BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT KHOAI MÌ
BẰNG BÈO LỤC BÌNH

Ngành:CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : ThS. VŨ HẢI YẾN
Sinh viên thực hiện : HUỲNH THỊ THUẬN
MSSV: 105111079 Lớp: 05DSH TP. Hồ Chí Minh, 03/2011
LỜI CÁM ƠN

Đầu tiên con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ba Mẹ người đã sinh thành, nuôi
nấng dạy dỗ và tạo mọi điều kiện cho con có được ngày hôm nay. Xin cảm ơn các anh,
chị và những người bạn thân đã luôn động viên tôi trong suốt thời gian qua.
Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng toàn thể quý thầy cô trường Đại Học

Chương I: Mở đầu 1
I.1 Đặt vấn đề 1
I.2 Mục tiêu nghiên cứu 2
I.3 Nội dung nghiên cứu 2
I.4 Đối tượng nghiên cứu 2
I.5 Phương pháp nghiên cứu 2
I.6 Phạm vi nghiên cứu 2
Chương II: Tổng quan về nước thải tinh bột mì 3
II.1 T
ổng quan về cây khoai mì 3
II.1.1 Phân loại khoai mì 3
II.1.2 Cấu tạo cây khoai mì 4
II.1.3 Thành phần hóa học 4
II.2 Tổng quan ngành công nghiệp sản xuất bột mì 7
II.2.1 Giới thiệu chung 7
II.2.2 Hiện trạng ngành chế biến tinh bột mì ở Việt Nam 8
II.2.2.1 Giới thiệu chung 9
II.2.2.2 Tình hình sản xuất tinh bột mì trong nước 9
II.2.2.3 Định hướng phát triển bền vững (Nông nghiệp) 10
II.2.2.4 Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột mì 10
II.3 Hiện trạng ô nhiễm của ngành sản xuất tinh bột khoai mì 12
II.4 Tổ
ng quan về nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Miwon – Tây Ninh 13
II.4.1 Tình hình chung về ô nhiễm nước thải tinh bột khoai mi ở Tây Ninh 13
II.4.2 Tổng quan về nhà máy sản xuất bột mì Miwon – Tây Ninh 13
II.4.2.1 Giới thiệu chung về nhà máy 13
II.4.2.2 Dây chuyền sản xuất bột mì của nhà máy 14
II.4.2.3 Nhu cầu nguyên liệu sản xuất 15
II.5 Nước thải trong chế biến tinh bột khoai mì 15
II.5.1 Nguồn phát sinh. 15

IV.1 Nghiên cứu tài liệu 29
IV.2 Nghiên cứu mô hình thực nghiệm 29
IV.2.1 Mô hình thí nghiệm 30
IV.2.1.1 Chuẩn bị Lục Bình và vật liệu thí nghiệm 30
IV.2.1.2 Xây dựng mô hình 30
IV.2.1.3 Thành phần nước thải đầu vào 30
IV.2.2 Thí nghiệm 30
IV.2.2.1 Khả
o sát 1: Khảo sát ngưỡng nồng độ thích hợp cho Lục Bình 30
IV.2.2.2 Khảo sát 2: xác định nồng độ nước thải cây xử lý tốt nhất 31
IV.2.2.3 Khảo sát 3: khảo sát thời gian lưu nước 32
IV.2.2.4 Các chỉ tiêu theo dõi 32
IV.2.3 Phương pháp xử lý kết quả thí nghiệm 33
Chương V: Kết quả - Thảo luận 34
V.1 Thí nghiệm 34
V.1.1 Khảo sát 1: Khảo sát ngưỡng nồng độ thích hợp của Lục Bình. 34
V.1.2 Khảo sát 2: khảo sát nồng độ thích hợp mà Lục Bình cho k
ết quả xử lý tốt
nhất. 36
V.1.2.1 Chỉ tiêu về lượng nước bay hơi của mô hình 36
V.1.2.2 Các chỉ tiêu hóa sinh học của nước thải đầu ra 37
V.2 Thảo luận chung 51
Chương V: Kết luận và kiến nghị 53
VI.1 Kết luận 53
VI.2 Kiến nghị 53
DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ V.1: Cân bằng nước trong mô hình` 36
Biểu đồ V.2: Biến thiên BOD ở nồng độ 3% 39
Biểu đồ V.3: Biến thiên BOD ở nồng độ 5% 39

Bảng II.7: Hiện trạng áp dụng công nghệ xử lý nước thải tại một số nhà máy chế
biến tinh bột khoai mì 21
Bảng III.1: Thành phần hóa học và gía trị dinh dưỡng của Lục Bình 25
Bảng IV.1. Thành phần nước thải đầu vào 30
Bảng IV.2. Các chỉ tiêu hóa sinh học của nước thải tinh bột khoai mì pha loãng 31
Bảng IV.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 32
Bảng IV.5 Các phương pháp dùng để phân tích các chỉ tiêu môi trường 33
Bảng V.1. Bi
ểu hiện của Lục Bình trong quá trình khảo sát 34
Bảng V.2. Lượng nước sử dụng cho các thành phần trong mô hình 36
Bảng V.3. Chỉ tiêu BOD
5
của nước thải sau xử lý 38
Bảng V.4. Chỉ tiêu COD của nước thải sau xử lý 41
Bảng V.5 Chỉ tiêu N tổng của nước thải sau khi xử lý. 43
Bảng V.6. Chỉ tiêu Phospho tổng của nước thải sau khi xử lý. 46
Bảng V.7Chỉ tiêu SS của nước thải sau khi xử lý 49
Bảng V.8. Các chỉ tiêu nước thải sau thời gian lưu 7 ngày 51 DANH MỤC HÌNH

Hình II.1 Cây khoai mì 3
Hình II.2: Sơ đồ quy trình chế biến tinh bột khoai mì 11
Hình II.3 Sơ Đồ Công Nghệ Chế Biến Tinh Bột Mì 14
Hình III.1: Cây lục bình 23
Hình IV.1. Mô hình thí nghiệm 30
Hình V.1: Phản ứng của lục bình ở nồng độ 3% 35
Hình V.2: Phản ứng của lục bình ở nồng độ 5% 35
Hình V.3: Phản ứng của lục bình ở nồng độ 15% 35

COD Nhu cầu oxy hóa học
N
Tổng
Tổng hàm lượng Nitơ
P
Tổng
Tổng hàm lượng phốt pho
SS Chất rắn lơ lửng
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
QCVN Quy chuẩn Viêt Nam
TBKM Tinh bột khoai mì
Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: Th.S Vũ Hải Yến
SVTH: Huỳnh Thị Thuận Trang 1 MSSV: 105111079
CHƯƠNG I
MỞ ĐẦU
I.1 Đặt vấn đề
Hiện nay, trên thế giới và cả ở nước ta, tinh bột khoai mì (TBKM) là
nguồn nguyên liệu không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp lớn như làm
hồ, in, định hình và hoàn tất trong công nghiệp dệt, làm bóng và tạo lớp phủ bề
mặt cho công nghiệp giấy. Đồng thời nó còn dùng trong sản xuất cồn, bột nêm,
mì chính, sản xuất men và công nghệ lên men vi sinh và chế biến các thực
phẩm khác như bánh phở, hủ tiếu, mì s
ợi, bánh canh,…Chính vì lẽ đó, Khoai
mì được trồng trên 100 nước của vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Năm 2006 và
2007, sản lượng sắn thế giới đạt 226,34 triệu tấn củ tươi. Trong đó, Việt Nam
đứng thứ mười với 7,71 triệu tấn.
Nhu cầu sử dụng nước trong sản xuất tinh bột khoai mì là rất lớn nên
sau khi sử dụng cũng thải ra môi trường một lượng nước thả
i tương đương.
Nếu không có biện pháp xử lý trước khi thải bỏ, hàm lượng chất hữu cơ trong

Nước thải nhà máy sản xuất bột mì Miwon – Tây Ninh.
I.5 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập tài liệu: tổng hợp các tài liệu liên quan về nước thải,
nước thải tinh bột khoai mì, công nghệ sinh học xử lý nước thải bằng thực vật
thủy sinh.
- Phương pháp xây dựng mô hình thực nghiệm: xây dựng mô hình thí nghiệm
quy mô phòng thí nghiệm nhằm xác định các chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất
lượ
ng nước.
- Phương pháp phân tích mẫu: phân tích các chỉ tiêu pH, SS, COD, BOD
5, Nitơ
Kjeidalh, Phospho tổng.

- Phương pháp phân tích, xử lý, tổng hợp số liệu: số liệu thu được trong quá
trình nghiên cứu được tổng hợp bằng phần mềm Microsoft Excel 2007.
I.6 Phạm vi nghiên cứu
- Mô hình hồ sinh học.
- Áp dụng cho nước thải sản xuất tinh bột khoai mì.
Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: Th.S Vũ Hải Yến
SVTH: Huỳnh Thị Thuận Trang 4 MSSV: 105111079
Ở nước ta cây mì được trồng khắp nơi từ Bắc vào Nam, nhiều nhất là ở vùng
trung du miền núi. Hiện nay mì là một trong những loại cây hoa màu quan trọng trong
cơ cấu lương thực của nước ta.
II.1.2 Cấu tạo cây khoai mì

Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: Th.S Vũ Hải Yến
SVTH: Huỳnh Thị Thuận Trang 5 MSSV: 105111079
Bảng II.1: Thành phần hóa học của 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
Đường trong củ khoai mì chủ yếu là glucose và một ít maltose. Khoai
càng già thì hàm lượng đường càng giảm. Trong quá trình chế biến thì đường
sẽ hòa tan với nước và thải ra ngoài. Chất đạm trong khoai mì cho đến nay vẫn
chưa được nghiên cứu kỹ, tuy nhiên do hàm lượng thấp nên ít ảnh hưởng đến
môi trường. Ngoài những thành phần có giá trị dinh dưỡng, trong củ khoai mì
còn chứa các độc tố, tanin, sắc tố và hệ enzyme phức tạp. Theo một số các
nghiên cứu trong số các enzyme thì polyphenoloxydaza xúc tác quá trình oxy
hóa polyphenol như acdamin tạo thành các chất có màu. Những chất này gây
khó khăn trong quá trình chế biến nếu quy trình công nghệ không thích hợp sẽ
cho sản phẩm kém chất lượng.
Bảng II.2: Thành phần hóa học của củ và bã khoai mì
Thành phần Vỏ củ mì (mg/100mg) Bã phơi khô
Độ ẩm
Tinh bột
Sợi thô
Protein thô
Độ tro
Đường tự do
HCN
Pentosan

17
NO
6
). Dưới tác dụng của enzyme hay môi trường acid, chất này phân
hủy thành glucose, acetone và acid cyahyrit (HCN). Như vậy sau khi đào củ
khoai mì mới xuất hiện HCN tự do, vì khi đào để tự vệ thì các enzyme trong củ
mới bắt đầu hoạt động mạnh, đặc biệt xuất hiện nhiều trong khi chế biến và sau
khi ăn (trong dạ dày người có chứa acid và dịch trong chế biến cũng là môi
trường acid). Phaseolutanin tập trung ở vỏ cùi, dễ tách trong quá trình chế biến,
hòa tan tốt trong nước, kém tan trong rượu etylic và metylic, rất ít hòa tan trong
cloroform và hầu như không tan trong ether.
Các hợp chất Cyanua được phân thành bốn nhóm chính:
_ Nhóm hợp chất cyanua đơn giản, tan và độc như: axit cyahyric
(HCN) và muối cyanua NaCN, KCN,
_ Nhóm hợp chất cyanua đơn giản không tan Fe(CN)
2
,… chúng ở
dạng phân tán nhỏ, chúng xâm nhập vào cơ thể dưới tác dụng của môi trường
axit của dịch vị chúng sẽ chuyển sang trạng thái đơn giản tan và gây nhiễm độc
cơ thể.
_ Nhóm pức chất cyanua tan và độc: [Cu(CN)]
2-
, [Cu(CN)
3
]
2-
,
[Zn(Cn)]
3-
, [Zn(CN)

gây độc cho cá, động vật hoang
dã, vật nuôi. Đối với cá, CN
-
độc ở liều lượng 4 – 5 mg/l. Đó là lý do tại sao việc khử
CN
-
rất quan trọng đối với hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì.
Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: Th.S Vũ Hải Yến
SVTH: Huỳnh Thị Thuận Trang 7 MSSV: 105111079
Ở Việt Nam, ngành chế biến khoai mì phát triển ở thế kỷ 16, ở những năm gần
đây do nhu cầu phát triển của ngành chăn nuôi và ngành chế biến thực phẩm tinh bột
mì bắt đầu gia tăng, sản lượng bột mì hàng năm đạt hơn 3 triệu tấn. theo Bộ Nông
Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn dự báo sản lượng tinh bột mì vào năm nay của nước
ta đạt khoảng 600.000 tấn. Theo sự gia tăng về sản lượng là lượng nước thải sản xuất
cũng theo đó tăng lên. Ước tính trung bình những năm gần đây, ngành chế biến tinh
bột khoai mì (bao gồm nhà máy chế biến và hộ gia đình) đã thải ra môi trường
500.000 tấn bã thải và 15 triệu m
3
nước thải mỗi năm. Thành phần chủ yếu của các
loại nước thải này là các hợp chất hữu cơ, các chất này khi thải ra ngoài môi trường
nhanh chóng bị phân hủy và gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường đất, nước,
không khí,… ảnh hưởng đến cộng đồng dân cư trong khu vực. Hiện nay, ở một số nhà
máy nồng độ COD trong nước thải vượt TCVN hàng trăm lần. Đó là lý do vì sao việc
xử lý nước thải sản xuất tinh bột khoai mì là vấn đề quan trọng hiện nay.
II.2 Tổng quan ngành công nghiệp sản xuất bột mì
II.2.1 Giới thiệu chung
Tinh bột khoai mì là nguồn cung cấp thực phẩm cho hơn 500 triệu người trên
thế giới (theo Cock, 1985; Jackson & Jackson, 1990). Tinh bột khoai mì cung cấp
37% calories trong thực phẩm của Châu Phi, 11% ở Mỹ La Tinh và 60% ở các nước
Châu Á (Lancaster etal, 1982).

_ Đông Nam Bộ: Bình Phước, Tây Ninh, Đồng Nai, Bình Thuận.
Trong đó. Gia Lai là tỉnh có diện tích trồng khoai mì lớn nhất nước (Gia Lai:
47.695 ha; Tây Ninh: 45.137 ha – số liệu thống kê 2006).
Theo ước tính:
Khoảng 12% khoai mì được tiêu thụ trực tiếp.
17% dùng trong trang trại
22% dùng cho thức ăn gia súc.
49% củ khoai mì được bán dùng trong quá trình sản xuất tinh bột mì.
Bảng II.3: Thống kê số liệu về diện tích, sản lượng và năng suất khoai mì tính
trên cả nước trong giai đoạn 2001 – 2006.
Năm 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Diện tích
(ha)
292.300 337.860 371.860 388.676 423.800 474.908
Sản
lượng
(tấn)
3.509.200 4.438.000 5.308.860 5.820.672 6.646.000 7.714.096
Năng
suất
(tấn/ha)
12.01 13.17 14.28 14.98 15.68 16.24
(Hội thảo chuyên đề: Phát triển ngành chế biến tinh bột khoai mì ở Việt Nam, 2006) Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: Th.S Vũ Hải Yến
SVTH: Huỳnh Thị Thuận Trang 9 MSSV: 105111079
Bảng II.4: Một số nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì tại các tỉnh miền Nam
Tên công ty Tỉnh Công suất
(tấn tinh bột/ngày)

Tây Ninh
600
100
100
100
100
100
120
100
100
80
60
60
60
60
60
(Hội thảo chuyên đề: Phát triển cụm công nghiệp sinh thái cho ngành chế biến tinh
bột khoai mì tại Việt Nam, 2007).
II.2.2.3 Định hướng phát triển bền vững (Nông nghiệp)
Theo Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông Thôn đến năm 2010, các giống
khoai mì được tiến hành trồng rộng rãi là: KM60, KM64, KM94, KM95, H34, Ấn Độ.
Ở các vùng như: Duyên Hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Tây Ninh, Kon Tum, Bình
Phước.
Thúc đẩy liên kết giữa các nông trại trồng trọt và công ty chế biến khoai mì
quy mô nhỏ với các tổ chức, hội phát triển cây khoai mì trong và ngoài nước.
II.2.2.4 Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột mì.
Nguồn nguyên liệu chính sản xuất tinh bột khoai mì có hai loại: củ mì tươi và

Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: Th.S Vũ Hải Yến
SVTH: Huỳnh Thị Thuận Trang 11 MSSV: 105111079
Li tâm tách bã
Nước
Nghiền
Ép bã
Bã khô
Nước
Nước
Dung dịch hấp thụ
SO
2Nước
Bơm
Bã
Nư
ớcthải
Nư
ớcthải
Nư
ớcthải
Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: Th.S Vũ Hải Yến
SVTH: Huỳnh Thị Thuận Trang 12 MSSV: 105111079
II.3 Hiện trạng ô nhiễm của ngành sản xuất tinh bột khoai mì
Khu vực miền Nam có khoảng 15 – 20 nhà máy chế biến tinh bột khoai mì
quy mô lớn, có thể kể đến như: nhà máy chế biến tinh bột khoai mì KMC (Bình
Phước), nhà máy chế biến tinh bột khoai mì của công ty VEDAN (Bình Phước), công
ty liên doanh bột mì VINAFOOD-GCR, nhà máy tinh bột khoai mì Bình Thuận, xí
nghiệp liên doanh TAPIOCA Việt Thái, công ty tinh bột sắn Phú Yên, công ty tinh
bột khoai mì Quãng Ngãi,…
Tại Bình Định, các cơ sở sản xuất như: Quốc Khánh và Tiến Phát, chất thải đã
gây ô nhiễm nghiêm trọng trên một vùng rộng lớn. Tuy nhà máy có hầm chứa nhưng Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: Th.S Vũ Hải Yến
SVTH: Huỳnh Thị Thuận Trang 13 MSSV: 105111079
II.4 Tổng quan về nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Miwon – Tây Ninh
II.4.1 Tình hình chung về ô nhiễm nước thải tinh bột khoai mi ở Tây Ninh
Theo con số thống kê của SKHCNMT, riêng tỉnh Tây Ninh có trên 300 cơ sở
sản xuất thủ công nằm tập trung ở một số huyện như: Tân Biên, Tân Châu, Châu
Thành, Dương Minh Châu,… Hầu hết hệ thống xử lý nước thải của các cơ sở rất sơ
sài, không đạt tiêu chuẩn, gây ô nhiễm môi trường khu dân cư xung quanh, nguồn
nước mặt sông và mạch nước ngầm bị ô nhiễm, …
Một số cơ sở có hệ thống xử lý nước thải bằng ao sinh học, song chưa xử lý
hoàn chỉnh cộng với diện tích ao nhỏ, sạt lỡ khiến nước thải tràn ra bên ngoài, tác
động xấu đến môi trường lân cận. Nước thải từ lò mì làm các giếng nước lân cận đó
không thể sử dụng được. Muốn có nước sạch dùng trong sinh hoạt, người dân phải
khoan giếng sâu từ 45m trở lên. Thậm chí có lò mì cách trường học Trần Phú huyện
Tân Biên gây mùi hôi thối nồng nặc. Tình trạng ô nhiễm từ nước thải của các cơ sở
sản xuất tinh bột khoai mì thủ công làm cho hàng loạt cá không thể sinh sống tại rạch
Bến Đá (đoạn đổ ra sông Vàm Cỏ), rạch Tây Ninh.
II.4.2 Tổng quan về nhà máy sản xuất bột mì Miwon – Tây Ninh
II.4.2.1 Giới thiệu chung về nhà máy
Tên nhà máy : Nhà máy chế biến tinh bột mì Miwon.
Đại diện : LEE KWANG YOUNG
Chức vụ : Giám đốc
Địa điểm nhà máy: Ấp B2, xã Phước Minh, huyện Dương Minh Châu - Tây
Ninh.
Công ty Miwon Việt Nam đầu tư vào nhà máy chế biến tinh bột khoai mì tại
tỉnh Tây Ninh thông qua 2 giai đoạn:
Hình II.3 Sơ Đồ Công Nghệ Chế Biến Tinh Bột Mì
Nguồn tin: Điều tra tổng hợp
Củ mì tươi
Tách tạp chất, vỏ gỗ
và bốc vỏ lụa
Băm nhỏ và
nghiền nát
Nước cấp
Bã, cát
Nước thải
Tách bã
Tách bột (vắt
nước)

2-
, SO
4
2-
từ công đoạn tẩy trắng sản phẩm. Lưu lượng thải lớn và có nồng độ
chất hữu cơ rất cao (16 – 20 Kg COD/m
3
nước thải) là một nguồn gây ô nhiễm lớn
cho môi trường.
Trong quy trình sản xuất này, nguồn gây ô nhiễm nước gồm nước thải rửa củ,
nước thải nghiền củ, ly tâm, sàn loại sơ, lọc thô, khử nước và nước thải tách dịch:
Trong công đoạn rửa: nước sử dụng trong công đoạn rửa củ mì trước khi lột vỏ để loại
bỏ các chất bẩn bám trên bề mặt. Nếu rửa không đầy đủ, bùn bám trên củ sẽ làm cho
màu của tinh bột sau này rất xấu. Nước thải trong quá trình rửa củ, cắt vỏ có chứa
bùn, đất, cát, mảnh vỏ, HCN tạo ra do phân hủy phazeolutanin trong vỏ thịt nhờ xúc
tác của men cyanoaza…
Nước thải trong quá trình nghiền củ, lọc thô có nhiều tinh bột, protein và
khoáng chất tách ra trong quá trình nghiền thô.
Nước thải trong quá trình tách dịch có nồng độ chất hữu cơ cao (BOD), chất
rắn lơ lửng nhiều (SS). Ngoài ra trong nước thải này còn chứa các dịch bào có Tanin,
men và nhiều chất vi lượng có mặt trong củ mì.
Tóm lại, lượng nước thải phát sinh từ nhà máy dự kiến có 10% bắt nguồn từ nước rửa
củ và 90% xả ra từ công đoạn ly tâm, sàng lọc, khử nước.