhà máy sắn được xây dựng ở những địa phương có nền kinh tế còn khó khăn, người dân vẫn dùng nguồn nước giếng làm nước sinh hoạt, trong khi đó nguồn nước bị ô nhiễm nên rất dễ gây nên bệnh tật, ảnh hưởng tới sức khỏe và cuộc sống của con người

Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường ở các vùng có hoạt động sản xuất chế biến sắn là toàn bộ nước thải được xả thẳng ra vườn, đất canh tác, đồng ruộng mương nước thủy lợi, suối dẫn nước mà không qua bất kỳ hình thức xử lý nào, từ đó làm giảm năng suất cây trồng, gây chết thủy sinh vật và ảnh hưởng trực tiếp đến việc nuôi trồng thủy sản.[14]

Hầu hết toàn bộ nước thải sinh ra từ các nhà máy tinh bột có quy mô sản xuất nhỏ (qui mô hộ gia đình) đƣợc thải trực tiếp ra sông hay kênh rạch xung quanh mà không hề đƣợc xử lý, trong khi đó ở các nhà máy sản xuất có qui mô lớn hơn thì nước thải được xử lý bằng một chuỗi hệ thống hồ sinh học tự nhiên Tuy nhiên, nếu chỉ áp dụng công nghệ xử lý như vậy thì nước thải sau xử lý không thể đạt tiêu chuẩn xả thải tại địa phương Đây là nguyên nhân dẫn đến sự ô nhiễm môi trường nghiêm trọng tại địa phương Do đó, kiểm soát việc xử lý nước thải trước khi xả thải vào nguồn tiếp nhận đang là mối quan tâm hàng đầu của chúng ta hiện nay

Sắn có hàm lượng nước khoảng 55,2%, tinh bột khoảng 25- 29%, hàm lượng prottein 0,4mg/ 100g chất khô, hàm lượng HCN 2,9 mg/100g sắn tươi, thay đổi theo mùa vụ, điều kiện cạnh tác, giống sắn, thời vụ, thời gian và điều kiện bảo quản Chính các thành phần hữu cơ nhƣ tinh bột, protein, xenluloza, pectin, đường có trong nguyên liệu củ sắn tươi là nguyên nhân gây ô nhiễm cao cho các dòng nước thải của nhà máy sản xuất tinh bột sắn trong quá trình sản xuất [2 ]

Hiện còn có nhiều nhà máy sản xuất tinh bột sắn chƣa có hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn, hầu hết những thiết bị máy móc đã cũ, nước thải, thải trực tiếp qua môi trường và không được xử lý hoặc chỉ xử lý một cách sơ bộ Khiến cho nguồn nước ô nhiễm trầm trọng Riêng công ty Vedan có chú ý tới xử lý nhƣng hoàn toàn dùng hồ sinh học nên rất tốn kém, mặt khác các hồ sinh học này không có biện pháp chống thấm vào mạch nước ngầm

Hiện có rất ít các tài liệu về xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn hiếm Hầu hết các cơ sở chế biến tinh bột sắn nước ta chưa có khâu xử lý nước thải, kể cả các nhà máy công suất lớn Tại Việt Nam hiện nay mới chỉ có một số công trình nghiên cứu nhƣ:

* Công trình nghiên cứu hoàn thiện công nghệ xử lý chất thải chế biến tinh bột sắn (khoai mì) tại Việt Nam, của PGS.TS Bùi Trung (Viện công nghệ hóa học) công trình này đề cập tới một số vấn đề chính xác sau:

- Đã khảo sát hiện trạng và đánh giá mức độ xử lý ô nhiễm tại một số cơ sở sản xuất tinh bột sắn ở Tây Ninh, từ đó hoạch định phương án kỹ thuật phù hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm cho nguồn tiếp nhận

- Tiến hành khảo sát các công đoạn quan trọng trong quá trình xử lý nước thải ô nhiễm và xử lý bã thải sắn dư thừa để xác lập các thông số kỹ thuật phục vụ cho công việc xây dựng các công trình xử lý ở quy mô sản xuất thực tế

- Xây dựng được quy trình và thiết kế công trình xử lý nước thải sắn ở quy mô 600 m3/ngày Công trình này có tính khả thi cao, tận thu đƣợc nguồn khí biogas, tiết kiệm kinh phí xây dựng, phù hợp với các điều kiện xây dựng của các nhà máy chế biến tinh bột sắn tại Việt Nam

- Xây dựng quy trình và thiết kế mô hình xử lý bã sắn (mô hình tận thu biogas công suất 1 tấn bã/modul và phương án chế biến bã sắn thành compost) Đây là các phương án hỗ trợ khi lượng bã sắn không được tái sử dụng hết vào các mục tiêu có giá trị kinh tế cao hơn

* Công trình nghiên cứu về hiện trạng môi trường và thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi của SV Ngô Thị Vũ Lệ, ĐH Bách Khoa (năm 2008) công trình này đã tiến hành: Đánh giá hiện trạng sản xuất và môi trường của nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi, lựa chọn hệ thống xử lý nước thải – nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi, tính toán các thiết bị chính trong hệ thống xử lý nước thải đã lựa chọn Ước tính chi phí của hệ thống xử lý nước thải

Ngoài ra còn có một số công trình nghiên khác Hầu hết các đề tài nghiên cứu này đều đã đánh giá đƣợc mức độ ô nhiễm của hoạt động sản xuất tinh bột sắn ở một số nhà máy, đƣa ra những giải pháp về công nghệ cho các nhà máy chế biến tinh bột sắn

Tuy nhiên, nhìn chung nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này ở nước ta đã đề ra được các giải pháp xử lý nước thải rất tốt song chưa tính đến những hiệu quả về mặt kinh tế, nên việc áp dụng vào thƣc tế còn hạn chế Bên cạnh đó, để đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý cần phải có những đánh giá chất lượng môi trường nước mặt và nước ngầm của khu vực Chúng hầu hết chưa có những đánh giá ảnh hưởng của nước thải sau khi đã xử lý tới chất lượng nguồn nước tiếp nhận

MỤC TIÊU - ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Mục tiêu nghiên cứu

Đề tài thực hiện nhằm đạt đƣợc những mục tiêu sau:

- Góp phần nâng cao chất lượng chất lượng nguồn tài nguyên nước và giảm thiểu ô nhiễm tại xã Phong Phú, huyện Tân Lạc, tỉnh Hòa Bình

- Đánh giá được ảnh hưởng của hoạt động sản xuất tinh bột sắn tới chất lượng nước khu vực xã Phong Phú, huyện Tân Lạc, tỉnh Hòa Bình

- Đề xuất một số giải pháp phù hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm của nước thải từ hoạt động sản xuất của nhà máy SXTBS Phú Mỹ

2.1.3 Đối tượng và thời gian nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là:

- Chất lượng nước thải của nhà máy SXTBS Phú Mỹ thuộc xã Phong Phú, huyện Tân Lạc, tỉnh Hòa Bình

- Chất lượng nước mặt (nước suối Trọng) và nước ngầm (nước giếng đào) của khu vực xung quanh nhà máy (trong phạm vi 1Km 2 )

Thời gian nghiên cứu từ ngày 14/02/2011 đến ngày 10/05/2011.

Nội dung nghiên cứu

Để thực hiện đƣợc mục tiêu đặt ra, đề tài tiến hành những nội dung chủ yếu sau:

-Nghiên cứu quy trình sản xuất và quy trình xử lý nước thải của Nhà máy sản xuất tinh bột sắn Phú Mỹ

- Đánh giá chất lượng nước thải của nhà máy Sản xuất tinh bột sắn Phú

- Đánh giá chất lượng nước mặt và nước ngầm tại khu vực xung quanh nhà máy thông qua một số thông số SS, BOD5, COD, TDS, PO4

- Đề xuất một số giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước từ hoạt động sản xuất của nhà máy SXTBS Phú Mỹ tại xã Phong Phú, huyệnTân Lạc, tỉnh Hòa Bình.

Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp thu thập và kế thừa số liệu

Phương pháp này dùng để thu thập số liệu về điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế, xã hội của người dân, hiện trạng xử lý nước thải của nhà máy, từ đó có thể đánh giá một cách chính xác chất lượng nguồn nước thải của nhà máy và ảnh hưởng của nó tới cuộc sống của người dân khu vực nghiên cứu

- Số liệu đƣợc thu thập tại UBND xã Phong Phú, huyện Tân Lạc, tỉnh Hòa Bình

- Số liệu sơ đồ công nghệ đƣợc thu thập tại phòng kỹ thuật Nhà máy SXTBS Phú Mỹ

2.3.2 Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu

Sau quá trình điều tra, khảo sát thực địa tại khu vực xung quanh nhà máy sắn Phú Mỹ, nhận thấy rằng: Nguồn nước thải của nhà máy sau khi đã xử lý, được đổ ra suối Trọng Đây là con suối có lưu lượng nước lớn, và là nguồn cung cấp nước chính phục vụ cho hoạt động sản xuất và sinh hoạt của người dân địa phương Chính vì vậy suối Trọng được lựa chọn là địa điểm chính để đánh giá nguồn nước mặt tại khu vực nghiên cứu Đề tài tiến hành lây 9 mẫu nước tại các vị trí:

Với nghiên cứu nước mặt:

Mẫu 1: Cống thải của nhà máy bắt đầu đổ ra suối Trọng

Mẫu 2: Nước suối Trọng cách nhà máy 100m xuôi dòng chảy

Mẫu 3: Nước suối Trọng cách nhà máy 200m xuôi dòng chảy

Mẫu 4: Nước suối Trọng cách nhà máy 300m xuôi dòng chảy

Mẫu 5: Nước suối Trọng cách nhà máy 500m xuôi dòng chảy

Mẫu 6: Nước suối Trọng cách nhà máy 1 Km xuôi dòng chảy

Mẫu 7: Nước suối Trọng cách nhà máy 100m phía trên ngược dòng chảy

Với nghiên cứu nước ngầm

Mẫu 8: Mẫu nước giếng đào nhà ông Phạm Văn Hùng - Xóm Lầm 2, xã Phong Phú cách nhà máy khoảng 500m, giếng sâu khoảng 8m

Mẫu 9: Mẫu nước giếng đào nhà ông Bùi Văn Vin - Xóm Lầm 2, xã Phong Phú, cách nhà máy khoảng gần 1 Km, giếng sâu khoảng 10m

Vị trí các điểm lấy mẫu nghiên cứu đƣợc thể hiện qua sơ đồ hình 2.1

Hình 2.1 Sơ đồ vị trí lấy mẫu nghiên cứu

Các bước lấy mẫu nước được tiến hành như sau:

Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ lấy mẫu

- Dùng chai nhựa polyetylen (có thể tích là 1,5 lít) đã đƣợc rửa sạch và tráng bằng nước chuẩn bị lấy mẫu

- Giấy, bút, băng dính, gậy tre, dây… dùng để lấy mẫu dán nhãn trên vỏ do có tên, địa điểm, và thời gian lấy mẫu

Bước 2: Tiến hành lấy mẫu

- Thời gian lấy mẫu khoảng 9h sáng, vì lúc này sự biến đổi các chất trong môi trường nước là nhỏ nhất

- Buộc dây vào chai có nút giật và buộc vào gậy tre sao cho đủ độ cân bằng để chai chìm được xuống nước Thả chai xuống vị trí cần lấy mẫu, giật nút cho nước chảy vào chai Khi nước đã đầy thì kéo từ từ chai lên, tháo dây, đậy nắp dưới nước để chai đầy hoàn toàn và tránh sai lệch khi tiến hành do một số chỉ tiêu hóa học, lau khô bên ngoài chai, quấn băng dính xung quanh nút chai để tránh bị rơi nước ra trong quá trình vận chuyển Dùng bút viết kí hiệu và các thông tin về mẫu nước ra ngoài chai Cuối cùng cho các mẫu nước cần phân tích vào trong hộp catton Các mẫu sau khi lấy đƣợc bảo quản và vận chuyển về phòng thí nghiệm để phân tích

2.3.2.2 Phương pháp phân tích mẫu

* Phương pháp xác định DO (Dessolved Oxygen) Đơn vị tính của DO thường dùng là mg/l

Tiến hành do bằng phương pháp điện cực oxy hoà tan - máy đo oxy Đây là phương pháp được sử dụng rất phổ biến hiện nay Máy đo DO đƣợc dùng để xác định nồng độ oxy hòa tan Điện cực của máy đo DO hoạt động theo nguyên tắc: dòng điện xuất hiện trong điện cực tỷ lệ với lƣợng oxy hòa tan trong nước khuếch tán qua màng điện cực, trong lúc đó lượng oxy khuếch tán qua màng lại tỷ lệ với nồng độ của oxy hòa tan Đo cường độ dòng điện xuất hiện này cho phép xác định đƣợc DO

Sử dụng máy đo DO nhanh YSI 5000

* Phương pháp xác định tổng chất rắn hòa tan TDS (Total Dissolved Solids)

Tổng chất rắn hoà tan là tổng số các ion mang điện tích, bao gồm khoáng chất, muối hoặc kim loại tồn tại trong một khối lượng nước nhất định TDS thường được lấy làm cơ sở ban đầu để xác định mức độ sạch/ tinh khiết của nguồn nước Đề tài sử dụng máy đo bằng máy đo nhanh Exstik II – Extech instrucment để xác định TDS

*.Phương pháp xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng SS (Suspended

Cân khối lượng giấy lọc trước khi lọc (m 1 )

Lấy 100 ml mẫu nước, đánh số mẫu trên giấy lọc, lắc đều mẫu nước trước khi lọc, lọc mẫu bằng giấy lọc

Sấy giấy lọc ở 105 0 C trong 2-3 giờ Cân và ghi khối lƣợng giấy lọc (m2) Các chỉ tiêu của vật chất lơ lửng đƣợc tính theo công thức:

 m1: Khối lượng giấy lọc sấy ở 105 0 C trước khi lọc (mg)

 m2: Khối lƣợng giấy lọc sấy ở 105 0 C sau khi lọc (mg)

 V: Thể tích mẫu nước qua giấy lọc (l)

* Phương pháp xác định BOD 5 (Biochemical oxygen demand)

- Lấy 1 bình nước cất sục khí để bão hòa oxy

- Pha dung dịch dinh dưỡng bằng cách: cứ 1 lít nước cất cho vào 1ml dung dịch đệm Phốtphát, 1ml MgSO4 , 1ml CaCl2, 1ml FeCl3 , sau đó khuấy đều

- Lấy 10 ml mẫu nước thải đã được lọc cho vào bình định mức 300ml, và định mức bằng dung dịch dinh dƣỡng tới vạch định mức

Sau đó đo lƣợng ôxy hòa tan và đậy chặt nắp mẫu thử để ngăn ngừa ôxy không cho hòa tan thêm (từ ngoài không khí) Mẫu thử đƣợc giữ ở nhiệt độ 20°C trong bóng tối để ngăn chặn quang hợp (nguồn bổ sung thêm ôxy ngoài dự kiến) trong vòng 5 ngày và sau đó đo lại lƣợng ôxy hòa tan

BOD5 đƣợc tính theo công thức:

Trong đó: DO0 - giá trị DO ngày đầu (mẫu đối chứng)

DO5 - giá trị Do ngày thứ 5 d - hệ số pha loãng

BOD5 (mẫu) = BOD5( mẫu ủ) – BOD5( mẫu trắng)

* Phương pháp xác định COD (chemical oxygen demand)

COD là lƣợng oxy có trong Kali bicromat (K2Cr2O7) đã dùng để oxy hoá chất hữu cơ trong nước Chỉ số COD được sử dụng rộng rãi để đo gián tiếp khối lượng các hợp chất hữu cơ có trong nước Phần lớn các ứng dụng của COD xác định khối lƣợng của các chất ô nhiễm hữu cơ tìm thấy trong nước bề mặt, làm cho COD là một phép đo hữu ích về chất lượng nước Nó đƣợc biểu diễn theo đơn vị đo là miligam trên lít (mg/L), chỉ ra khối lƣợng ôxy cần tiêu hao trên một lít dung dịch

- Lấy 2ml nước thải Sau đó cho vào 1ml K2Cr2O7 và 3 ml Ag2SO4 đun trên bếp ở nhiệt độ 150 0 C sau 2 giờ

Lấy ra cho vào bình định mức 40 ml, tiếp tục cho chỉ thị Feroin vào từng mẫu, sau đó đem đi chuẩn độ bằng dung dịch (NH2)Fe(SO4)2 đến khi dung dịch chuyển sang màu xanh lá cây thì dừng lại

Kết quả COD đƣợc tính toán nhƣ sau:

( a  b  N  a: VFe2+ chuẩn độ mẫu trắng = 2,6 b: VFe2+ chuẩn độ mẫu

N: Nồng độ đương lượng của dung dịch Fe 2+

* Phương pháp xác định PO4

Lấy 20 ml dung dịch mẫu đã đƣợc lọc qua giấy lọc, sau đó điều chỉnh pH = 8.5

Thêm vào mẫu nước 5 ml dung dịch thử phốtphát rồi để 1h sau đó đem đi so màu

Tính toán kết quả: Dựa vào phương trình Y = aX + b để tính kết quả theo công thức: C0 V0 = C1.V1

Trong đó: C0: là nồng độ ban đầu (mg/l)

V0: là thể tích ban đầu (ml)

C1: là nồng độ sau được tính từ đường chuẩn (mg/l)

V1: là thể tích bình định mức

*Phương pháp xác định Nitrat (NO 3 - )

Lấy 100ml mẫu, điều chỉnh pH = 7, cho vào chén sứ Sau đó cô cạn trên bếp đun ở nhiệt độ 90 - 100 0 C

Thêm vào 1ml axít đisunfuafenic vào phần cặn, dùng đũa thủy tinh khuấy cho cặn tan hết

Cho thêm 20ml nước cất, 6ml NH3 Nếu xuất hiện kết tủa, ta phải lọc qua giấy lọc Sau đó để vài phút và chuyển vào bình định mức 50ml, rồi đem đi so màu

Tính toán kết quả: Dựa vào phương trình Y = aX + b để tính kết quả theo công thức; C0 V0 = C1.V1

V0: là thể tích ban đầu (ml)

C1: là nồng độ sau được tính từ đường chuẩn (mg/l)

V1: là thể tích bình định mức (Nếu khi so màu mẫu vượt đường chuẩn thì ta pha loãng mẫu)

* Phương pháp xác định Cyanua

Lấy 5ml nược mẫu đã lọc, sau đó thêm vào 5 ml nước cất, tiến hành cho vào máy Sau đó lấy ra cho thêm vào 1 viên axit cyanua để một lúc cho phản ứng hoàn toàn, đóng nắp rồi đem đo bằng máy đo

2.3.2.3 Phương pháp so sánh, đánh giá

- Đề tài nghiên cứu hoạt động sản xuất tinh bột sắn, vì vậy thành phần nước thải phụ thuộc vào quy mô sản xuất, trình độ công nghệ và thiết bị xử lý nước thải, quy trình vận hành và quan trắc môi trường

Tuy nhiên, nước thải của hoạt động sản xuất tinh bột sắn ở quy mô lớn hay nhỏ đều được đánh giá theo quy chuẩn nước thải công nghiệp của Việt Nam QCVN 24 : 2009/BTNMT Áp dụng cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt Áp dụng giá trị C của QCVN 24:2009/BTNMT là giá trị của thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp để tính Cmax là giá trị tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn tiếp nhận nước thải

Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp đƣợc tính toán nhƣ sau:

Cmax = C x Kq x Kf Lưu lượng dòng chảy nguồn tiếp nhận không co lưu lượng nên lấy

Hệ số lưu lượng nguồn thải vi lưu lượng nguồn thỉa của nhà máy la 1200- 2000 m 3 /ngày nằm trong khoảng 500< F< 5000 nên Kf = 1,0

- Đối với mẫu nước mặt: Áp dụng QCVN 08:2008/BTNMT cột B2 cho giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp

- Đối với chất lượng nước ngầm áp dụng QCVN 09:2008/BTNMT

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN- KINH TẾ - XÃ HỘI XÃ PHONG PHÚ HUYỆN TÂN LẠC- HÒA BÌNH

Điều kiện tự nhiên và môi trường

Xã Phong Phú là một xã trung tâm Mường Bi có quốc lộ 6B và đường tỉnh lộ 12C chạy qua Chính vì vậy rất thuận lợi cho việc phát triển kinh tế giao lưu hàng hóa với các nơi khác Tổng diện tích tự nhiên 1350ha Phân bổ dân cƣ: có 8 xóm và một phố, có tổng số hộ dân là 806 và 3815 nhân khẩu

Khu sản xuất của Nhà máy nằm trên đồi tiếp xuống là khu ruộng của người dân, và nước thải của công ty được đổ trực tiếp xuống suối Trọng là nguồn nước phục vụ cho hoạt động sản xuất của người dân địa phương

Nhà máy sản xuất tinh bột sắn Phú Mỹ nằm trên địa bàn xã Phong Phú, huyện Tân Lạc, tỉnh Hòa Bình với diện tích khoảng 10ha, nằm bên đường giao thông trên trục quốc lộ 6 (Km 110)

Tại đây các điều kiện về khí tƣợng – thủy văn mang đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng, ẩm, mƣa nhiều, bức xạ nhiệt cao Tỉnh Hòa Bình nằm bên sườn Tây và bao gồm nhiều phần Nam của dãy Hoàng Liên Sơn, nằm giữa hai vùng khí hậu Đông Bắc và Tây Bắc nên khí hậu mang tính chất chuyển tiếp giữa 2 vùng khí hậu trên Thời tiết trong năm với hai mùa rõ rệt: Mùa mƣa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau a, Chế độ nhiệt

- Nhiệt độ trung bình năm: 23,6 – 24,1 o C

- Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất: 29,6 o C (tháng 6)

- Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất: 16,4 o C

Nhiệt độ cao nhất trong năm thường là tháng 6, 7, 8, 9 và nhiệt độ thấp nhất trong năm là tháng 1 và 2 b, Chế độ mƣa

Lƣợng mƣa trung bình năm từ 1703 – 2.499,1mm Trong 6 tháng mùa mƣa, lƣợng mƣa chiếm tới 88,2 % lƣợng mƣa cả năm Lƣợng mƣa không rải tháng 7, 8, 9, lƣợng mƣa trung bình các tháng này từ 262 – 609 mm (trung bình 18 ngày mƣa/ tháng) Các tháng mƣa ít nhất là tháng 12, 1, 2, 3 khoảng 13,1 – 24,7 mm c, Chế độ không khí Độ ẩm trung bình hàng năm từ 81% - 83,3% trung bình thay đổi từ 70- 86% Nhìn trung độ ẩm các tháng trong năm có trị số cao, cao nhất vào tháng

7, 8, và 9 Mùa khô hanh có tháng độ ẩm trung bình xuống tới 78% d, Chế độ gió

Tại khu vực nghiên cứu vào các tháng mùa đông ( tháng 1, 2, 11, 12) hướng gió chủ yếu theo hướng Bắc và Đông Bắc với tần suất 20-30% Các tháng mùa hè, hướng chủ đạo là hướng Nam và Tây Nam với tần suất khoảng 18% Tính chất gió chủ yếu mang tính hoàn lưu địa phương Tốc độ gió trung bình của các tháng trong năm không thay đổi nhiều từ 0,4 - 1,0 m/s

Tốc độ gió mạnh cực đại vào mùa hè có thể đạt 30m/s e, Tài nguyên

Tài nguyên thực vật: Trên các ngọn đồi thấp xung quanh khu vực nhà máy được phủ xanh bằng các loại cây lâm nghiệp theo chương trình trồng rừng của tỉnh và Chình phủ Các loại thực vật gồm:

+ Nhóm cây lương thực gồm: Lúa, ngô, khoai, sắn, mía, trong dó diện tích khá lớn là mía, các loại rau màu nhƣ đỗ, lạc, bắp cải …

+ Nhóm cây ăn quả gồm: Mít, đu đủ, chuối, nhãn, vải, cam…các loại cây này thường được trồng trên đất gia đình và sườn đồi

Cây hoang dại phổ biến là các cây bụi, các loài cỏ thuộc nhóm hoàng thảo, Chúng thường được thấy tại các vùng đất hoang hóa, đất lưu không hoặc trên rìa đường giao thông

+ Nhóm cây thâm gỗ chủ yếu là Bạch đàn, Keo lai, cây lâm nghiệp trồng ở đồi theo các dự án, chương trình trồng rừng Cây keo là loại cây phổ biến của khu vực, cho giá trị kinh tế cao

Thảm thực vật khí hậu nhiệt đới của vùng trung du xen lẫn miền núi, đất khu vực này nằm trên nền đất nền đất đồi màu vàng, đất sét Điều kiện địa chất khá ổn định

Tài nguyên động vật: Do chủ yếu là rừng trồng, đồi hoang cây dại nên động vật tự nhiên còn chủ yếu là: một sồ loại bò sát, loại gặm nhấm, loài chim…Trong khu vực không còn các loại động vật hoang dã quý hiếm có giá trị bảo tồn nguồn gen, các loài chim và một số loài quý hiếm hiện nay đã bị giảm đáng kể Nhiều loài trước đây khá phổ biến nay cũng thấy ít

Ngoài ra còn có tồn tại các loài động vật tự nhiên thuộc các nhóm thú gặm nhấm nhƣ chuột nhà, chuột đồng, dúi,…Bên cạnh các loài trên, còn có các loài gia súc, gia cầm quen thuộc với người nông dân nuôi tại gia đình như trâu, bò, lợn, gà, ngan, ngỗng, vịt…

* Tài nguyên nước: Tài nguyên nước mặt trong vùng là suối Trọng Đây là nơi tiếp cận nước mưa từ các vùng xung quanh đổ về và là nguồn nước chính phục vụ cho hoạt động sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt của người dân địa phương

Nguồn nước ngầm của khu vực khá dồi dào, hầu hết các giếng nước đào đều có rất nhiều nước Nguồn nước này được sử dụng làm nước ăn và nước sinh hoạt hàng ngày.

Điều kiện kinh tế - xã hội xã Phong Phú

Trong những năm gần đây, sản xuất nông nghiệp của địa phương có chuyển đổi cơ cấu cây trồng mạnh mẽ từ trồng cây lương thực sang trồng các cây công nghiệp và cây ăn quả Đây là sự chuyển đổi hợp lý vì nó mang lại thu nhập cao hơn cho người nông dân, đồng thời tạo điều kiện cho công nghiệp chế biến nông sản phát triển Trong quy hoạch phát triển những năm tới, địa phương tiếp tục có chính sách thúc đẩy quá trình chuyển đổi này nhằm mở rộng các vùng cây công nghiệp và cây ăn quả hiện nay, chú trọng trồng cây công nghiệp, cây ăn quả làm nguyên liệu cho phát triển công nghiệp Đồng thời bên cạnh đó quan tâm hơn vấn đề chăm sóc gia súc gia cầm và phát triển mô hình VAT

Cây lúa: Tổng diện tích cây lúa theo điều tra năm 2010 là: 130.84ha, trong đó:

+ Vụ chiêm: 117,3 ha; Vụ mùa: 126,9 ha

+ Tổng diện tích cây lúa cả năm 244,2 ha

Diện tích gieo trồng là 240,7 ha, năng suất bình quân 50ta/ha, tổng sản lƣợng 1221 tấn

- Cây ngô: Trồng đƣợc 64ha, so với kế hoạch vƣợt 14,3ha, năng suất bình quân ƣớc tính đạt 38 tạ, sản lƣợng 2447,2tấn

- Cây sắn: Trồng đƣợc 54,3ha so với kế hoạch đạt 98,7%

- Cây đậu các loại: Trồng đƣợc 8,5ha so với kế hoạch đạt 80,9%

- Rau các loại: Trồng đƣợc 7,5ha so với kế hoạch đạt 62,5%

- Cây mía trồng đƣợc: 90ha đạt 90% kế hoạch

+ Tổng đàn trâu bò: 517 con trong đó: Đàn trâu: 364 con, đàn bò: 153 con + Tổng đàn lợn: 1987 con tăng so với 2010 là 337 con

+ Tổng đàn gia cầm: 385 con

Ngoài ra còn phát triển chăn nuôi thủy sản ở hộ gia đình, làm tốt công tác tiêm phòng cho đàn gia súc, gia cầm

Về địa chính lâm nghiệp: Trong năm 2010 quy hoạch làm sổ cho tất cả các hộ nông dân có đất nhận khoán rừng, kể cả đất trồng (PAM cũ)

- Công tác giao thông thủy lợi

+ Thực hiện nghị quyết của HĐND xã.Trong những năm gần đâu giao thông là mạch huyết nối liền các xóm trong toàn xã, và làm tốt chiến dịch giao thông do huyện phát động

+ Công tác thủy lợi: thường xuyên nạo vét các hệ thống mương, tu sửa kè cống Quản lý và điều tiết nước có hiệu quả

-Sản xuất tiểu thủ công nghiệp – dịch vụ, xây dụng cơ bản

Trên địa bàn không kể kinh doanh nhỏ lẻ là 113 hộ Tổng giá trị tiểu thủ công nghiệp dịch vụ là: 8.182.889.000 đồng Tổng thu nhập GDP toàn xã: 14.986.000.000 đồng, bình quân thu nhập 4.000.000đồng/người/năm

+ Về kinh tế tổng sản lƣợng: 1822,9 tấn (quy thóc)

+ Bình quân lương thực: 480kg/người/năm

+ Số hộ nghèo giảm: 1,7% so với năm 2009

* Về giáo dục đào tạo: Kết quả trong năm 2010 đã huy động trẻ em đúng độ tuổi đến trường đạt 100% Trong đó:

+ Trường mầm non có 170 cháu và 18 giáo viên, số giáo viên dạy giỏi cấp huyện là 2, chuyển cấp 55 cháu đạt 100%

+ Trường tiểu học: Là trường chuẩn quốc gia từ năm 2006, có 15 phòng học đƣợc xây dựng khang trang Trong năm học vừa qua tổng số giáo viên là 32, tổng số học sinh 315 em, trong năm học có 2 đồng chí là giáo viên dạy giỏi cấp tỉnh, 6 giáo viên dạy giỏi cấp huyện, 7 học sinh giỏi cấp huyện, và 7 học sinh giỏi cấp tỉnh Tỷ lệ chuyển lớp 99,5 %, chuyển cấp 100%

+ Trường trung học cơ sở: có một tập thể lao động xuất sắc cấp tỉnh, 2 đồng chí đạt tiêu chuẩn giáo viên giỏi cấp tỉnh, 17 giáo viên dạy giỏi cấp huyện, 4 đồng chí đạt tiêu chuẩn chiến sỹ thi đua Trong năm học có 6 em học sinh giỏi cấp tỉnh, 34 học sinh giỏi cấp huyện, cấp trường 31 em Tỷ lệ chuyển lớp đạt 99,5 %, chuyển cấp 98,6%

*Công tác y tế - dân số - gia đình - trẻ em Đội ngũ y tế trực trạm gồm 4 người, trong đó có 1 bác sỹ, 1 y sỹ, 1 y tá Mạng lưới y tế gồm 9 y tế thôn bản

Làm tốt công tác phòng chống suy dinh dƣỡng, tỷ lệ trẻ suy dinh dƣỡng 19,3%, trẻ suy dinh dƣỡng trong năm là 13% Thực hiện tốt công tác KHHGĐ thực hiện tốt 2 chương trình điểm về y tế là Chương trình chăm sóc sức khỏe sinh sản và Chương trình phòng chống suy dinh dưỡng

* Công tác xóa đói giảm nghèo

Phối kết hợp với BCĐ xuất khẩu lao động huyện, các tổ chức tƣ vấn và các ban, ngành, đoàn thể trong xã tổ chức đƣợc hội nghị tƣ vấn xuất khẩu lao động Đến nay xã đã có 18 người đi xuất khẩu lao động ở nước ngoài

Trong năm qua đƣợc sự quan tâm của NHCS huyện, đã tạo điều kiện cho việc vay vốn, tạo giải quyết việc làm cho nhân dân trong xã thuộc diện hộ nghèo Các chương trình mục tiêu về xóa đói giảm nghèo đều được quan tâm thực hiện có hiệu quả Năm 2010 toàn xã có 276 hộ nghèo chiếm 36,7% số hộ trong xã, giảm 0,7% so với năm 2009 Các chính sách ƣu đãi cho hộ nghèo đều đƣợc triển khai và tổ chức thực hiện tốt

- Nhà máy chế biến tinh bột sắn Phú Mỹ đƣợc xây dựng đã làm đẹp và làm thay đổi cuộc sống của người dân tại địa bàn xã Phong Phú, huyện Tân Lạc – Hòa Bình

- Hướng gió và gió thông thoáng sẽ làm cho lượng khí thải của nhà máy phát tán tới khu vực dân cƣ xung quanh nhà máy, gây tác động tới cuộc sống con người

- Lưu lượng nước suối Trọng lớn lại gần với nhà máy nên việc xả thải nước thải từ hoạt động sản xuất nếu không xử lý tốt thì sẽ gây ô nhiễm nguồn nước

- Các loài động, thực vật hiện tại của khu vực khi nhà máy đƣa vào hoạt động đã bị ảnh hưởng nghiêm trọng:

- Sự hoạt động của nhà máy đã tạo công ăn việc làm cho trên 100 lao động trực tiếp và trên 1500 lao động gián tiếp mà chủ yếu là nông dân trồng sắn, góp phần cải thiện đời sống cho nhân dân địa phương Khai thác được nguồn nhân lực dƣ thừa Tận dụng và phát huy tiềm năng đất đai rộng rãi của nguồn nguyên liệu cây sắn và góp phần chuyển cơ cấu cây trồng theo hướng sản xuất hàng hóa

- Những lợi ích của nhà máy mang lại cho người nông dân tại đây giúp cuộc sống của họ đƣợc cải thiện về mặt kinh tế song vấn đề ô nhiễm môi trường, đặc biệt là môi trường nước ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe Nếu tình trạng ô nhiễm này vẫn tiếp diễn chắc chắn sẽ gây nên những căn bệnh hiểm nghèo, làm suy kiệt kinh tế, nước thải ô nhiễm làm cho cây trồng chết, phá hoại mùa màng, ảnh hưởng tới nguồn nước sinh hoạt.

Nghiên cứu quy trình sản xuất và quy trình xử lý nước thải của nhà máy sản xuất tinh bột sắn Phú Mỹ

4.1.1 Quy trình sản xuất của nhà máy sản xuất tinh bột sắn Phú Mỹ

Nhà máy sản xuất tinh bột sắn Phú Mỹ đƣợc thành lập năm 2006, căn cứ chủ trương chính sách của Đảng và Nhà nước khuyến khích đầu tư phát triển kinh tế theo các quy định sau:

+ Luật Đầu tƣ số 59/2005/QH11 ngày 29/11/2005

+ Nghị định số 108/2006/NĐ-CP ngày 22/09/2006 của Chính phủ quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Đầu tư

+ Quyết định số 31/2002/QĐ-UB ngày 25/11/2002 của UBND tỉnh Hòa Bình ban hành quy định về ƣu đãi đầu tƣ và thủ tục cấp giấy phép đầu tƣ đối với các dự án đầu tư trực tiếp nước ngoài, các dự án đầu tư trong nước vào tỉnh Hòa Bình; Quyết định số 43/2005/QĐ-UBND ngày 06/10/2005 của UBND tỉnh sửa đổi bổ sung Quyết định số 31/2002/QĐ-UB

Năm 2007 Nhà máy đã đi vào hoạt động với quy trình công nghệ xây dựng quy trình công nghệ nhƣ sơ đồ ở hình 4.1:

Củ sắn sau thu hoạch

Máy xúc củ Thùng chứa Băng tải củi Máy rửa khô tách đất Máy rửa nước sơ bộ và tách vỏ cứng Máy rửa nước kết thúc

Băng tải củ sạch Máy thái băm Máy nghiền, xát Bơm cháo Lọc tách bã thô Lọc tách bã tinh lần I Tách cát, lọc tách bã tinh lần II

Xác định trữ lƣợng tinh bột Đánh tơi Đánh tơi

Lọc dịch sữa bò Lọc dịch sữa tinh và cô đặc

Ly tâm tách nước Đánh tơi

Sấy tháp Làm nguội Qua rây Vô bao SP Thành Phẩm

Hình 4.1: Sơ đồ quy trình công nghệ SXTBS của nhà máy SXTBS Phú Mỹ

Quy trình công nghệ chế biến tinh bột sắn của Nhà máy nhƣ sau:

Củ sắn sau khi thu hoạch đƣợc chuyển ngay trong ngày đến nhà máy để kịp thời chế biến Chất lƣợng củ sau thời gian thu hoạch từ 1-2 ngày đƣợc đánh giá qua trữ lƣợng tinh bột có trong củ với các thông số cơ bản:

Từ bãi chứa, sắn đƣợc máy xúc chuyển tải tới thùng nhận, từ dây chuyền đƣợc băng tải củ chuyển đến máy rửa khô làm nhiệm vụ tách đất, cát bám dính vào vỏ củ và làm sạch một phần vỏ cứng của củ và sau đó củ đƣợc chuyển thẳng vào máy rửa củ sơ bộ

Sau đó củ sắn đƣợc băng tải đƣa tới máy băm, thái và tới máy nghiền xát Tại đây củ được trà, xát cùng với nước và cho hỗn hợp bao gồm bã, dịch rửa và nước Hỗn hợp này được bơm cháo bơm lên hệ thống ly tâm tách bã

Các thiết bị tách đƣợc lắp đặt sao cho hỗn hợp bã, dịch sữa đƣợc tách bã và tách dịch sữa 2 lần Dịch thu cũng đƣợc tách 2 lần Bã sau khi tách dịch đƣợc đưa ra ngoài phân xưởng, dịch sữa được chứa lại trong các thùng chứa công nghệ và đƣợc các bơm dịch sữa chuyển tới các thùng chứa có khuấy để chuyển tới ly tâm tách nước và ly tâm đĩa để làm sạch và được phân loại và cô dịch

Quá trình ly tâm tách bã, thu dịch và làm sạch, phân loại dịch sữa đều được cấp nước sạch với sự tiết lưu sao cho đạt được tỷ lệ bột thu hồi cao nhất và dịch sữa có độ đậm đặc thích hợp nhất cho ly tâm tách nước

Sau khi có dịch sữa đạt yêu cầu về độ sạch, nồng độ tinh bột, dịch sữa đặc được chuyển tới các máy ly tâm tách nước Tại đây nước được tách ra khỏi hỗn hợp dịch sữa, tinh bột đƣợc thu hồi và cấp vào máy đánh tơi bột ẩm (độ ẩm 30- 40%) Sau đó qua vít phân phối vào các thiết bị cung cấp cho sấy dưới dạng tơi

Sau khi sấy khô, tinh bột có nhiệt độ cao (đến 40 đến 45 0 C) đƣợc các

Cyclon lắng chứa lại và thông qua các vít tải lắp phía dưới gom lại và cấp vào ống để dịch chuyển sang bộ phận làm nguội tới nhiệt độ môi trường

Sau khi lắng xuống tại các Cyclon nguội, tinh bột khô, nguội đƣợc cấp vào máy rây, miết (nhằm phá hủy các liên kết cơ học giữa tinh bột) để từ đó cấp vào các bao và chuyển tới kho thành phẩm

Tinh bột sắn thu hồi có các thông số chất lƣợng sau:

- Mùi vị: không có mùi lạ

Với quy trình công nghệ nhƣ vậy, để đảm bảo chất lƣợng của tinh bột sắn, sẽ có rất nhiều khâu gây ô nhiễm nguồn nước

- Mức độ ô nhiễm nước thải tinh bột sắn chủ yếu về nhu cầu ôxy sinh hoá BOD và nhu cầu ôxy hoá học COD Một số chỉ tiêu khác nhƣ PO4 3-

, SS TDS Nước thải từ quá trình chế biến tinh bột sắn gồm 3 nguồn chính

- Khâu rửa sơ bộ và tách vỏ củ, khâu lọc tách bã và lắng bột, và khâu ly tâm tách nước

- Nước thải trong quá trình rửa củ có chứa đất bùn và mảng vỏ củ…

- Nước thải của công đoạn đầu tách vỏ nước thải chứa nồng độ cyanua cao do HCN tập trung chủ yếu ở vỏ, khi lớp vỏ bị bóc tách nó sẽ kết hợp với nước tạo thành ferro/ferri Cyanat khiến nước thải có màu xám và làm cho nguồn nước tiếp nhận nhiễm độc

- Nước thải từ công đoạn ly tâm, lọc tách bã và lắng bột, thành phần chủ yếu của nước thải này là các hợp chất hữu cơ hòa tan và một ít tinh bột bị thất thoát Loại nước thải này có chỉ số COD và BOD, chất rắn lơ lửng (SS), trong nước thải còn chứa các dịch bào có chứ tannin, độc tố HCN, các chất men và một số chất vi lƣợng có trong sắn, là nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường cần phải xử lý

Nước thải của nhà máy có lưu lượng lớn khoảng 1200 – 2000 m 3 /ngày, tập trung ở nhiều nguồn bởi nhiều công đoạn sản xuất cần phải sử dụng nước

Vì vậy nhà máy SXRBS Phú Mỹ cần có giải pháp để xử lý nước thải từ hoạt động chế biến tinh bột sắn

4.1.2 Hệ thống xử lý nước thải của nhà máy chế biến tinh bột sắn Phú Mỹ

Sau quá trình tìm hiểu và nghiên cứu về tình hình hoạt đông sản xuất của nhà máy tinh bột sắn Phú Mỹ, nhận thấy rằng:

Với công suất 100 tấn sản phẩm tinh bột/ngày, tiêu thụ khoảng 350 đến

400 tấn sắn củ tươi/ngày, nhà máy có khả năng tiêu thụ toàn bộ lượng sắn củ do nông dân Hòa Bình sản xuất hằng năm Với công suất vận hành tương đối lớn này, nhà máy sẽ thải ra môi trường một lưu lượng nước thải lớn khoảng từ

1200 – 2000 m 3 một ngày Với lượng nước thải như vậy cần phải được xử lý, nếu không chắc chắn sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng tới nguồn nước của khu vực

Từ khi bắt đầu đi vào hoạt động, nhà máy đã sử dụng hệ thống xử lý nước thải với quy trình công nghệ như ở hình 4.2

Hình 4.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải của nhà máy sản xuất tinh bột sắn Phú Mỹ Ảnh 4.1 Cống nước thải từ vách ngăn ra bể lắng của nhà máy

Ghi chú: Đường đi của nước thải Đường đi của bùn thải

* Thuyết minh công nghệ hình 4.2:

Đánh giá chất lượng nước thải của nhà máy Sản xuất tinh bột sắn Phú Mỹ

Kết quả phân tích một số thông số phản ánh chất lượng nguồn nước thải của nhà máy Sản xuất tinh bột sắn Phú Mỹ đƣợc trình bày ở bảng 4.1 và hình 4.3

Bảng 4.1 Các thông số phản ánh chất lượng nước thải của nhà máy sắn Phú

Xyanua mg/l Mẫu phân tích 0.57 674 217 219.6 2640 5.3613 0.7989 10

DO TDS SS BOD5 COD

Hình 4.3 Giá trị các thông số vật lý và hóa học trong nước thải của nhà máy SXTBS Phú Mỹ

Thông số 1: Thông số DO

Thông số 2: Thông số TDS

Thông số 3: Thông số SS

Thông số 4: Thông số BOD5

Thông số 5: Thông số COD

Hình 4.4 Giá trị các thông số chất nguy hại trong nước thải nhà máy

Thông số 1: Thông số PO4 3-

Thông số 2: Thông số NO3

Thông số 3: Thông số CN-

Từ số liệu của bảng 4.1 và hình 4.3 và 4.4, đề tài có nhận xét sau:

- Đối với các thông số phản ánh tính chất vật lý của nước thải

+ Thông số TDS: Không có trong QCVN 24/2009/BTNMT Với thông số TDS nhƣ bảng 4.1 có thể đánh giá định tính hàm lƣợng này không cao, song sẽ gây ảnh hưởng tới độ tinh khiết của nguồn nước, với hàm lượng như trên nếu trong nước thải không được sử lý sẽ góp phần làm cho nguồn nước tiếp nhận bị ô nhiễm

+ Thông số SS: Hàm lượng SS có trong nước thải của nhà máy là 217 mg/l cao gấp 2,4 lần so với quy chuẩn cho phép Điều này cho thấy, hàm lượng các chất lơ lửng này sẽ tiêu thụ DO của nước, khiến cho nước thải suy giảm DO (nồng độ oxy hòa tan) trong nước DO giảm sẽ tác động xấu đến hệ thủy sinh đặc biệt là hệ vi sinh vật

- Đối với các thông số phân tích chất hóa học của nước thải

Các thông số hóa học trong quá trình sản xuất tinh bột sắn chủ yếu là: BOD5,COD, Cyanua, PO4

- + Thông số BOD5 khá cao 219,6 mg/l và vƣợt quy chuẩn gần 4,4 lần, nồng độ COD vƣợt quy chuẩn lên tới 26,4 lần Điều này chỉ ra rằng khi xảy ra hiện tƣợng phân hủy yếm khí với hàm lƣợng BOD quá cao sẽ gây thối nguồn nước và giết chết hệ sinh vật thủy sinh, các vi khuẩn gây mùi hôi thối hoạt động mạnh, dẫn đến ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng và gây mùi khó chịu cho khu vực xung quanh nhà máy

+ Đặc biệt trong nước thải của nhà máy hàm lượng Cyanua ở mức rất cao với hàm lƣợng 10 mg/l, vƣợt quá quy chuẩn cho phép tới 100 lần Nhƣ chúng ta đã biết:

Trong quá trình sản xuất, axit HCN hoà tan trong nước rửa bã, thoát khỏi dây chuyền sản xuất cũng góp phần gây ô nhiễm môi trường tạo màu sẫm của nước thải Axit HCN là độc tố có trong vỏ sắn Khi củ sắn còn ở dưới đất, trong nó không có HCN tự do mà chỉ ở dạng liên kết glucozit gọi là phazeolutanin có công thức hóa học là C10H17NO6 Sau khi đào, dưới tác dụng của enzym cyanoaza hoặc trong môi trường axit thì phazeolutanin phân hủy tạo thành glucoza, axeton và axit cyanuahydric Axit này gây độc toàn thân cho người Cyanua ở dạng lỏng trong dung dịch là chất linh hoạt, khi vào cơ thể nó kết hợp với enzym trong xitochrom làm ức chế khả năng cấp ôxy cho hồng cầu Do đó, các cơ quan của cơ thể bị thiếu ôxy Nồng độ HCN thấp có thể gây chóng mặt, miệng đắng, buồn nôn Nồng độ HCN cao gây cảm giác bồng bềnh, khó thở, da hồng, co giật, mê man, bất tỉnh, hoa mắt, đồng tử giãn, đau nhói vùng tim, tim ngừng đập và gây tử vong

Trong sản xuất sắn, HCN tan trong nước thải, có phản ứng với sắt tạo thành sắt cyanua có mầu xám Nếu không tách nhanh HCN sẽ ảnh hưởng tới màu của tinh bột và màu của nước thải

Có thể thấy chỉ riêng với hàm lượng cyanua trong nước thải quá cao như vậy nếu không được xử lý tốt trước khi thải ra môi trường sẽ gây ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng, và ảnh hưởng rất lớn tới đời sống, sinh hoạt của người dân địa phương

- kết quả nghiên cứu cho thấy 2 thông số này đều nằm trong quy chuẩn cho phép của nước thải công nghiệp Tuy nhiên hàm lượng PO4 3- cũng đã xấp xỉ quy chuẩn cho phép, cần chú ý quan trắc thường xuyên và có biện pháp xử lý nếu hàm lượng này trong nước thải tăng cao hơn

Từ thực trạng chất lượng nước thải của nhà máy SXTBS Phú Mỹ có thể nhận thấy một cách tổng quát, nước thải của nhà máy vẫn chưa thực sự được xử lý một cách có hiệu quả, với nồng độ của một số thông số nhƣ Cyanua, COD, SS, BOD5 , đều vƣợt quá và gấp nhiều lần so với quy chuẩn cho phép Nguồn nước thải của nhà máy sắn Phú Mỹ hiện đang bị ô nhiễm một cách nghiêm trọng

Về nguyên nhân khiến nhà máy sản xuất tinh bột sắn Phú Mỹ gây ô nhiễm môi trường (trong khi dọc suối Trọng không có hoạt sộng sản xuất công nghiệp nào, chỉ có hoạt động trồng trọt, chăn nuôi của người dân) là do chưa có hệ thống xử lý nước thải theo cơ chế phát triển sạch, mùi hôi thối của quá trình sản xuất tinh bột sắn sinh ra từ bể lắng rất lớn Khi nhà máy tăng công suất, hệ thống bể lắng, bể điều tiết không đáp ứng đủ và xảy ra hiện tƣợng quá tải Đây là mối đe dọa lớn tới nguồn nước suối Trọng là nguồn nước chính phục vụ sản xuất, sinh hoạt của người dân khu vực xã Phong Phú cần được xử lý kịp thời.

Đánh giá chất lượng nước mặt và nước ngầm tại khu vực xung quanh nhà máy

4.3.1 Đánh giá chất lượng nước mặt tại khu vực xung quanh nhà máy Để đánh giá mức độ ô nhiễm của quá trình sản xuất ảnh hưởng tới nguồn nước mặt của khu vực, đề tài tiến hành lấy mẫu phân tích một số tính chất hóa học, lý học và so sánh các thông số này với quy chuẩn Việt Nam

Các thông số đánh giá gồm: DO, COD, SS, BOD5 , COD, PO4 3- , NO3 - , Cyanua

Kết quả phân tích các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước mặt tại khu vực nghiên cứu đƣợc tổng hợp ở bảng 4.2:

Bảng 4.2 Các thông số đánh giá chất lượng nước mặt khu vực xung quanh nhà máy sắn Phú Mỹ

M 2: cách nhà máy 100m xuôi dòng chảy

M 3: cách nhà máy 200m xuôi dòng chảy

M 4: cách nhà máy 300m xuôi dòng chảy

M 5: cách nhà máy 500m xuôi dòng chảy

M 6: cách nhà máy 1 Km xuôi dòng chảy

M 7: cách nhà máy 100m phía trên ngƣợc dòng chảy

DO là lượng oxy hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các thủy sinh Trong các chất khí hòa tan trong nước, oxy hòa tan đóng một vai trò rất quan trọng Oxy hòa tan cần thiết cho sinh vật thủy sinh phát triển, nó là điều kiện không thể thiếu của quá trình phân hủy hiếu khí của vi sinh vật Khi nước bị ô nhiễm, các chất hữu cơ dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật thì lượng oxy hòa tan trong nước sẽ bị tiêu thụ bớt, do đó giá trị DO sẽ thấp hơn so với đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ của các nguồn nước DO có ý nghĩa lớn đối với quá trình tự làm sạch của sông, hồ

Giá trị DO tại các điểm lấy mẫu nước được thể hiện qua biểu đồ hình 4.5

Hình 4.5 Giá trị DO tại các điểm lấy mẫu nước mặt

Ghi chú: Mẫu 1 (trên biểu đồ) là Mẫu 7

Từ số liệu ở bảng 4.2 và hình 4.5 nhận thấy rằng các mẫu nước suối Trọng gần với vị trí xả thải trực tiếp của nhà máy gồm M2 (cách 100m), M3 (cách 200m) và M4 (cách 300m) đều có hàm lƣợng thấp hơn so với quy chuẩn Càng gần nguồn xả thải nước càng có hàm lượng DO thấp Tại điểm

M5 (cách nguồn thải 500m) và M6 (cách 1Km), ở các vị trí hàm lƣợng DO tăng cao hơn và đã đạt đƣợc quy chuẩn cho phép Đặc biệt M7 (phía trên dòng chảy, cách nguồn thải 100m) có nồng độ DO cao gấp 3,5 lần so với QCVN và rất tốt Vậy có thể kết luận nước thải của nhà máy sắn có một hàm lƣợng chất hữu cơ chƣa đƣợc xử lý một cách triệt để và gây ô nhiếm cho nguồn nước mặt của khu vực Riêng ở khoảng cách 300m xuôi dòng chảy tình trạng ô nhiễm do chỉ tiêu DO gây ra chƣa nghiêm trọng, song nó chắc chắn sẽ ảnh hưởng tới hệ sinh vật của nguồn nước mặt nếu để tình trạng này kéo dài sẽ khiến cho hệ động thực vật thủy sinh chết dần và đây là mầm mống đẫn đến nguồn nước bị ô nhiễm nghiêm trọng

Chất rắn hoà tan (TDS) luôn tồn tại dưới dạng các ion âm và ion dương Do nước luôn có tính hoà tan rất cao nên nó thường có xu hướng lấy các ion từ các vật mà nó tiếp xúc, khi chảy ngầm trong lòng đất, nước sẽ lấy các ion Can-xi, các khoáng chất của các vật chất có trong mạch nước

Hình vẽ giá trị TDS tại các điểm lấy mẫu nước được thể hiện qua biểu đồ hình 4.6

Hình 4.6 Giá trị TDS tại các điểm lấy mẫu nước mặt

Ghi chú: Trên biểu đồ 4.6 mẫu 1 là mẫu 7 ở bảng 4.2

Theo số liệu bảng 4.2 và hình 4.6 có thể nhận thấy hàm lƣợng TDS ở mẫu 2 (cách 100m) và 3 (cách 200m) vƣợt quá quy chuẩn, còn ở các mẫu nước khác thông số này đều nằm trong quy chuẩn

Theo các quy định hiện hành của Việt Nam, hàm lƣợng TDS không được vượt quá 500 mg/l đối với nước tinh khiết và không vượt quá 1000 mg/l đối với nước sinh hoạt Hàm lượng TDS càng nhỏ chứng tỏ nước càng tinh khiết Tuy nhiên, cũng có thể có trường hợp nguồn nước có TDS cao chưa chắc đã không an toàn, có thể do nó chứa nhiều ion có lợi

Kết quả nghiên cứu cho thấy thông số TDS càng gần nguồn thải có hàm lượng càng cao, như vậy có thể đánh giá thông số TDS trong các mẫu nước thải của nhà máy SXTBS Phú Mỹ đã có ảnh hưởng tới độ tinh khiết, độ sạch của nguồn nước suối Trọng

Chất rắn lơ lửng là các hạt nhỏ (hữu cơ hoặc vô cơ) trong nước thải Khi vận tốc của dòng chảy giảm, phần lớn các chất rắn lơ lửng sẽ bị lắng xuống đáy hồ Những hạt không lắng được sẽ tạo thành độ đục của nước Các chất lơ lửng hữu cơ sẽ tiêu thụ oxy để phân hủy, làm giảm DO của nguồn nước Các cặn lắng sẽ làm đầy các bể chứa làm giảm thể tích hữu dụng của các bể xử lý

Hình vẽ giá trị SS tại các điểm lấy mẫu nước được thể hiện qua biểu đồ hình 4.7

Hình 4.7 Giá trị SS taị các vị trí lấy mẫu nước mặt

Ghi chú: Trên biểu đồ 4.7 mẫu 1 là mẫu 7 ở bảng 4.2

Từ kết quả bảng 4.2 và hình 4.7 có thể nhận thấy hầu hết các mẫu đều có nồng độ SS vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép, riêng mẫu 2 (cách 100m) và 3 (cách 200m) giá trị này cao gấp gần 2 lần so với quy chuẩn Trong các công đoạn sản xuất như rửa khô tách đất, lọc tách bã đã làm cho hàm lương SS tăng cao Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao sẽ làm tăng độ đục cho nguồn nước, từ đó sẽ làm giảm năng suất cho cây trồng và gây bồi lắng cho suối Trọng là nguồn tiếp nhận nguồn thải

Trong khi đó mẫu 7 là nguồn nước suối trước khi tiếp nhận nguồn thải từ nhà máy lại có hàm lƣợng SS nằm trong QCVN Vì vậy qua kết quả trên, có thể đánh giá nguồn nước thải của nhà máy sắn Phú Mỹ chứa nồng độ SS trong nước thải cao và gay ảnh hưởng tới chất lượng nước mặt

Nhu cầu oxy sinh hóa là lƣợng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ trong một khoảng thời gian xác định và đƣợc ký hiệu bằng BOD đƣợc tính bằng mg/l Chỉ tiêu BOD phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải BOD càng lớn thì nước thải (hoặc nước nguồn) bị ô nhiễm càng cao và ngƣợc lại

Thời gian cần thiết để vi sinh vật oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ có thể kéo dài đến vài chục ngày tùy thuộc vào tính chất của nước thải, nhiệt độ và khả năng phân hủy các chất hữu cơ của hệ vi sinh vật trong nước thải Để chuẩn hóa các số liệu, người ta thường báo cáo kết quả dưới dạng BOD5 (BOD trong 5 ngày ở 20 0 C)

Hình vẽ giá trị BOD5 tại các điểm lấy mẫu nước được thể hiện qua biểu đồ hình 4.8

Hình 4.8 Giá trị BOD 5 tại các điểm lấy mẫu nước mặt

Ghi chú: Trên biểu đồ 4.8 mẫu 1 là mẫu 7 ở bảng 4.2

Từ kết quả ở bảng 4.2 và hình 4.8 có thể nhận thấy các điểm lấy mẫu nước suối Trọng từ vị trí cống thải 100m đến 1000m (1km) đều có nồng độ BOD5 vượt quá QCVN Càng gần nguồn thải, BOD5 trong nước càng cao Ở vị trí cách cống thải 100m, nồng độ BOD5 trong nước suối Trọng vượt QCVN 9,1 lần Lần lƣợt ở các khoảng cách 200m, 300m, 500m, 1000m, giá trị này vƣợt gấp 8,86 ; 8,84; 8,8 và 7,5 lần Ở khoảng cách nguồn thải 100m ngƣợc dòng, nồng độ BOD5 là 12,6 mg/l, nằm trong quy chuẩn cho phép

Nguyên nhân gây nên các chỉ số BOD5 quá cao nhƣ vậy là do trong nước thải, hàm lượng các chất hữu cơ của tinh bột sắn quá cao, trong khi đó công suất của nhà máy hoạt động lớn, hệ thống xử lý nước thải không kịp đáp ứng Chất hữu cơ dễ dàng bị các vi sinh vật phân hủy bằng cơ chế sử dụng oxy hòa tan trong nước để oxy hóa các hợp chất hữu cơ Sự ô nhiễm này dẫn đến suy giảm hàm lƣợng oxy hòa tan để phân hủy chất hữu cơ Oxy hòa tan giảm, gây tác hại nghiêm trọng tới tài nguyên thủy sinh, dẫn đến nguồn nước suối Trọng bị ô nhiễm Với kết quả ở trên có thể nhận thấy nguồn nước suối Trọng đang bị ô nhiễm nghiêm trọng