Lớp CHTP0709
LỜI MỞ ĐẦU
Những năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam đã có những bước tiến dài trên con
đường hội nhập và phát triển. Diện mạo của đất nước thay đổi với những nhà máy sản
xuất mọc lên từng ngày, nhiều khu công nghiệp mới ra đời đáp ứng được nhu cầu phát
triển nhanh và mạnh của các ngành công nghiệp. Tuy nhiên, kéo theo đó chúng ta cũng
thường thấy những hình ảnh như những luồng khói khổng lồ nhả ra từ các nhà máy, xí
nghiệp…các con sông, ao, hồ bị ô nhiễm nặng nề với vô vàn những rác thải từ các nhà
máy, xí nghiệp. Môi trường đang ngày càng bị ô nhiễm trầm trọng.
Ngành công nghiệp thực phẩm là một ngành mới. Tuy đã đạt được nhiều thành
tựu, một số sản phẩm thực phẩm của nước ta đã có mặt trên thị trường thế giới và được
công nhận. Nhưng bên cạnh đó vẫn còn rất nhiều vấn đề cần được giải quyết. Cũng giống
như nhiều ngành công nghiệp khác, vấn đề môi trường cũng là một trong những khó khăn
cần khắc phục của các nhà máy chế biến thực phẩm. Trên thực tế, có rất ít các nhà máy,
công ty chế biến thực phẩm có hệ thống xử lý môi trường đạt tiêu chuẩn. Tuy nhiên, các
cơ sở chế biến thực phẩm trong cả nước cũng đang cố gắng và nỗ lực để trang bị những
thiết bị sản xuất hiện đại và đồng bộ để giảm thiểu tác động xấu đến môi trường, đồng
thời tăng chất lượng sản phẩm thực phẩm.
Trong ngành công nghiệp thực phẩm, công nghệ chế biến và sản xuất dầu thực vật
cũng nổi lên là một trong số các sản phẩm mũi nhọn đạt tiêu chuẩn quốc tế. Hiện nay, sản
phẩm dầu thực vật ở Việt Nam được sản xuất từ nguyên liệu trong nước là các loại hạt có
dầu (lạc, vừng, dừa, đậu tương, hướng dương…) qua các công đoạn trích ly dầu thô từ
nguyên liệu và tinh luyện. Tuy nhiên do nguồn nguyên liệu trong nước còn hạn chế nên
một lượng lớn sản phẩm được sản xuất chỉ qua công đoạn tinh luyện bằng nguồn nguyên
liệu là dầu thô nhập khẩu. Các cơ sở sản xuất chế biến dầu có công suất lớn hoặc mới
được đầu tư ở Việt Nam đều sử dụng công nghệ và thiết bị hiện đại được nhập từ những
nước có trình độ chế tạo cơ khí tiên tiến. Công ty CP Dầu Tường An, Tân Bình, Công ty
TNHH Bình An, Liên doanh Golden Hope Nhà Bè, Liên doanh Cái Lân – Calofic (Quảng
Ninh) hiện đang áp dụng công nghệ tinh luyện dầu thực vật theo phương pháp vật lý hiện
đại nhất hiện nay của thế giới. Đây là công nghệ có nhiều ưu việt hơn so với tinh luyện
1
3
Lớp CHTP0709
1. Nguyên liệu hạt dầu
Dầu béo có nhiều loại và được sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau. Các
hạt dầu phổ biến ở nước ta chủ yếu là lạc, dừa, thầu dầu, trẩu, cám gạo
2. Phân loại, làm sạch và tách vỏ hạt dầu
Hạt dầu sau khi thu hoạch, phơi khô và bảo quản có lẫn khá nhiều tạp chất, những
tạp chất này chủ yếu là các tạp chất rắn. Để phân loại người ta thường sử dụng các loại
sàng có kích thước lỗ sàng khác nhau.
Tách vỏ hạt dầu nhằm mục đích chủ yếu là giảm tổn thất dầu béo trong quá trình
ép (do vỏ lẫn trong khô dầu mang theo làm cho khô dầu có chất lượng cao). Tách vỏ
thường áp dụng cho các loại hạt dầu có kích thước lớn.
Trong quá trình phân loại, làm sạch và tách vỏ hạt dầu cũng có một khối lượng lớn
chất thải, gồm các chất thải rắn hữu cơ (các vỏ hạt, các mảnh hạt, các hạt hỏng) và vô cơ
(các tạp rắn bẩn bám ngoài hạt).
3. Nghiền và chưng sấy bột nghiền
Nghiền nhỏ nhằm phá vỡ cấu trúc nội nhũ hạt làm cho kích thước nguyên liệu nhỏ
và đồng đều, tạo điều kiện cho quá trình gia công sau này được dễ dàng.
Chưng sấy bột nghiền là sự gia công bột nghiền bằng nhiệt và hơi nước.
Chất thải trong công đoạn nghiền và chưng sấy bột nghiền chủ yếu nước rửa các
thiết bị và có một phần các tạp chất dầu béo. Nước thải ở đây thường có các phụ phẩm từ
công đoạn nghiền (dạng chất thải kết lắng) và một phần các tạp chất dầu béo (dạng chất
thải tuyển nổi).
4. Ép và lọc dầu béo
Ép dầu bằng cách dùng lực cơ học tác dụng lên khối nguyên liệu có chứa dầu. Dầu
sau khi ép xong còn chứa nhiều cặn mà chủ yếu là các mảnh vụn lẫn vào dầu, do đó cần
phải lọc dầu để thu được dầu thô.
Chất thải chủ yếu trong quá trình này là khô dầu và một số chất thải rắn vô cơ.
Đối với nhiều nhà máy ép và tinh chế dầu thực vật hiện nay thì khô dầu được thu
hồi để làm thức ăn gia súc hoặc phân bón.
tồn tại và phát triển tốt nhất trong điều kiện môi trường nước trung tính có pH = 7. Tuy
5
Lớp CHTP0709
nhiên, sự sống vẫn chấp nhận một khoảng nhất định trên dưới giá trị trung tính (6 < pH <
8,5).
- Hàm lượng oxi hoà tan trong nước (DO – Dissolved Oxygen): là lượng oxi hoà
tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các vi sinh vật nước (cá, lưỡng thể, thuỷ sinh,
côn trùng…) thường được tạo ra do sự hoà tan từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo.
DO thường nằm trong khoảng 8 – 15mg/l. Việc xác định chỉ tiêu DO có thể đánh giá
được sơ bộ mức độ ô nhiễm của môi trường nước. Nước có DO thấp thường là nước ô
nhiễm.
- Nhu cầu oxi sinh học (BOD – Biochemical Oxygen Demand): là lượng oxi cần
thiết để oxi hoá có khả năng thoái biến sinh học trong mẫu nước thải bằng sự chuyển hoá
hoá sinh hiếu khí. Chỉ tiêu BOD biểu hiện mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải. BOD
càng cao thì nước thải bị ô nhiễm càng nặng và ngược lại.
- BOD
5
và BOD
21
là hàm lượng oxi cần thiết để vi sinh vật phân huỷ hết các chất
hữu cơ trong 1 lít nước ô nhiễm trong 5 ngày và trong 21 ngày.
- Nhu cầu oxi hoá học (COD – Chemical Oxygen Demand) là lượng oxi cần thiết
để oxi hoá các chất hữu cơ hoà tan trong mẫu nước bằng 2 chất oxi hoá mạnh là Kali
permanganate hoặc Kali bicromat trong môi trường axit mạnh. Chỉ số này được dùng để
đánh giá một cách tương đối tổng hàm lượng của các chất hữu cơ hoà tan trong nước thải.
Chỉ số COD càng cao thì mức độ ô nhiễm càng nặng và ngược lại.
- Tổng chất rắn (TSS – Total Solid) là trọng lượng khô phần còn lại sau khi cho
bay hơi 1 lít mẫu nước trên bếp cách thuỷ rồi sấy khô ở nhiệt độ 103°C cho đến khi trọng
lượng không đổi.
- Chất rắn lơ lửng ở dạng huyền phù (SS – Solid) là trọng lượng khô của chất rắn
Chất thải nguy hại phát sinh từ quá trình sản xuất hiện nay gồm có:
- Vỏ can nhựa đựng dung dịch axit, vỏ thùng phuy đựng kiềm, dầu máy thải.
- Giẻ lau dính dầu thực vật, nhũ tương dầu thực vật + nước và dung môi axeton.
III. Xử lý môi trường
1. Xử lý nước thải
a. Xử lý nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt hàng ngày của toàn bộ công nhân viên công ty được xử lý
bằng bể tự hoại 3 ngăn trước khi thải ra cống thải chung của khu vực. Bể tự hoại 3 ngăn
này hoạt động theo nguyên tắc lắng cặn và phân huỷ kị khí. Hiệu quả xử lý của phương
pháp này là xử lý chất lơ lửng đạt 85 – 90% và xử lý BOD từ 80 – 85%.
b. Xử lý nước thải sản xuất
7
Lớp CHTP0709
Nước thải sản xuất được loại tách một phần các tạp chất rắn kích thước lớn (ví dụ
như cành cây, vỏ bao bì) bằng các thiết bị xử lý cơ học như song chắn rác, lưới chắn
rác…
Sau khi qua lưới chắn rác nước được đưa vào bể lắng để thực hiện công đoạn lắng
gạn.
Nước thải sản xuất có chứa các chất thải rắn không tan là chất thải rắn nổi và các
chất thải rắn chìm. Vì vậy trong quá trình xử lý phải áp dụng quá trình lắng để loại bỏ
chất thải chìm và quá trình tuyển nổi để loại bỏ chất thải nổi.
Lắng và tuyển nổi là những quá trình làm sạch cơ bản trong công nghệ xử lý nước.
- Quá trình lắng: dưới tác dụng của lực trọng trường, các hạt cặn có khối lượng
riêng lớn hơn khối lượng riêng của nước bao quanh nó sẽ tự lắng xuống. Trong sản xuất
dầu thực vật, các chất thải chìm chủ yếu là đất, cát và các hạt nguyên liệu không đạt tiêu
chuẩn đi ép dầu lẫn vào trong nguyên liệu hạt dầu.
- Quá trình tuyển nổi: dưới tác dụng của lực đẩy Ac-si-met, các hạt cặn có khối
lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng của nước sẽ dần nổi lên trên bề mặt. Trong sản xuất
dầu thực vật, các chất thải nổi chủ yếu là lượng dầu béo còn sót lại trong các thiết bị được
rửa trôi theo nước thải.
làm thoáng bề mặt để cấp oxy vào nước và khuấy trộn đều hỗn hợp.
- Giai đoạn 3: Lắng trong nước: quá trình lắng trong diễn ra trong môi trường tĩnh,
hiệu quả thuỷ lực của bể đạt 100%. Thời gian lắng và cô đặc kết thúc sớm hơn 2 giờ.
- Giai đoạn 4: Tháo nước đã lắng trong ở phần trên của bể ra nguồn tiếp nhận.
- Giai đoạn 5: Chờ nạp mẻ mới.
Nước thải
Bể lắng
Bể Aerotank
Nước sau xử lý
Bùn thải
9
Lớp CHTP0709
(Sơ đồ mặt cắt hệ thống bể xử lý nước)
Hoá chất sử dụng cho quá trình xử lý:
Nước thải trước khi đưa vào bể Aerotank phải có trị số pH nằm trong khoảng 6,6 –
7,6 và tỉ lệ chất dinh dưỡng BOD:N:P trong khoảng 100:5:1, đồng thời hàm lượng các
kim loại nặng không vượt quá ngưỡng cho phép đi vào xử lý sinh học. Theo kết quả phân
tích nước thải nhà máy thì độ pH = 6,84 và hàm lượng các kim loại nặng đảm bảo yêu
cầu, tỉ lệ BOD:N:P là 144:3,5:0,5 – 100:2,43:0,34. Như vậy cần bổ sung thêm nitơ (N) và
photpho (P) vào nước thải.
- Hàm lượng N cần bổ sung đối với 30 m
3
nước thải là (5 – 2,43)x 30 = 77,1 g.
- Hàm lượng P cần bổ sung đối với 30 m
3
nước thải là (1 – 0,5)x30 = 15 g.
Như vậy, có thể lựa chọn một trong số loại hoá chất cung cấp nitơ và photpho với
liều lượng cụ thể được liệt kê dưới bảng sau:
Níc sau xö lý
HCO
3
401,21
4 Amoni Cacbonat (NH
4
)
2
CO
3
487,54
5 Amoni Clorua NH
4
Cl 271,70
6 Amoni Photphat NH
4
H
2
PO
4
584,04
7 Amoni Sunfat (NH
4
)
2
SO
4
670,37
Nguồn Photpho – P (15 g/30m
3
nước thải)
4
P
2
O
7
128,71
Quy trình vận hành hệ thống xử lý:
- Nước thải từ bể lắng được bơm vào bể Aerotank theo từng mẻ xử lý là 30m
3
/bể
- Bổ xung nitơ và photpho theo từng mẻ xử lý với hoá chất và liều lượng lựa chọn
trong bảng trên (ví dụ nếu dùng NH
4
Cl và Na
3
PO
4
cho vào bể Aerotank thì cần dùng
271,70g NH
4
Cl và 79,35 Na
3
PO
4
).
- Tiến hành khuấy trộn bể Aerotank trong 5 giờ bằng tua bin.
- Để lắng 2 giờ.
- Mở van xả để nước xả tự động ra ngoài.
- Tổng thời gian vận hành quá trình xử lý là 8 giờ.
- 10 ngày tháo bùn một lần với thể tích là 3,66 m
+ Pha loãng hàm lượng bụi, khí thải từ nồi hơi bằng ống khói: chọn chiều cao ống
khói phù hợp. Theo tính toán lý thuyết thì chiều cao ống khói nồi hơi phải đạt tối thiểu
24m thì mới đảm bảo nồng độ các chất ô nhiễm khí tại mặt đất không vượt quá tiêu
chuẩn.
+ Xử lý bụi, khí thải từ hệ thống nồi hơi dầu: Khí thải phát sinh khi nồi hơi hoạt động
có chứa các khí gây ô nhiễm như CO
2
, SO
2
, CO nên sử dụng các phương pháp sau để xử
lý khí thải do đốt dầu FO:
1. Sử dụng thiết bị lọc ướt kiểu tháp đĩa.
2. Sử dụng thiết bị hấp thụ các chất khí thải ra.
Cả hai phương pháp trên đều sử dụng các dung dịch tưới là dung dịch hoá học thích
hợp để hấp thụ như dung dịch kiềm, dung dịch sữa vôi. Có thể thay thế các dung dịch hoá
học bằng nước, tuy nhiên hiệu quả hấp thụ của nước thấp hơn so với dung dịch hoá học.
Nếu dùng nước để làm dung dịch tưới thì chi phí thấp, an toàn và hiệu quả xử lý đối với
12
Lớp CHTP0709
các khí SO
2
, NO
x
là 50%, hiệu quả xử lý đối với bụi là 80%. Dùng sữa vôi để hấp thụ khí
SO2 thì hiệu quả xử lý tăng lên 80 – 90%.
Nguyên lý xử lý khí thải do đốt dầu FO như sau:
- Hạn chế ô nhiễm khí thải từ các phương tiện vận chuyển: khí thải từ các phương
tiện vận chuyển chỉ chiếm một phần nhỏ góp phần vào ô nhiễm môi trường tại khu vực
nhà máy. Lượng khí thải này tuy ít nhưng rất khó kiểm soát. Do đó để hạn chế ô nhiễm
khí thải từ các phương tiện vận chuyển thì các nhà máy thường trồng thêm cây xanh xung
nguyên liệu.
Trong quá trình này có một lượng chất thải lớn thải ra môi trường, đó là nước thải
chứa các chất rắn vô cơ và hữu cơ…
Cắt khúc là quá trình gia công cơ học làm cho nguyên liệu bớt cồng kềnh, tạo điều
kiện cho các quá trình chế biến tiếp theo được dễ dàng. Cắt khúc thường chỉ áp dụng với
nguyên liệu củ dài (sắn, khoai,…). Quá trình này cũng thải ra một số chất thải rắn, thường
là những đoạn đầu củ, các phần thịt củ thừa ra,…
Ngâm nguyên liệu nhằm làm cho củ mềm ra, giảm nhẹ quá trình mài hoặc nghiền,
đồng thời làm bở và loại bỏ một phần tạp chất bám ngoài vỏ nguyên liệu, hoà tan sơ bộ
các sắc tố và các glucozit gây độc. Có thể ngâm nguyên liệu bằng nước lã hoặc trong môi
trường kiềm. Quá trình này nước thải chứa các chất độc hại từ việc ngâm như các glucozit
và các axit xianhydric.
3. Mài, nghiền và tách dịch bào
Nguyên liệu sau khi làm sạch được đưa vào thiết bị mài hoặc nghiền để thu đựoc
hỗn hợp sữa bột thô và dịch bào. Cần phải tách dịch bào để tránh bị biến đổi màu và giảm
khả năng hồ hoá của tinh bột thành phẩm.
4. Rây lọc
Hỗn hợp sữa bột thô được đưa qua rây lọc để loại bỏ tinh bột tự do, thu được tinh
bột ở dạng tinh khiết.
5. Lắng và rửa tinh bột
Thường dùng các bể lắng có chiều cao < 1,5 m. Sữa bột cho vào lắng có nồng độ
3Bx và thường được lắng 2 lần. Giữa 2 lần lắng, tinh bột được rửa bằng cách hoà tan tinh
bột đã lắng thành sữa bột và cho qua rây để loại nốt những phần tử không tan khác cùng
lắng với tinh bột. Sau khi lắng lần 2 ta thu được tinh bột ướt.
6. Sấy tinh bột
Người ta có thể tiến hành sấy tự nhiên (phơi nắng) hoặc sấy nhân tạo (dùng thiết bị
sấy). Trong thực tế sản xuất, để đảm bảo năng suất cao và chủ động trong sản xuất người
ta thường áp dụng phương pháp sấy nhân tạo.
15
Lớp CHTP0709
2
NO
2
HC
Xe nặng 7 tấn 16,20 7 0,09 0,26 1,18 0,02
Xe trọng tải 15 tấn 72,9 42 2,52 7,28 3,07 0,62
Nguồn - Bảng giá cả và định mức nguyên liệu
(Căn cứ theo tài liệu của WTO cung cấp về lượng phát thải khi sử dụng 1 tấn dầu đối với
động cơ đốt trong tạo ra bụi:0,94kg, SO
2
: 2,8kg, NO
2
: 12,3kg, HC: 0,24kg)
2.Chất thải rắn
16
Lớp CHTP0709
Các nguồn phát thải rắn bao gồm:
- Chất thải rắn từ hoạt động sản xuất: chất thải rắn phát sinh trong các quá trình
làm sạch sơ bộ để loại ra các tạp chất thô như rác, đất, đá, bụi, kim loại…lẫn trong
nguyên liệu ban đầu. Ngoài ra, còn có thể phát sinh trong công đoạn đóng bao, do túi
nilon đựng bột thải, palet vận chuyển sản phẩm và rác thải từ phế phẩm.
- Rác thải sinh hoạt của người lao động: túi nilon đựng thức ăn, rác thải sinh hoạt
khác.
3. Nước thải
Nguồn phát sinh nước thải chủ yếu là từ quá trình sản xuất (rửa, ngâm, mài…) tạo
ra một khối lượng lớn nước thải hữu cơ, nếu không được xử lý mà thải trực tiếp ra ngoài
môi trường thì sự phân huỷ của những hợp chất hữu cơ lơ lửng trong nước thải sẽ gây mùi
hôi thối, làm ô nhiễm không khí khu vực sống xung quanh nhà máy.
Trên thực tế hiện nay ở nước ta các nhà máy sản xuất bột và tinh bột tuy có đầu tư
trang thiết bị hiện đại cho sản xuất nhưng lại không chú trọng đến khâu xử lý nước thải.
- Khu sản xuất có nhiều bụi sẽ được lắp thêm hệ thống xử lý lọc bụi để không bị
phát tán ra môi trường.
- Phun nước tưới định kỳ cho xe vận chuyển.
2. Biện pháp xử lý nước thải
- Xây dựng hệ thống cống rãnh thoát nước thải và nước mưa xung quanh các nhà
xưởng, dọc theo các đường giao thông trong nhà máy.
- Nước thải của nhà máy cũng có 2 dạng là nước thải sinh hoạt và nước thải sản
xuất như nhà máy sản xuất dầu thực vật nên chúng ta cũng có thể áp dụng các biện pháp
xử lý nước thải như các biện pháp đã trình bày ở nhà máy sản xuất dầu thực vật.
Ngoài ra, có thể áp dụng một số hệ thống xử lý nước thải mới áp dụng riêng cho
nhà máy sản xuất tinh bột. Ví dụ như hệ thống bể chứa UASB – Biogas, hệ thống này có
dung tích lớn và thường là 70% thể tích để chứa nước và 30% để chứa khí đốt. Theo quy
trình công nghệ, nước thải sẽ được đưa vào hệ thống hồ lên men axit, sau đó chuyển vào
bể UASB – Biogas. Hệ thống men vi sinh trong bể sẽ tạo ra các phản ứng vi sinh phân
giải 90% lượng COD, giảm thiểu lượng ô nhiễm và mùi hôi trước khi thải ra môi trường.
Đồng thời thu hồi lượng khí mêtan cung cấp năng lượng cho nhà máy.
3. Biện pháp xử lý chất thải rắn
18
Lớp CHTP0709
Các chất thải rắn trong nhà máy sản xuất tinh bột đa phần là các chất thải vô cơ,
không có giá trị sử dụng, nên đa phần được tập trung lại rồi tùy nhóm kim loại thì bán cho
các cơ sở sản xuất kim loại nhỏ hay đất cát thì có thể đổ ra các bãi đất.
Còn một số ít các chất thải rắn hữu cơ như các hạt hỏng, các loại vở khoai, sắn có
thể sử dụng làm nguyên liệu sản xuất thức ăn gia súc hoặc đưa vào bể biogas cung cấp
thêm năng lượng cho nhà máy.
KẾT LUẬN
19
Lớp CHTP0709
Hiện nay ở Việt Nam có nhiều nhà máy sản xuất dầu thực vật cũng như nhà máy
sản xuất tinh bột đã mang lại nguồn sản phẩm thuộc 2 nhóm này trở nên ngày càng phong