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

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY
CHẾ BIẾN CÀ PHÊ – CÔNG TY TNHH HỒ PHƯỢNG
TẠI HUYỆN ĐỨC TRỌNG, TỈNH LÂM ĐỒNG
3
CÔNG SUẤT 400 M /NGÀY ĐÊM

Ngành: MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Giảng viên hướng dẫn : Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
Sinh viên thực hiện

:NGUYỄN THỊ THÙY DUNG

MSSV: 09B10801113 Lớp: 09HMT04

TP. Hồ Chí Minh, 2011


BM05/QT04/ĐT

Khoa: Môi trường và Công nghệ sinh học

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1. Họ và tên sinh viên được giao đề tài: Nguyễn Thị Thùy Dung
MSSV: 09B1080113

lớn và quý giá. Ngoài sự nỗ lực của bản thân thì thầy cô chính là những người đã
truyền đạt cho em nguồn kiến thức ấy. Hôm nay em đã vận dụng những kiến thức
được học để hoàn thành luận văn này.
Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô Khoa Công Nghê ̣ Sinh
Học và Môi trường của Trường ĐaịHoc ̣ KỹThuâṭCông Nghê ̣ TP .HCM đã tận tình
giảng dạy và hướng dẫn cho em suốt các học kì vừa qua.
Nhưng hơn hết em xin cảm ơn cô Nguyễn Chí Hiếu đã tận tình hướng dẫn, chỉ
bảo và tạo mọi điều kiện cho em hoàn thành tốt luận văn này.
Con xin cảm ơn cha mẹ đã luôn bên con, ủng hộ khích lệ và tạo mọi điều kiện
cho con trong suốt quá trình học tập.
Cuối cùng mình xin cảm ơn các bạn đồng khóa đã giúp đỡ mình rất nhiều trong
học tập cũng như thực hiện luận văn này.
Tuy đã cố gắng hết sức và có được sự giúp đỡ tận tình của nhiều người nhưng
vì vốn kiến thức còn hạn chế và gặp phải những khó khăn trong việc tìm tài liệu nên
chắc chắn luận văn này không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự đóng
góp ý kiến của thầy cô, anh chị và các bạn để em có thể sửa chữa bổ sung những sai
sót cũng như nâng cao được kiến thức của mình.
Xin chân thành cảm ơn!
TP.Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 08 năm 2011.

Sinh viên thực hiện.

̃

NGUYÊN THI T
̣ HÙY DUNG


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan.Bản đồ án tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thật sự của cá

thu hút đƣợc nhiều ngƣời trồng bởi giá trị kinh tế to lớn. Xuất khẩu cà phê của Việt
Nam hiện đang nằm trong những nƣớc đứng đầu thế giới. Nông dân ở các tỉnh trồng
nhiều cà phê nhƣ Dalak, Lâm Đồng, Quảng Trị, Sơn La, Điện Biên … cũng giàu lên
nhờ cây cà phê. Cũng chính vì vậy mà ngành công nghiệp chế biến cà phê của nƣớc
ta không ngừng phát triển theo sự gia tăng của diện tích trồng cây cà phê.
Theo số liệu thống kê trong những năm qua cho thấy nhu cầu tiêu thụ cà phê trên
toàn cầu đã tăng liên tục trong 3 năm gần đây. Cụ thể mức tiêu thụ năm 2008 là 130
triệu bao (60kg/bao), mức tiêu thụ năm 2009 là 132 triệu bao và năm 2010 là 134


triệu bao. Theo dự đoán của các chuyên gia, tình hình tiêu thụ cà phê sẽ tăng tiếp tục
tăng mạnh trong năm 2011.
Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến cà phê thì các vấn đề về
môi trƣờng của ngành công nghiệp này gây ra cũng ngày càng trầm trọng. Đặt biệt là
vấn đề xử lý nƣớc thải. Trƣớc thực trạng đó, đề tài tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý
nước thải cho nhà máy chế biến cà phê - Công ty TNHH Hồ Phượng tại huyện Đức
Trọng Tỉnh Lâm Đồng với công suất là 400 m3/ngày đêm” đƣợc lựa chọn sẽ góp phần
làm giảm mức độ ô nhiễm của ngành công nghiệp chế biến cà phê đến môi trƣờng,
góp phần tạo ra môi trƣờng ngày càng xanh, sạch hơn.
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Thiết kế trạm xử lý nƣớc thải cho nhà máy chế biến cà phê - Công ty TNHH Hồ
Phƣợng tại huyện Đức Trọng Tỉnh Lâm Đồng với công suất là 400 m 3/ngày đêm, đạt
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 24:2009/BTNMT, loại B.

3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI ĐỀ TÀI
 Đối tƣợng đề tài : Nƣớc thải nhà máy chế biến nhân cà phê từ hạt tƣơi.


Phạm vi đề tài : Công ty TNHH Hồ Phƣợng.



 Phƣơng pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu, tài liệu, khảo sát, phân tích, đo
đạc, đánh giá tổng quan về công nghệ chế biến, khả năng gây ô nhiễm môi
trƣờng và xử lý nƣớc thải trong ngành chế biến cà phê.
 Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết: Tham khảo tài liệu các phƣơng pháp xử lý
nƣớc thải cho ngành chế biến cà phê.

 Phƣơng pháp tham khảo ý kiến chuyên gia: Tham khảo ý kiến của chuyên gia
ngành kỹ thuật môi trƣờng, ngành chế biến cà phê.

 Phƣơng pháp tổng hợp, phân tích số liệu: Thống kê, tổng hợp số liệu thu thập
đƣợc từ đó đƣa ra công nghệ xử lý phù hợp.

 Phƣơng pháp tính toán: Lựa chọn thiết kế công nghệ và thiết bị xử lý nƣớc thải
nhằm tiết kiệm chi phí xử lý, tính toán chi phí xây dựng, vận hành.

 Phƣơng pháp so sánh: So sánh các số liệu về nồng độ nƣớc thải của nhà máy với
QCVN 24:2009

 Phƣơng pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc công nghệ xử
lý nƣớc thải.

6. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI




Đề tài còn nhiều hạn chế về số liệu, thông tin, chủ yếu là trên giấy….
Giới hạn về thời gian thực hiện, về đối tƣợng.





Các tỉnh miền Bắc: chủ yếu trồng cà phê chè;
Trong đó, diện tích cà phê vối chiếm hơn 95% tổng diện tích gieo trồng.
Tỷ trọng diện tích 6 vùng trồng cà phê: Đông Bắc và duyên hải Nam Trung Bộ 0%,
Tây Bắc 1%, Bắc Trung Bộ 2 %, Đông Nam Bộ 8%, Tây Nguyên 89%.
1.1.2. Chế biến và xuất khẩu cà phê của Việt Nam



Chế biến
600

500

Diện tích (000 ha)

400
300
200

100
0
1986198719881989

199019911992199319941995199619971998

(Nguồn: Tổng cục Thống kê Việt Nam)


với kế hoạch. Nếu so với năm 2000 thì kim ngạch xuất
khẩu đã tăng tới 3,6 lần. Đây là một bƣớc tăng rất đáng
kể, hầu nhƣ không nông sản nào có thể đạt đƣợc. Cùng
với sự phục hồi của đơn giá, xuất khẩu cà phê Việt Nam
đã đứng thứ nhì thế giới sau Brazil.
1.2.CÁC PHƢƠNG PHÁP CHẾ BIẾN CÀ PHÊ TRONG
NƢỚC VÀ THẾ GIỚI

Có hai phƣơng pháp chế biến cà phê sống:
 Phƣơng pháp khô (tự nhiên);

 Phƣơng pháp ƣớt (phƣơng pháp rửa);
1.2.1.Phƣơng pháp khô: là phƣơng pháp cổ điển
Trái cà phê đƣợc phơi khô dƣới ánh nắng mặt trời,
chúng sẽ đƣợc cào vài lần trong một ngày và đƣợc che
kín để tránh sƣơng vào ban đêm;
Sau một vài tuần, trái sẽ khô và sẵn sàng để bóc vỏ.
Một số ngƣời Ethiopia và hầu hết ngƣời Brazil dùng
phƣơng pháp khô. Tại Việt Nam, phƣơng pháp này cũng
đƣợc sử dụng khá rộng rãi tại các hộ dân trồng cà phê.
Đối với phƣơng pháp khô , điều kiêṇ chếbiến đơn giản
nhƣng phu t ̣ huôc ̣ hoàn toàn
vào thời tiết, thời gian chếbiến kéo dài , sản phẩm tạo ra có
chất lƣợng không cao.

1.2.2.Phƣơng pháp ƣớt

Vỏ sẽ đƣợc lấy
ra bằng máy để lại
một chất dính nhƣ

bằng phƣơng pháp kết hơp: ̣

GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 5

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400
m3/ngày đêm”

Nguyên liệu

GVHD: Nguyễn Chí Hiếu
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400
m3/ngày đêm”


Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất cà phê nhân bằng phương pháp kết hợp
1.3 KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TY TNHH HỒ
PHƢỢNG 1.3.1 Giới thiệu chung
Tên công ty : Công ty TNHH Hồ Phƣợng
Địa chỉ trụ sở chính: Số 5C/5 thôn An Hiệp 1, xã Liên Hiệp, huyện Đức Trọng,
tỉnh Lâm Đồng.
Điện thoại: 0633.844.669
Fax: 0633.662.117
Đăng ký kinh doanh số: 5800427255 cấp ngày 13/10/2004, thay đổi lần 2 ngày
04/03/2009 do Sở Kế hoạch và Đầu tƣ Lâm Đồng cấp.
Ngành nghề kinh doanh: Thu mua, chế biến, kinh doanh nông sản, cà phê.


1.3.3. Mục tiêu của Công ty
Tiêu thụ đƣợc nguồn nguyên liệu dồi dào sẵn có của địa phƣơng, tạo ra sản phẩm
hàng hóa chất lƣợng cao, đáp ứng đƣợc nhu cầu cho thị trƣờng trong nƣớc và
xuất khẩu.
Đảm bảo sự hoạt động của nhà máy về lâu dài.
Áp dụng công nghệ, thiết bị tiên tiến đảm bảo sản phẩm có chất lƣợng cao phù
hợp với tiêu chuẩn xuất khẩu.
Giải quyết việc làm cho một số lao động địa phƣơng.
Đồng thời Công ty xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải để xử lý toàn bộ lƣợng
nƣớc thải ô nhiễm phát sinh từ quá trình sản xuất, chế biến của công ty để đảm
bảo sự phát triển bền vững cho khu vực. Tránh cho khu vực những tổn hại về mặt
sinh thái cũng nhƣ môi trƣờng, phòng tránh đƣợc những rủi ro về sức khoẻ cho
cán bộ và công nhân viên đang làm việc tại đây. Ngoài ra, nguồn nƣớc thải sau khi
đƣợc xử lý đạt tiêu chuẩn còn góp phần bổ sung cho các lƣu vực nƣớc xung
quanh khu vực một khối lƣợng nƣớc rất lớn đặc biệt vào mùa khô hạn và thiếu
nƣớc, nguồn nƣớc sau xử lý có thể còn đƣợc sử dụng cho việc tƣới tiêu cho đất
nông nghiệp trong vùng.

GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 8

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400
m3/ngày đêm”

1.3.4 Quy trình công nghệ sản xuất của Công ty Hồ Phƣợng


Khí thải

Phân loại hạt

Hạt thành phẩm

Hình1.2 Quy trình công nghệ chế biến nhân cà phê từ hạt cà phê tươi
Thuyết minh quy trình công nghệ
Hạt cà phê tƣơi sau khi thu hoạch đƣợc công ty thu mua và vận chuyển về nhà
máy. Tại đây, cà phê đƣợc chuyển đến bãi tập trung để chuẩn bị cho giai đoạn chế
biến.
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 9

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400
m3/ngày đêm”

Đầu tiên cà phê đƣợc đƣa qua hệ thống sàng lọc nguyên liệu. Tại đây, quả đƣợc
sàng để tách cành, lá, đất... còn sót lại trong quá trình thu hoạch. Quá trình này
đƣợc gọi là quá trình sàn lọc nguyên liệu, hay còn gọi quá trình làm sạch khô. Sau
khi sàng lọc nguyên liệu, hạt đƣợc chuyển đến giai đoạn rửa thô. Giai đoạn rửa
thô đƣợc thực hiện với mục đích làm sạch lớp vỏ bên ngoài của hạt, tạo điều kiện
thuận lợi cho quá trình xay.
Cà phê tiếp tục đƣợc đƣa đến cối xay, đi vào công đoạn xay vỏ. Tại cối xay, quả
đƣợc phân ra làm hai loại: Quả chín đƣợc xay bỏ vỏ, quả xanh đƣa thẳng đến

Rửa thô: Đây là giai đoạn nƣớc thải sinh ra có thành phần chủ yếu là chất rắn lơ
lửng, các chất ô nhiễm không cao. Nƣớc thải trong giai đoạn này không đáng kể;
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 10

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400
m3/ngày đêm”

Xay vỏ: Trong giai đoạn này nƣớc thải sinh ra ít nhƣng có thành phần rất đậm
đặc, có độ đục và lƣợng cặn cao. Ngoài ra, giai đoạn này còn thải ra lƣợng vỏ
lớn làm cho nƣớc thải có lƣợng rác rất đáng kể
Ngâm enzim: Đây là giai đoạn phát sinh nƣớc thải đáng chú ý nhất của quy
trình chế biến. Nƣớc thải phát sinh từ giai đoạn này có thành phần hữu cơ cao,
ngoài ra còn có độ nhớt lớn
Rửa sạch: Nƣớc thải giai đoạn này có thành phần hữu cơ tƣơng đối cao
 Nƣớc thải vệ sinh: Phát sinh từ công đoạn vệ sinh các thiết bị chế biến

 Nƣớc thải sinh hoạt: Nƣớc thải sinh hoạt thải khu vực văn phòng, từ các khu
vệ sinh, v.v… có chứa các thành phần cặn bã (TSS), các chất hữu cơ
(BOD/COD), chất dinh dƣỡng (N,P) và vi sinh gây bệnh.
 Ô nhiễm chất thải rắn
 Rác thải sinh hoạt:
Rác thải từ sinh hoạt của cán bộ, công nhân viên và công nhân vận hành thải ra
mỗi ngày rác thải có hàm lƣợng hữu cơ cao, dễ phân hủy nhƣ thức ăn thừa, các
loại rác thải từ việc sinh hoạt khác nhƣ: bao nilông, thùng carton.
Mỗi ngày lƣợng rác thải do CB CNV thải ra vào khoảng 40 kg. Lƣợng rác này

Comment [S4]: Bổ sung tổng qua về thành
phần và tính chất nƣớc thải chế biến cà phê

BIẾN CÀ PHÊ
Thành phần chính của nƣớc thải từ các nhà máy chế biến cà phê là đƣờng ,
chất hƣu cơ , và hƣơng liệu tự nhiên Theo nhƣ Hội Đồng Bảo Vệ Tài Nguyên Thiên
̃
Nhiên NRDC, vào năm 1988, qua sáu tháng , nƣơc thai ca phê đa la ô nhiêm̃
khối nƣơc trên ngay ơ Trung My . Rõ ràng những chất bã thải này cần đƣợc xử lý .
́
Đƣờng: Đƣờng đến từ nhớt hoặc phần ngoài của quả cà phê
men, đƣơng bi p ̣ hân huy thanh rƣơụ va khi cac
̀

axít axêtíc, và vì thế mà độ pH của nƣớc bị giảm . Độ pH của nƣớc thải cà phê
thƣờng ở khoảng 3.8.
Nhớt: Phần nhớt làphần chất nhầy boc ̣ quanh haṭcàphê . Thành phần chủ yếu của
nó là prôtêin, đƣơng va péctin. Phần nhơt rất kho bi phâṇ huy . Trong nƣơc thai ca phê
nó thƣờng kết tủa thành một lớp đen trên bề mặt
đƣơng ống thai va giam lƣơng ̣ ôxi trong nƣơc .
̀

Các chất hoá hữu cơ : Nhƣ̃ng chất này đƣơc ̣ phân hủy dần dần bởi các vi sinh vâṭ
trong nƣớc . Trong quátrinh̀ này , chúng cần sử dụng ôxi trong nƣớc . Lƣơng ̣ ôxi cần để
các vi sinh vật phân huỷ hoàn toàn các chất hữu cơ trong một khối lƣợng nƣớc nhất

đinḥ đƣơc ̣ goịla “đoi hoi ôxi sinh hoc” ̣ – biological oxygen demand viết tắt la BOD.
Nƣơc thai ca phê co BOD la 20g/l, cao gấp
́


6.
Nitơ tổng
(Nguồn: Departamento de Engenharia Agricola/Universidade Federal de Vicosa,
36570-000, Vicosa-MG, Brazil).
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 12

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung

̉


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400
m3/ngày đêm”
̉

̀

́
̉
́
́
̉
2.2.TÔNG QUAN VÊ PHƢƠNG PHAP XƢ LY NƢƠC
THAI 2.2.1.Phƣơng pháp xử lý cơ học
Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất
không tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nƣớc thải;
điều hòa lƣu lƣợng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc thải.
Các công trình xử lý cơ học xử lý nƣớc thải thông dụng:

 Bể lắng cát thổi khí
 Bể lắng cát ly tâm
2.2.1.4.Bể tách dầu mỡ
Các loại công trình này thƣờng đƣợc ứng dụng khi xử lý nƣớc thải công nghiệp,
nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lƣợng riêng nhỏ hơn nƣớc. Các chất này sẽ bịt kín
lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học…và chúng cũng phá hủy cấu
trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn.
2.2.1.5.Bể điều hòa
Bể điều hòa đƣợc dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử lý ổn
định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lƣu lƣợng của
nƣớc thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học. Bể điều hòa
có thể đƣợc phân loại nhƣ sau:

 Bể điều hòa lƣu lƣợng
 Bể điều hòa nồng độ
 Bể điều hòa cả lƣu lƣợng và nồng độ.
2.2.1.6.Bể lắng
Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nƣớc thải theo nguyên tắc
trọng lực. Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau. Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến
90 ÷ 95% lƣợng cặn có trong nƣớc thải. Vì vậy đây là quá trình quan trọng trong xử
lý nƣớc thải, thƣờng bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học. Để có thể tăng
cƣờng quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học.
Bể lắng đƣợc chia làm 3 loại:
∗ Bể lắng ngang (có hoặc không có vách nghiêng):

Hình 2.2: Bể lắng ngang

 Bể lắng đứng: mặt bằng là hình tròn hoặc hình vuông. Trong bể lắng hình
tròn nƣớc chuyển động theo phƣơng bán kính (radian).
 Bể lắng li tâm: mặt bằng là hình tròn. Nƣớc thải đƣợc dẫn vào bể theo chiều