ĐẶT VẤN ĐỀ
Môi trường sống đã và đang trở thành một trong những vấn đề được quan tâm
nhất và cũng trong những thách thức lớn nhất của nhân loại. Bởi lẽ, môi trường
sống gắn bó hữu cơ với cuộc sống con người cũng như sự tồn tại và phát triển của
xã hội loài người.
Môi trường sống đó không chỉ là bầu không khí trong lành hay là nguồn nước
sạch, đó còn là những tác động từ phía gia đình và cộng đồng xung quanh.
Trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa thì vấn đề ô nhiễm nước thải từ các
nhà máy chế biến đã và đang được quan tâm nhất.Trong cuộc sống của chúng ta
nước là một nhân tố đóng vai trò rất quan trọng,mà nguồn nước không sạch thì ảnh
hưởng nghiêm trọng đến đời sống sinh hoạt của chúng ta.
Nhu cầu cuộc sống ngày càng cao, đồng nghĩa với việc nhiều công ty, xí nghiệp,
nhà máy ra đời và dĩ nhiên chính điều này đã gây ra bao nỗi phiền toái cho người
dân. Các chất thải không qua xử lý, thải trực tiếp vào môi trường, như chúng ta đã
biết, các loại khí thải đều chất độc, khí hút vào sẽ gây ra nguy hiểm đến sức khỏe
và có khi cả tính mạng. Điều này ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống sinh hoạt và
môi trường làm việc của tất cả chúng ta.
Nước thải của các nhà máy đặc biệt là nhà máy tinh bột sắn ở Thừa Thiên Huế
mà chúng tôi đề cập đến đây là ví dụ hàng đầu.Nhà máy sẽ xử lý ra sao và trong
nước thải của nhà máy sẽ có những thành phần gì có độc với con người hay
không.Nếu không được xử lý chặt chẽ thì sẽ ra sao?Và phương pháp xử lý như thế
nào?
Từ những lý do trên, chúng tôi mạnh dạn chọn đề tài “Hiện trạng xử lý nước thải
tại nhà máy tinh bột sắn Thừa Thiên Huế”,để tìm hiểu biện pháp xử lý của nhà máy
hiện nay, từ đó có thể tìm ra giải pháp để khắc phục tình trạng ô nhiễm.
1
MỤC LỤC
2
I.Phương pháp tiếp cận:
- Cách tiếp cận
3
I. Giới thiệu về nhà máy tinh bột sắn
-Là máy tinh bột sắn FOCOCEV Thừa Thiên Huế đóng tại km 802, quốc lộ
1A, xã Phong An, huyện Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế, diện tích mặt bằng sản
xuất 2592m2.
Hình 1: Nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV Thừa Thiên Huế
- Được thành lập theo quyết định số 520/CT-HC ngày 30/04/2004 của tổng
giám đốc công ty Thực phẩm và Đầu tư Công nghệ. Máy móc thiết bị của nhà máy
được trang bị hiện đại, dây chuyền được nhập từ Thái Lan. Công suất thiết kế giai
đoạn một của nhà máy là 60 tấn sản phẩm tinh bột/ngày.
Hình 2.Bãi sắn của nhà máy
4
-Đội ngũ cán bộ, công nhân có trình độ cao, trong đó 30% là trình độ đại
học, 60% là trình độ cao đẳng-trung cấp 10% là lao phổ thông.Những năm đầu
thành lập, nhà máy đã chú trọng xây dựng và quy hoạch vùng nguyên liệu trên 7
huyện (Nam Đông, Phú Lộc, Hương Trà, Phong Điền,Hương thủy,A Lưới,Phú
Vang) với diện tích hàng nghìn hecta.Hiện nay, với việc nâng cấp công suất nhà
máy giai đọa hai với công suất 120 tấn tinh bột/ngày, vùng nguyên liệu ngày càng
được mở rộng trên các địa bàn trong tỉnh và các vùng lân cận.Ngoài ra, nhà máy
cũng tiếp nhận một phần nguyên liêu nhập từ các tỉnh như Quảng Trị, Quảng
Bình…
Hình3.Máy móc dùng để chế biến sắn
- Với sự ra đời của nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV trên địa bàn
tỉnh Thừa Thiên Huế đã góp phần tạo công ăn việc làm cho nhiều lao động trong
địa phương, góp phần vào sự chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên những vùng đất khô
hạn.Nhưng cũng chính sự ra đời của nhà máy cũng làm môi trường ngày càng ô
nhiễm nặng nề.
II. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG Ở NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN
1.Hiện trạng môi trường ở địa phương
1.1 Đặc điểm chung của Xã Phong An
Bảng 1: Nồng độ một số thông số chất lượng nước ở khu vực Khe Mây.
Thời điểm 1: Mẫu lấy và đo vào lúc 9h30’ ngày 15/12/2002
STT Thông số Đơn vị tính Hàm lượng TCVN-5942.
1995-cột B
TCVN-
6980-2001
Q <50/s
1 Độ đục mg/l 60.5 < 80
2 Ph 7,27 5,5 – 9,0
3 DO mg/l 6,9 2
4 COD mg/l 30,5 < 35 50
5 (20ᵒ) mg/l 14,5 < 25 20
6 mg/l 0,036 1
7 mg/l 0,98 1
8 Nitrat mg/l 1,65 15
9 Zn mg/l 0,123 2,0 0,5
10 Fe mg/l 1,35 2,0
11 Coliform MPN/100ml 210 10.000 3000
8
Thời điểm 2: Mẫu lấy và đo vào lúc 10h ngày 27/8/2003(NM 2)
STT Thông số Đơn vị tính Hàm lượng TCVN-5942.
1995-cột B
TCVN-6980-
2001
Q <50/s
1 Độ đục mg/l 65 < 80
2 pH 7,5 5,5 – 9,0
3 DO mg/l 5,4 2
4 COD mg/l 25 < 35 50
5 (20ᵒ) mg/l 11,7 < 25 20
7 mg/l 0,147 1
8 Nitrat mg/l 4,50 15
9 Zn mg/l 0,211 2,0
10 Fe mg/l 2,71 2,0 3
11 Coliform MPN/100ml 920 10.000 5000
Thời điểm 2: Mẫu lấy và đo vào lúc 11h ngày 27/8/2003(NM1)
STT Thông số Đơn vị tính Hàm lượng TCVN-5942.
1995-cột B
TCVN-6980-
2001
Q <50/s
1 Độ trong Cm 82 < 80
2 pH 7,8 5,5 – 9,0 6-6,5
3 DO mg/l 4,6 2
4 COD mg/l 34 < 35 50
5 (20ᵒ) mg/l 19 < 25 20
6 mg/l 0,25 1
7 Nitrat mg/l 6,5 15
8 Fe mg/l 3,2 2,0 3
9 Coliform MPN/100m
l
1200 10.000 5000
Tóm lại, hiện trạng chất lượng môi trường nước mặt ở khu vực quanh nhà
máy đang đạt chất lượng tốt, đạt tiêu chuẩn chất lượng môi trường nước Việt Nam.
2.2 Nước ngầm:
Nước ngầm được bổ sung từ nước khe và nước mặt.Vào mùa khô, lượng nước
ngầm rất hạn chế.Người ta phải xây dựng hồ chứa để giữ nước từ mùa mưa nhằm
10
cung cấp cho sinh hoạt và nuôi trồng.Nước dưới đất ở tất cra các lớp trầm tích và
phần trên của đới phong hóa của đá Macma đều bị nhiễm phèn.Ở các hộ nông dân
5 mg/l 0,01 0,02
11
6 mg/l 32,5 25,6 45
7 Tổng coliform MPN/100ml 540 360 1000
8 Fe mg/l 0,20 0,10 1-5
Kết quả phân tích chất lượng nước giếng tại khu vực xây dựng nhà máy như
bảng trên, cho thấy nước ngầm tần mặt trong khu vực hầu hết các chỉ tiêu đều đảm
bảo tiêu chuẩn cho nước cấp sinh hoạt(TCVN-5944-1995:chất lượng nước
ngầm).Tuy nhiên sự xuất hiện một hàm lượng nhỏ các ion và độ đục tương đối cao
trong nước ngầm đã cho thấy những biểu hiện nhiễm bẩn nhẹ, trực tiếp trên bề mặt
thẩm thấu xuống.
III.NGUYÊN NHÂN Ô NHIỄM VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA Ô
NHIỄM NGUỒN NƯỚC
1.Nguyên nhân gây ô nhiễm
- Các hoạt động xây dựng cơ bản, thi công bến bãi, những nơi khai thác vật
liệu, hoạt động của các phương tiện vận chuyển trên các tuyến đường, hoạt động
của các thiết bị xây dựng Nhà máy tinh bột sắn; Nguồn ô nhiễm là những chất khí
(airoson), các chất rắn lơ lửng trong không khí.
Hình 9. Hoạt động của nhà máy
-Các hoạt động vận hành sản xuất của Nhà máy: Các hoạt động sản xuất môi
trường, các hoạt động sống và sinh hoạt của người lao động.
-Ảnh hưởng của các điều kiện khí hậu, các sự cố, rủi ro môi trường tới hoạt
động của Nhà máy và tới môi trường khu vực.
12
*Nguồn gây ô nhiễm môi trường nước
-Nước thải trong quá trình rửa củ sắn, cắt vỏ có chứa chất bùn, chất vụn của
mảnh vỏ củ,…
Hình 10.Nước rửa sắn được thải ra qua đường ống
-Nước thải trong quá trình lọc, lắng tinh bột có nồng độ hữu cơ (cao, các
Chất rắn lơ lửng (SS) 70 - 145
Tổng nitơ 6 - 12
Amoni 2,4 - 4,8
Tổng Phospho 0,8 – 4,0
Nếu mỗi ngày một công nhân sử dụng 100 lít nước thì lượng nước thải sinh
hoạt ra là 10/ngày và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải được dự toán như
bảng sau
Bảng.Dự báo ô nhiễm phát thải vào nước bình quân đầu người
Đơn vị tính: mg/l
Chất ô nhiễm Không xử lý Xử lý bằng bể tự hoại
450 – 540 100 – 200
COD 720 – 1020 180 – 360
SS 700 – 1450 80 – 160
Tổng nitơ 60 – 120 20 - 40
Amoni 24 – 48 2 - 15
Vi sinh (MPN/100ml)
Coliform 106 – 109 (MPN/100ml)
Qua so sánh nồng độ các chất ô nhiễm chính trong nước thải sinh hoạt đã
qua xử lý bằng bể tự hủy với tiêu chuẩn nước thải đổ ra nguồn loại B cho thấy:
Nước thải sinh hoạt sau khi xử lý có nồng độ vượt tiêu chuẩn từ 2,5 – 5,0 lần,
COD vượt tiêu chuẩn 1,8 – 3,6 lần, SS vượt tiêu chuẩn 0,8 – 1,6 lần sẽ được xử lý
bằng phương pháp tự hoại.
c.Nước mưa chảy tràn:
Theo số liệu thống kê tổ chức Y tế Thế Giới thì nồng độ các chất ô nhiễm
trong nước mưa chảy tràn qua các công trình xây dựng và khu vực sản xuất có lớp
che tầng mặt ước tính khoảng 0,5 – 15 mgN/l, 0,004 – 0,03mg/P/l, 10 – 20 mg
TSS/l.So với nước thải thì nước mưa chảy tràn tương đối sạch, do đó có thể tách
riêng biệt đường nước mưa ra khỏi nước thải sản xuất của Nhà máy.Tuy nhiên, cần
phải có hệ thống tập trung nước, đường mương dẫn và hệ thống lọc cơ học hoặc xử
lý sơ bộ.
- Các cơn co giật giảm dần, mất phản xạ, thở nông rùi ngừng thở vài phút sau
khi tim ngừng đập.
Trong sản xuất tinh bột, HCN phản ứng với sắt có trong nước cấp tạo thành
perro/ferrixyanat coa màu xám, do đó nếu không tách nhanh sẽ ảnh hưởng tới màu
của tinh bột.
Hàm lượng độc tố trong củ sắn khoảng 0,001 – 0,040 chủ yếu tập trung ở vỏ và
cùi.Các nhà nghiên cứu cho rằng các phần củ, lá càng gần cuống hàm lượng
Xyanua càng tăng( Nartey,1973).Khi sử dụng phần thịt của củ sắn đã bóc sạch vở
cùi thì phần lớn độc tố đã bị loại bỏ.
Trong các chất men có polyphennoloxydaza có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng
tinh bột săn strong quá trình thu hoạch, bảo quản và sản xuất.Polyphennoloxydaza
16
xúc tác quá trình oxy hóa polyphennol tạo thành octolinol, sau đó trùng hợp với
các chất không có bản chất phenol như acid amin để hình thành sản phẩm có
màu.Đây là nguyên nhân sinh ra các vết đen được gọi là chảy nhựa làm ảnh hưởng
đến chất lượng phần thịt củ sắn.
-Tác động của chất ô nhiễm trong nguồn nước thải:
+Các chất hữu cơ
Việc ô nhiễm hữu cơ sẽ dẫn đến việc suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong
nước do vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan trong nước để phân hủy các chất hữu
cơ.Oxy hòa tan sẽ giảm gây tác hại nghiêm trọng đến tài nguyên thủy sinh vật.Tiêu
chuẩn chất lượng nước để nuôi cá của tổ chức FAO qui định: nồng độ oxy hòa tan
trong nước phải còn tương đương với 50% giá trị bão hòa( tức là cao hơn 4mg/l ở
25ᵒC)
Theo TCVN – 5945 – 1995 – quy định, nồng độ ( 20ᵒC) trong nước thải
công nghiệp được phép đổ ra môi trường chung là 100mg/l đối với nguồn nước
loại C, 50mg/l đối với nguồn nước loại B và 20mg/l đối với loại A.Gía trị giới hạn
nồng độ ( 20ᵒC) theo TCVN – 6980 – 2001 khi thải vào sông có Q < 50/s cũng
bằng 20mg/l.
+Các chất tạo sinh(N.P.)
phân tích ở trên.Thực ra để xử lý triệt để các chất ô nhiễm này cần thiết phải sử
dụng cả biện pháp sinh học và hóa học.Nhưng do tải lượng nước thỉa quá lớn
(1.200/ ngày) nên khó có điều kiện kinh tế để xử lý sinh học bằng phương pháp sử
dụng vi sinh vật yếm khí tuyệt đối – hầm kín sinh học Meetan.
Theo kinh nghiệm của Thái Lan là nước có công nghiệp sản xuất tinh bột
sắn khá phát triển thì xử lý nước thải loại này bằng phương pháp sinh học dựa vào
một số vi sinh vật hiếu khí, vi sinh vật kị khí và vi sinh vật tùy nghi trong ao xử lý
ổn định là có hiệu quả về giảm thiểu chất ô nhiễm hữu cơ và kinh tế nhất.Nhà máy
tinh bột sắn Vedan tại khu công nghiệp Gò Dầu cũng đã thành công trong việc xử
lý chất thải loại này bằng phương pháp vi sinh vật trong các ao xử lý ổn định.
Xử lý nước thải bằng phương pháp vi sinh đòi hỏi xây dựng hệ thống gồm
nhiều bể có chứa cả ba nhóm vi sinh vật hiếu khí, kị khí, tùy nghi hoạt động.Các bể
này thường có độ sâu trên 3m và thường ổn định trong sự lưu chuyển của nước thải
– Sau đây gọi là bể xử lý ổn định.Để phát huy vai trò của nhóm vi sinh vật kị khí,
mặt đáy của các bể này cần đầm một lớp đất sét dày 40 -50 cm, để chống nước thỉa
vào đất và tạo bùn đáy,đồng thời mặt trên được đậy kín bằng tôn hoặc nilon. Hệ
thống này chiếm diện tích khá lớn.Trên cơ sở tính chất nguồn nước thải Nhà máy
chúng tôi đề nghị có thể áp dụng công nghệ xử lý sau:
+ Đối với các bể (các bể từ 1 – 6): Theo các tài liệu và kinh nghiệm cho thấy
nhu cầu ooxxy sinh học (BOD) của nước thải khi đưa vào bể xử lý số 1 đạt năng
suất khoảng 0,673 kg//ngày và 5 ngày là thời gian tối ưu để giảm BOD nhiều
nhất( hơn 60%).
18
+ Đối với vi sinh vật tùy nghi và vi sinh vật hiếu khí ở tầng mặt trong các bể
xử lý ổn định (1 – 6).Gỉa sử năng suất phân hủy BOD tối đa bằng 0,03 kg//ngày và
thời gian tồn lưu hơn 3 ngày có thể giảm được hơn 75%.
Hình 13.Bể xử lý kỵ khí
*Số liệu thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy như sau:
- Đặc trưng của nước thải:
+ Lưu lượng :1.500/ ngày( tính tối đa cả nước ngoại lai)
+Tỷ lệ BOD giảm: 60%
+BOD đầu ra:960kg/ ngày
+Tương đương: 480mg/l
Hình 15.Bể xử lý 3
-Bể ổn định số 4:
+ Tải lượng BOD : 960kg/ngày
+Mặt bằng cần thiết: 2ha
+Thời gian lưu: 3 ngày
+Tỷ lệ BOD giảm: 60%
+BOD đầu ra:384kg/ ngày
21
+Tương đương: 192mg/l
-Bể ổn định số 5:
+ Tải lượng BOD : 384kg/ngày
+Mặt bằng cần thiết: 17.146
+Độ nghiêng cạnh bể, cao, ngang :1:3
+Thời gian lưu: 6 ngày
+Tỷ lệ BOD giảm: 60%
+BOD đầu ra:154kg/ ngày
+Tương đương: 77mg/l
-Bể ổn định số 6:
+ Tải lượng BOD : 384kg/ngày
+Mặt bằng cần thiết: 1,7ha
+Chiều sâu bể: 3m
+Chiều sâu nước: 2,5m
+Thời gian lưu: 4 ngày
+Tỷ lệ BOD giảm: 60%
+BOD đầu ra:61,6kg/ ngày
+Tương đương: 31mg/l
- Bể ổn định sau xử lý( bể làm sạch số 7 và 8)
+ Xây dựng phòng nghiên cứu và phân lập các chủng vi sinh vật.Mục đích
chính là phân lập đúng ngay các chủng vi sinh vật( hiếu khí, kỵ khí) đang hoạt
động trên cơ chất của nước thải bột sắn, cơ chất mà có chứa nhiều Xyanua và các
dạng hữu cơ đặc trưng.Có như vậy mới tăng đủ số lượng vi sinh vật kỵ khí và tùy
nghi để phân hủy hết một khối lượng chất thải với nồng độ ô nhiễm lớn như của
nhà máy.
+ Tăng giá thể và nguồn dinh dưỡng cho các vi sinh vật hoạt động bằng cách sử
dụng phương pháp bùn hoạt tính hoặc một số cơ chất thích hợp, nhằm tạo điều kiện
cho nhóm vi sinh vật hiếu khí hoạt động.
3.Phương án xử lý nước thải sinh hoạt:
Nước thải sinh hoạt từ nhà ăn, nhà tắm, nhà vệ sinh được thu gom và dẫn
đến bể tự hoại tập trung trong khu vực nhà máy.Nước thải từ nhà vệ sinh khoảng
30l/người/ngày được xử lý trong bể tự hoại.
Bể tự hoại là công trình đồng thời làm hai chức năng: lắng và phân hủy cặn
lắng. Cặn lắng giữ lại trong bể từ ba đến sáu tháng dưới sự hoạt động của các vi
sinh vật kỵ khí, các chất hữu cơ bị phân hủy một phần tạo thành các chất
24
khí(metan) và một phần tạo thành các chất vô cơ hòa tan.Theo kinh nghiệm thực
tế, cần 0,3 bể tự hoại cho một người, như vậy tổng diện tích bể tự hoại cho nhà
máy là 30( khoảng 100 nhân viên).
4.Phương pháp xử lý nước mưa chảy tràn:
Nước mưa chảy tràn qua mặt bằng nhà máy có lẫn đất cát và các chất rắn lơ
lửng.Vì vậy, nhà máy xây dựng hệ thống thoát gom nước mưa riêng biệt.Nước
mưa sẽ được tách rác có kích thước lớn bằng các sông chắn rác đặt trên hệ thống
mương dẫn nước mưa vào hồ lắng.Nước từ hồ lắng được thải ra môi trường.
V.PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Nước dùng cho sản xuất được quy định như sau:
- Nồng độ các chất hòa tan không được quá 0.4 – 0.6 g/l
- Nồng độ các chất hữu cơ không được quá 1,01g/l
- Trong nước không được có , muối nhôm và muối sắt