TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGOẠI THƯƠNG
BỘ MÔN HỢP TÁC ĐẦU TƯ QUỐC TẾ
CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRONG NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN
Ngày 24 tháng 02 năm 2008
Giảng viên hướng dẫn: Đinh Hoàng Minh
Nhóm sinh viên thực hiện:
Nhóm: Chicken Run
Lớp: Anh3_CĐK2
Thành viên nhóm:
1. Nguyễn Thái Bình
2. Đặng Thị Dơn
3. Nhữ Hương Giang
4. Phạm Thị Thu Hà
5. Nguyễn Thu Hằng (1987)
6. Lê Thu Hiền
7. Lê Thị Hồng Hoa
8. Lê Phương Thảo
Sbd 04
Sbd 11
Sbd 14
Sbd 15
Sbd 16
Sbd 21
Sbd 20
Sbd 29
BẢNG CHỮ VIẾT TẮT
DOB: Biochemical Oxygen Demand- Nhu cầu ôxy hoá.
COD: Chemical Oxygen Demand- Nhu cầu ôxy hoá học
DO: Dissolved Oxygen- ôxy hoà tan.
hữu cơ nói riêng
3. Ô nhiễm môi trờng do ngành chế biến thuỷ sản
4. Các phơng pháp xử lý nớc thải
4.1.Phơng pháp cơ học
4.2. Phơng pháp hoá lý
4.3. Phơng pháp hoá học
4.4. Phơng pháp sinh học
4.4.1. Phơng pháp hiếu khí
4.4.2. Phơng pháp kị khí
5. im mnh im yu ca cụng ngh la chn
6. Gii phỏp phỏt trin cụng ngh trong khu vc
1. Đối t ợng và lý do chọn đề tài
Đi tợng nghiên cứu là nớc thải chế biến thuỷ sản bị nhiễm mặn,
chúng tôi chọn đề tài này vì những lý do sau:
+ Thứ nhất, Việt Nam là nớc có ngành Thuỷ sản ngày càng phát
triển cho nên nhu cầu xử lý nớc thải ngành này đặt ra là rất cấp thiết.
+ Thứ hai, nớc thải loại này có hàm lợng COD, N, P cao đòi hỏi
phải qua xử lý truớc khi tiến hành xử lý hiếu khí.
+ Thứ ba nhiều nhà máy chế biến thuỷ hải sản ven biển do thiếu
nớc ngọt nên đã sử dụng một phần nớc mặn cho quá trình chế biến.
2. Tình hình ô nhiễm n ớc nói chung và ô nhiễm chất hữu
cơ nói riêng ở Việt Nam
Trong những năm gần đây, tốc độ phát triển kinh tế nói chung và
công nghiệp nói riêng ở nớc ta đang gia tăng đáng kể, các vấn đề về ô
nhiễm môi trờng cũng vì thế mà gia tăng, đặc biệt là ô nhiễm môi trờng
nớc. Các tác nhân gây ô nhiễm quan trọng là các chất hữu cơ (dễ phân
huỷ và khó phân huỷ), kim loại nặng và các hoá chất độc hại nh chì, thuỷ
ngân, asen, clo, phenol, , d lợng thuốc bảo vệ thực vật, vi khuẩn gây
bệnh và các chất vô cơ nh H
2
Theo báo cáo của Bộ Thuỷ sản (1998), lợng nớc thải trung
bình từ một tấn sản phẩm là 15m3, trong khi sản lợng thuỷ sản năm 1998
là 1676000 tấn. Nguồn nớc thải này có nhu cầu oxy sinh hoá BOD
5
trung
bình 1250-1800 mg/l, COD khoảng 1600-2300 mg/l và giàu các chất dinh
dỡng với hàm lợng nitơ tổng cộng từ 70-120 mg/l. Nguồn nớc thải bắt
nguồn từ các công đoạn sản xuất nh:
+ Sơ chế nguyên liệu bao gồm rửa mổ, rã đông.
+ Qúa trình hấp luộc.
+ Qúa trình ngâm thuỷ sản.
+ Công đoạn rửa thiết bị.
Lợng ô nhiễm gây ra do ngành chế biến thuỷ sản và các
ngành khác đợc trình bày trong bảng 1.
+ Quỏ trỡnh ngõm thu sn
+ Cụng on ra thit b.
Lng ụ nhim gõy ra do ngnh ch bin thu sn v cỏc ngnh
khỏc c trỡnh by trong bng 1
Bng 1. Thnh phn v nng cỏc cht ụ nhim t cụng ngh thc
phm
Ngnh cụng ngip
Lu lng
m
3
/ngy
Lng ụ nhim kg/ngy
SS BOD TKN
Ch bin hi sn 18.900 4.200 28.400 1.700
Bt giy v giy 49.200 54.900 104.800 340
Bt khoai mỡ 47.100 30.600 590.000 -
Cl
-
mg/l 45,76 16,7
SO
4
2-
mg/l 26,8 10,01
N tổng số mg/l 1,240 164
P tổng số mg/l 4,72 5,25
Số liệu bảng 2 cho thấy việc chế biến cá khô muối sản sinh ra một
lượng nước thải có chứa nồng độ muối rất cao, từ 17 cho đến 46 g/l. Nước
thải với hàm lượng muối cao như vậy khiến cho các tế bào vi khuẩn tham
gia trong quá trình xử lý nước thải bị ức chế, bị mất nước, do áp lực thẩm
thấu dẫn đến hiệu suất xử lý giảm. Vì vậy ngoài vấn đề ô nhiễm chất hữu cơ,
một vấn đề đặc biệt khác cần phải quan tâm trước khi thiết lập một hệ thống
kiểm soát ô nhiễm là việc nước thải của là việc nước thải của quá trình chế
biến hải sản chứa hàm lượng muối (Na
+
, Cl
-
, SO
4
2-
) rất cao, khiến cho việc
xử lý trửo nên khó khăn.
Rõ ràng ô nhiễm môi trường nước nói chung và ô nhiễm chất hữu cơ
do các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, nhất là công nghiệp chế biến
thuỷ sản trong điều kiện nhiễm mặn đã đạt đến mức đặc biệt nghiêm trọng,
đòi hỏi phải có nghiên cứu xử lý nhằm đảm bảo môi trường.
4. Các phương pháp xử lý nước thải
3
, FeCl
3
,…
+Tuyển nổi: Phương pháp tuyển nổi được sử dụng để tách các tạp
chất phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng . Trong một số trường
hợp, quá trình này dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề
mặt. Về nguyên tắc, tuyển nổi được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm
đặc bùn sinh học. Quá trình tuyển nổi đươc thực hiện bằng cách sục các bọt
khí vào pha lỏng. Các bọt khí đó dính bán với các hạt và khi lực nổi của tập
hợp bóng khí và hạt đủ lớn sẻ kéo hạt nổi lên bề mặt sau đó chúng tập hợp
lại với nhau thành lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao.
4.3. Phương pháp hoá học
Các phương pháp hóa học dùng trong xử lý nước thải gồm có: trung
hòa, ôxy hóa khử. Phương pháp này dùng để khử các chất hòa tan trong hệ
thống cấp nước khép kín. Đôi khi ,chúng còn dùng để xử lý sơ bộ trước khi
xử lý sinh học hay sau công đoạn này, như một phương pháp xử lý nước thải
lần cuối trước khi thải vào môi trường.
+Phương pháp trung hoà: Nước thải chứa axit vô cơ hoặc kiềm cần
được trung hoà để đưa pH về khoảng 6,5-8,5 trước khi thải vào nguồn nước
hoặc cho công nghệ xử lý tiếp theo. Phương pháp trung hoà có thể thực hiện
bằng nhiều cách phụ thuộc vào thể tích, nồng độ nước thải, chế độ nước thải,
khả năng sẵn có và giá thành của tác nhân hoá học. Trong quá trình trung
hoà một lượng bùn cặn được tạo thành. Lượng bùn này phụ thuộc vào nồng
độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân sử dụng
cho quá trình.
+ Phương pháp ôxy-hoá khử: Phương pháp này sử dụng các chất ôxy
hoá như Cl ở dạng khí và dạng hoá lỏng để ôxy hoá các chất độc hại trong
nước thải thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi môi trường nước. Quá
trình này tiêu tốn một lượng lớn tác nhân hoá học nên chỉ dùng trong những
oxy và duy trì bùn ở trạng thái lơ lửng . Không khí được cấp vào nước thải
bằng cách nén khí qua bộ phận khuyếch tán ngập nước hay bằng sục khí,
hoạc dùng khuấy cơ học thổi không khí vào chất lỏng.
+Xử lý trong các bể sinh học: đây là thiết bị phản ứng sinh học
trong đó các vi sinh vật sinh trưởng cố định trên một lớp màng bám trên vật
liệu lọc. Nước thải được phun từ trên xuống qua lớp vật liệu lọc. Ở bề mặt
màng lọc, vi sinh vật hấp thụ chất hữu cơ và chúng sử dụng oxy hoà tan
trong nước thải để oxy hoá các chất hữu cơ của nước thải.
4.4.2. Phương pháp kị khí:
Phương pháp kị khí được dùng để xử lý nước thải ô nhiễm chất
hữu cơ cao cũng như lên men bùn cặn sinh ra trong quá trình xử lý bằng
phương pháp sinh học. Đây là phương pháp cổ điển nhất dùng dể ổn định
cặn trong đó các vi khuẩn yếm khí phân huỷ các chất hữu cơ.
Tuỳ vào loại sản phẩm cuối cùng mà người ta phân loại quá
trình này thành: lên men rượu, lên men axít lactic, lên men metan Những
sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men là: cồn, axít hữu cơ, axeton, khí
(CO
2
, H
2
, CH
4
). Sự phân huỷ kị khí các chất ô nhiễm trong nước thải có thể
gồm ba pha: pha thuỷ phân (axít hoá), pha sinh axetat và pha sinh metan.
trước tiên các chất ô nhiễm được thuỷ phân và tạo thành các axít béo hay hơi
bởi các vi khuẩn yếm khí tuỳ tiện (vi khuẩn sinh axít). Sau đó các axít này
được vi khuẩn sinh axetat biến đổi thành axetat, CO
2
, H
2
Hay có thể được tạo thành do phân giải axít axetic :
CH
3
COOH → CH
4
+CO
2
; CO
2
+H
2
→ CH
4
+ H
2
O ;
Quá trình phân huỷ chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí được
minh hoạ trên hình 1.
Chất hữu cơ
CO
2
H
2
HOAc
CH
4
CH
4
+CO
2
1: Vi khuẩn lên men
3: Các vi khuẩn axetic sinh hidro
R: Gốc cacbuahidro
2: Vi khuẩn sinh mêtan
2a: Vi khuẩn dinh dưỡng hidro
2b: Vi khuẩn dinh dưỡng nitrat
Quá trình sinh mêtan nhìn chung chịu ảnh hưởng của các yếu tố như:
nhiệt độ, pH, hàm lượng bùn, mức độ khuấy trộn, điều kiện yếm khí và các
nguyên tố vi lượng. Nhìn chung nhiệt độ tối ưu cho quá trình là 35
o
C, pH thích
hợp là pH trung tính . Hàm lượng bùn và mức độ khuấy trộn cũng là yếu tố rất
quan trọng quyết định hiệu quả xử lý. Thông thường hàm lượng bùn từ 7-9% là
tối ưu. Đồng thời quá trình xử lý này đòi hỏi điều kiện kị khí do vậy sự mêtan
hóa sinh học phải được tiến hành trong bể kín. Ngoài ra phải kể đến ảnh hưởng
của dòng vi khuẩn, thời gian lưu đủ đảm bảo hiệu suất khử của chất gây ô nhiễm
và điều kiện không chứa hóa chất độc .
Dựa trên nguyên tắc phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí, người
ta đã xây dựng một số hệ thống xử lý nước thải sau đây
+ Hồ yếm khí.
+ Hệ thống đệm bùn kị khí dòng lên (UASB).
1
2
1
3
+ Hệ thống UASB cải tiến.
Trong hệ thống UASB, nước thải sau khi được điều chỉnh pH sẽ được
bơm từ dưới lên qua lớp đệm bùn (tạo ra từ các bông hoặc các hạt sinh khối hoạt
động) bằng bơm định lượng. Hỗn hợp bùn yếm khí trong hệ thống sẽ hấp thu các
chất hữu cơ hòa tan trong nước thải, phân hủy và chuyển hóa chúng. Khí sinh ra
cứu sử lý nước thải công nghiệp đã được tiến hành và thu được một số kết quả
khả quan. Phòng thí nghiệm đã thực hiện đề tài: “nghiên cứu xử lý nước thải hữu
cơ giàu Nito và Phốt pho” thuộc chương trình trọng điểm cấp nhà nước KC-04-
02. Nước thải chế biến thủy sản là đối tượng nghiên cứu của đề tài này. Đây là
vấn đề phức tạp đòi hỏi nhiều nghiên cứu từ cơ sở phòng thí nghiệm đến những
ứng dụng thực tiễn, từ sử lý hiếu khí đến kị khí và phối hợp giữa chúng với nhau.
Kết luận: Trong nhiều giải pháp xử lý nước thải được đưa ra cho đến
nay, phương pháp công nghệ sinh học được đánh giá cao nhất với chi phí rẻ và
hiệu quả. Phân cấp, phân quyền trong quản lý là vấn đề then chốt, song cần có sự
phối hợp chặt chẽ hơn nữa giữa Nhà nước, các nhà khoa học và các doanh nghiệp
để giải quyết những tồn tại và định hướng cho tương lai trong công tác quản lý và
bảo vệ môi trường sản xuất thuỷ sản, hướng tới sự phát triển bền vững.
5. Phân tích điểm mạnh điểm yếu của phương pháp lựa chọn
Kết quả phân hạng cơ sở công nghiệp theo các tiêu chí bảo vệ môi trường
của ngành Chế biến thủy sản
Bước đầu đánh giá mức độ ô nhiễm và tính tuân thủ của 20 nhà máy
thuộc ngành này dựa trên 8 tiêu chí bảo vệ môi trường, kết quả cho thấy (hình 1):
Mức độ màu sắc đặc trưng cho môi trường tập trung ở một số mức cụ thể như
sau: kém (đen), đạt (nâu) và khá (xanh da trời). Hiện chưa có cơ sở đạt tốt (xanh
lá cây), xuất sắc (vàng) và chưa đạt (đỏ).
Trong 03 mức đạt được của ngành chế biến thuỷ sản, màu nâu chiếm tỷ lệ
khá cao (60%), con số này cho thấy tình hình môi trường và các biện pháp bảo vệ
môi trường của ngành đang ở mức độ trung bình. Số lượng cơ sở thuộc mức khá
rất ít, chiếm 15%, đây là những cơ sở sản xuất khá ổn định, công nghệ tiên tiến
và đã có chú trọng đến công tác bảo vệ môi trường.
Trong số 25% các nhà máy được xếp hạng kém, phần lớn là các cơ sở còn
xen lẫn trong khu dân cư chưa được quy hoạch. Mặc dù sản xuất ổn định, thay
đổi công nghệ, song ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến dân cư là điều không thể
tránh khỏi.
* Đánh giá theo từng tiêu chí, ngành Chế biến thuỷ sản được đánh giá
c. Tại các cơ sở chế biến thuỷ sản tư nhân, do kinh phí hạn hẹp nên khâu
xử lý nước thải thường bị bỏ qua. Vì vậy các cơ quan quản lý phải thường xuyên
kiểm tra, hướng dẫn người sản xuất những phương pháp xử lý nước thải, nhằm
bảo vệ môi trường.
An ninh sinh thái là vấn đề quan trọng hàng đầu trong bảo vệ môi trường.
Việt Nam cần phát huy lợi thế của người đi sau trong phát triển nuôi để đánh giá
tác động môi trường.