LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN NGỌC
THIỆP
MỞ ĐẦU
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Sắn (hay còn gọi là khoai mì) có tên khoa học là Manihot Esculenta là
cây lương thực ưa ẩm, nó phát nguồn từ lưu vực sơng Amazone Nam Mỹ. Đến
thế kỉ XVI mới được trồng ở châu Á và Phi. Ở nước ta, khoai mì được trồng ở
khắp nơi từ nam chí bắc nhưng do q trình sinh trưởng và phát dục của khoai
mì kéo dài, khoai mì giữ đất lâu nên chỉ các tỉnh trung du và thượng du Bắc Bộ
như: Phú Thọ, Tun Quang, Hòa Bình … là điều kiện trồng trọt thích hợp hơn
cả.
Khoai mì Việt Nam cũng bao gồm nhiều loại giống. Nhân dân ta thường
căn cứ vào kích tấc, màu sắc củ, thân, gân lá và tính chất khoai mì đắng hay
ngọt (quyết định bởi hàm lượng axit HCN cao hay thấp) mà tiến hành phân loại.
Tuy nhiên trong cơng nghệ sản xuất tinh bột người ta phân thành hai loại: khoai
mì đắng và khoai mì ngọt.
Chế biến khoai mì đã được phổ biến ở nước ta từ thế kỷ 16. Những năm
gần đây, do u cầu phát triển của ngành chăn ni và ngành chế biến thực
phẩm từ khoai mì gia tăng. Sản lượng khoai mì hằng năm đạt khoảng 3 triệu
tấn. Việc sản xuất càng nhiều thì lượng chất thải càng lớn. Ước tính trung bình
hằng năm gần đây ngành chế biến tinh bột khoai mì (bao gồm nhà máy chế biến
và hộ gia đình) đã thải ra mơi trường 500.000 tấn thải bã và 15 triệu m
3
nước
thải. Thành phần của các loại chất thải này chủ yếu là các hợp chất hữu cơ, các
chất dinh dưỡng khi thải ra mơi trường _ trong điều kiện khí hậu của nước ta -
nhanh chóng bị phân hủy gây ơ nhiễm nghiêm trọng đến mơi trường đất, nước,
khơng khí, ảnh hưởng đến mơi trường sống của cộng đồng dân cư trong khu
vực.
Hiện nay, ở một số nhà máy chế biến tinh bột nồng độ COD trong nước
thải lên đến 13.000 mg/l, vượt gấp trăm lần so với chỉ tiêu cho phép. Điều này

nghành và các cơng trình đã đưa vào sử dụng trong thực tế.
3. Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của cơng nghệ hiện có
và đề xuất cơng nghệ xử lý nước thải phù hợp.
4. Phương pháp tính tốn: Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn các
cơng trình đơn vị trong trạm xử lý nước thải, dự tốn chi phí xây dựng, vận
hành trạm xử lý.
5. Phương pháp đồ hoạ: Sử dụng phần mềm Auocad để mơ tả kiến trúc
các cơng trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.
6. Phương pháp lựa chọn: Trên cơ sở động học của các q trình xử lý
cơ bản, Tổng hợp số liệu, Phân tích khả thi, Tính tốn kinh tế.
SVTH: TRẦN TIẾN DŨNG trang 2
LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN NGỌC
THIỆP
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ
SẢN XUẤT VÀ TÁC ĐỘNG CỦA
NGÀNH CƠNG NGHIỆP CHẾ BIẾN
TINH BỘT KHOAI MÌ ĐẾN
MƠI TRƯỜNG
SVTH: TRẦN TIẾN DŨNG trang 3
LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN NGỌC
THIỆP
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ
TÁC ĐỘNG CỦA NGÀNH CƠNG NGHIỆP CHẾ BIẾN
TINH BỘT KHOAI MÌ ĐẾN MƠI TRƯỜNG
1.1. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT KHOAI MÌ
1.1.1 Ngun liệu sản xuất
1.1.1.1. Phân loại khoai mì
- Dựa theo đặc điểm thực vật của cây (xanh tía, lá 5 cánh, lá 7 cánh).

sâu phía trong hàm lượng tinh bột càng giảm dần. Ngồi các tế bào nhu mơ còn
có các tế bào thành cứng khơng chứa tinh bột, cấu tạo từ cellulose nên cứng như
gỗ gọi là xơ.
- Lõi củ khoai mì: ở trung tâm dọc từ cuống tới chi củ, ở cuống lõi to
nhất rồi nhỏ dần tới chi. Thành phần lõi hầu như tồn bộ là cellulose và hemi
cellulose. Lõi chiếm khoảng 0,3 – 1% trọng lượng tồn củ.
1.1.1.3. Thành phần hóa học
Thành phần các chất trong củ khoai mì dao dộng trong khoảng khá lớn
tùy thuộc loại giống, chất đất, điều kiện phát triển của cây và thời gian thu
hoạch. Thành phần hóa học trung bình của củ khoai mì được trình bày trong các
bảng sau:
Bảng 1.1: Thành phần hố học trong củ khoai mì
Thành phần Tỷ trọng (%trọng lượng)
Nước 70,25
Tinh bột 21,45
Chất đạm 1,12
Chất béo 5,13
Chất xơ 5,13
Độc tố (CN
-
) 0,001 – 0,04
(Nguồn: Đồn Dụ và các cộng sự, 1983)
Bảng 1.2 : Thành phần hóa học của vỏ củ khoai mì và bã mì
Thành phần Vỏ củ mì (mg/100mg) Bã phơi khơ (mg/100mg)
Độ ẩm
Tinh bột
Sợi thơ
Protein thơ
Độ tro
Đường tự do

Ngồi những thành phần có giá trị dinh dưỡng, trong củ khoai mì còn
chứa độc tố, tanin, sắc tố và cả hệ enzyme phức tạp. Người ta cho rằng trong số
các enzyme thì polyphenoloxydaza xúc tác q trình oxy hóa polyphenol thành
orthoquinol sau đó trùng hợp với các chất khơng có gốc phenol như acid-amine
tạo thành chất có màu. Những chất này gây khó khăn cho chế biến và nếu qui
trình cơng nghệ khơng thích hợp sẽ cho sản phẩm có chất lượng kém.
Độc tố trong củ khoai mì là CN, nhưng khi củ chưa đào nhóm này nằm ở
dạng glucozite gọi là phaseolutanin (C
10
H
17
NO
6
). Dưới tác dụng của enzyme
hay ở mơi trường acid, chất này bị phân hủy tạo thành glucose, acetone và acid
cyanhydric. Như vậy, sau khi đào củ khoai mì mới xuất hiện HCN tự do vì chỉ
sau khi đào các enzyme trong củ mới bắt đầu hoạt động mạnh và đặc biệt xuất
hiện nhiều trong khi chế biến và sau khi ăn vì trong dạ dày người hay gia súc là
mơi trường acid và dịch trong chế biến cũng là mơi trường acid.
Phaseolutanin tập trung ở vỏ cùi, dễ tách ra trong q trình chế biến, hòa
tan tốt trong nước, kém tan trong rượu etylic và metylic, rất ít hòa tan trong
chloroform và hầu như khơng tan trong ether. Vì hòa tan tốt trong nước nên khi
chế biến, độc tố theo nước dịch ra ngồi, nên mặc dù giống khoai mì đắng có
hàm lượng độc tố CN cao nhưng tinh bột và khoai mì lát chế biến từ khoai mì
đắng vẫn sử dụng làm thức ăn cho người và gia súc tốt. Trong chế biến, nếu
khơng tách dịch bào nhanh thì có thể ảnh hưởng đến màu sắc của tinh bột do
acid cyanhydic tác dụng với ngun tố sắc có trong củ tạo thành feroxy cyanate
có màu xám. Tùy thuộc giống và đất nơi trồng mà hàm lượng độc tố trong khoai
mì khác nhau.
1.1.1.4. Cơng dụng của khoai mì

Lắng ly
Quạt
Hơi nóng
Sấy khơ
Đóng
Tinh bột
LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN NGỌC
THIỆP
1.1.2.2. Doanh nghiệp tư nhân Hồng Minh ở Long Phước, Long Thành,
Đồng Nai
Long Phước là doanh nghiệp tư nhân chun kinh doanh sản xuất tinh
bột từ củ mì. Sản phẩm của nhà máy là tinh bột thơ dùng để cung cấp cho nhà
máy sản xuất bột ngọt Vedan. Sơ đồ cơng nghệ chế biến tinh bột khoai mì ở
hình 2.2:
SVTH: TRẦN TIẾN DŨNG trang 9
Nước
Bóc vỏ vỏ
Củ tươi
Rửa
Mài
Rây nhiều nhiều
Lắng
Bã
Nước thải bỏ
Tháo
Bột
Phơi
Bột
Nước
Lọc

SVTH: TRẦN TIẾN DŨNG trang 12
Rủa củ
Sàng /tách vỏ
Củ mì tươi
Cắt nghiền
Lọc (lưới rung) tinh
Mương (xây) lắng
Vơ bao
Phân bón
đốt bỏ
Lọc (lưới rung) thơ
Vỏ cát
Nước thải
Thức ăn gia súc
Hồ lắng thấm
Hồ xử ly
Bã mì
Bã mì
Thức ăn gia súc
mủ mì
LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN NGỌC
THIỆP
 Hộ gia đình ở các làng nghề:

Hình 1.5: Cơng nghệ sản xuất tinh bột khoai mì qui mơ hộ gia đình
ở các làng nghề
SVTH: TRẦN TIẾN DŨNG trang 13
Lắng lần 2 Nước
Bột nhất
(loại 1)

áp dụng cơng nghệ sản xuất sạch thì mức độ ơ nhiễm ít hơn và giảm nhẹ việc xử
lý. Các cơ sở thủ cở các làng nghề cơng nghệ sản xuất vẫn còn thơ sơ lạc hậu,
sản lượng thu hồi tinh bột thấp mức độ ơ nhiễm rất nghiêm trọng. Vì vậy, để
thiết kế hệ thống xử lý nước thải tinh bột khoai mì, ta phải quan tâm đến qui
trình cơng nghệ sản xuất.
1.2. KHẢ NĂNG GÂY Ơ NHIỄM CỦA NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT
KHOAI MÌ
Các chất thải từ cơng nghệ chế biến tinh bột khoai mì bao gồm: nước thải,
khí thải, chất thải rắn.
1.2.1. Nước thải
Trong cơng nghiệp chế biến tinh bột, nước được sử dụng trong q trình
sản xuất chủ yếu là ở cơng đoạn rửa củ, ly tâm, sàng loại xơ, khử nước.
Bảng 1.3: Thành phần tính chất nước thải từ sản xuất tinh bột khoai mì
Cơng đoạn
sản xuất
pH
Cặn lơ lửng
(mg/l)
BOD
5
(mg/l)
COD
(mg/l)
Độ kiềm
(mg/l)
Rửa củ 6,5 995 1350 1687 122
Lọc thơ 4,5 660 3850 4812 122
Lọc tinh 4,05 660 3850 4800 122
Hỗn hợp 6,1 1655 5200 6499 140
(Dương Đức Tiến, Trần Hiếu Nhuệ, Nguyễn Kim Thái, 1991)

và tàu bè đồng thời thực hiện q trình phân hủy kỵ khí giải phóng ra mùi hơi
thối gây ơ nhiễm cho khu vực xung quanh.
Hàm lượng chất dinh dưỡng cao
Nồng độ các chất nitơ, photpho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ các
lồi tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên hiện tượng
thiếu oxy. Nếu nồng độ oxy giảm tới 0 gây ra hiện tượng thủy vực chết ảnh
hưởng tới chất lượng nước của thủy vực. Ngồi ra, các lồi tảo nổi trên mặt
nước tạo thành lớp màng khiến cho bên dưới khơng có ánh sáng. Q trình
quang hợp của các thực vật tầng dưới bị ngưng trệ. Tất cả các hiện tượng trên
gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thuỷ sản, du lịch và cấp
nước.
Amonia rất độc cho tơm, cá dù ở nồng độ rất nhỏ. Nồng độ làm chết tơm,
cá từ 1,2 – 3 mg/l. Tiêu chuẩn chất lượng nước ni trồng thủy sản của nhiều
quốc gia u cầu nồng độ Amonia khơng vượt q 1mg/l.
1.2.2. Chất thải rắn
Chất thải rắn là nguồn có khả năng gây ơ nhiễm mơi trường lớn thứ hai cả
về 2 yếu tố: khối lượng và nồng độ chất bẩn. Các loại chất thải phát sinh trong
q trình chế biến tinh bột khoai mì gồm có:
 Vỏ gỗ củ mì và đất cát khối lượng sinh ra đạt tỷ lệ 3% ngun liệu:
chứa rất ít nước, khó bị phân huỷ và thường dính đất cát là chủ
yếu.
SVTH: TRẦN TIẾN DŨNG trang 15
LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN NGỌC
THIỆP
 Vỏ thịt và sơ bã khối lượng sinh ra đạt 24% ngun liệu: chứa
nhiều nước có độ ẩm 78 – 80%, lượng tinh bột còn lại 5-7%, sản
phẩm có dạng bột nhão và ngậm nước. Lượng tinh bột còn lại trong
xơ bã rất dễ bị phân huỷ gây mùi chua và hơi thối.
* Tác động:
Củ mì tươi (cũng như vỏ củ và bã) có chứa một lượng chất độc dưới dạng

như đau bụng, ói mửa, mất sự kiểm sốt cơ bắp, hơn mê, co giật.
Tùy thuộc vào giống mì, điều kiện đất đai, phương thức canh tác, thời
gian thu hoạch, hàm lượng HCN có khác nhau :
- Thời tiết, điều kiện đất cũng ảnh hưởng đến hàm lượng HCN : hạn
nhiều, đất rừng mới khai thác, hàm lượng HCN thường tăng. Đất bón đạm nhiều
sẽ làm tăng HCN, nhưng nếu bón Kali hoặc phân chuồng sẽ làm cho hàm lượng
HCN sẽ giảm.
- Trong cây mì non 3 ÷ 6 tháng tuổi, HCN ít hơn trong củ nhưng nhiều
trong lá. Trong cây mì 11÷18 tháng tuổi, hàm lượng HCN sẽ tăng trong củ và
giảm bớt trong lá.
Các ảnh hưởng khác
- Trong q trình sản xuất, bã từ giai đoạn lọc được chất thành đống. Các
đống chất thải này gây mùi khó chịu trong thời gian lưu trữ và phơi khơ.
- Nước rỉ từ các đống bã thải gây ơ nhiễm lan truyền xuống nguồn nước.
Nếu thời gian trữ bã kéo dài nước rỉ có thể ngấm vào nước ngầm ảnh hưởng đến
chất lượng nguồn nước.
1.2.3. Khí thải
Tuỳ thuộc vào loại nhiên liệu được sử dụng, quy mơ cơng nghệ được sử
dụng, quy mơ cơng nghệ sản xuất, các loại thiết bị được sử dụng, và hoạt động
tổng thể của nhà máy sản xuất, các nguồn ơ nhiễm khơng khí có thể là:
 Khí thải từ nguồn đốt lưu huỳnh (trong cơng đoạn tẩy trắng bột
khoai mì), thành phần chủ yếu là SO
2
và lưu huỳnh khơng bị oxy
hố hết.
SVTH: TRẦN TIẾN DŨNG trang 16
LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN NGỌC
THIỆP
 Khí thải lò đốt dầu (lấy nhiệt cho vào lò sấy tinh bột) và máy phát
điện. Cả hai thiết bị này điều dùng dầu FO. Khí thải chứa

Bụi 0,116 178 400
SO
2
1,602 2465 1500
NO
X
0,227 349 1000
CO 0,017 26 1000
Nhận xét :
So sánh nồng độ các chất ơ nhiễm trong khí thải với tiêu chuẩn cho thấy
các chỉ tiêu bụi, CO, NO
X
đều nằm trong giới hạn, còn lại nồng độ khí SO
2
vượt
q 1.6 lần.
1.2.3.2. Ơ nhiễm do đốt dầu DO vận hành máy phát điện
Trong trường hợp mất điện, nhà máy sẽ sử dụng máy phát điện.
- Cơng suất MPĐ : 1000 KVA
- Định mức tiêu thụ nhiên liệu nhiều nhất khoảng 500 lít DO/ngày (≈25
lít DO/h).
* Tải lượng ơ nhiễm :
Khí thải sinh ra từ q trình đốt dầu DO bao gồm bụi, SO
2
, NO
X
, CO
SVTH: TRẦN TIẾN DŨNG trang 17
LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN NGỌC
THIỆP

phục vụ cho các cơng đoạn trích ly theo sơ đồ sau :
Hình 1.6: Cơng nghệ đốt lưu huỳnh
Đối với nhà máy, lượng lưu huỳnh tiêu thụ vào năm hoạt động ổn định là
225.000 kg ≈ 750 kg/ngày. Nhưng thơng thường, chỉ có khoảng 80% lưu huỳnh
được hấp thụ. Do vậy, sẽ có một lượng hơi lưu huỳnh dư thải vào khơng khí.
Lượng lưu huỳnh dư thải vào khơng khí được ước tính như sau :
750 kg/ngày x 20% = 150 kg/ngày
SVTH: TRẦN TIẾN DŨNG trang 18
Lưu huỳnh ngun chất
Lò đốt
Buồng hấp thụ
Nước chứa SO
2
Tham gia vào các
cơng đoạn trích ly
SO
2
Nước
LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN NGỌC
THIỆP
1.2.3.4. Ơ nhiễm do bụi
* Nguồn phát sinh: Bụi chủ yếu sẽ phát sinh tại khu vực tập kết ngun
liệu (bụi đất, cát) và từ phòng đóng bao thành phẩm (bụi bột mì).
* Nồng độ: Trên cơ sở tham khảo số liệu đo đạc nồng độ bụi tại hai cơng
đoạn trên ở một vài nhà máy có loại hình sản xuất tương tự , từ đó có thể dự
đốn được mức độ ơ nhiễm của nhà máy. Cụ thể như sau:
Vị trí đo Nhà máy chế biến tinh
bột khoai mì Tân
Châu
– Tây Ninh

Cơng đoạn băm, nghiền, mài 79 dbA -
Cơng đoạn tách tạp chất - 79 dbA
Cơng đoạn vơ bao 72 dbA -
(Nguồn : ECO - Tổng hợp từ các báo cáo ĐTM)
SVTH: TRẦN TIẾN DŨNG trang 19
LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN NGỌC
THIỆP
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY
SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ
CƠNG TY TNHH TÂN TRƯỜNG HƯNG
SVTH: TRẦN TIẾN DŨNG trang 20
LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN NGỌC
THIỆP
SVTH: TRẦN TIẾN DŨNG trang 21
LUÂN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN NGỌC
THIỆP
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT
KHOAI MÌ CƠNG TY TNHH TÂN TRƯỜNG HƯNG
2.1. TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY
 Nhà máy đặt tại xã Thạnh Bắc, Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh.
 Nhà máy chế biến tinh bột khoai mì thuộc cơng ty TNHH Tân Trường
Hưng đi vào hoạt động sản xuất tinh bột khoai mì từ năm 2005
 Hoạt động với cơng suất 60 tấn/ngày
 Nhà máy cung cấp cây giống năng suất cao và giống mới có khả năng
ln canh cho nhân dân địa phương để làm nguồn ngun liệu.
 Về cơ bản, vị trí nhà máy có những thuận lợi sau :
 Nhà máy toạ lạc tại ấp Thanh Hiệp, Xã Thạnh Bắc, Huyện Tân Biên,
Tỉnh Tây Ninh, nay là vùng rộng lớn trồng khoai mì làm ngun liệu cho