bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học bách khoa hà nội
=================

Trơng Văn Tuấn

Đánh giá hiện trạng ứng dụng công nghệ
sinh học trong xử lý nớc thải chế biến thuỷ sản.
Đề xuất phơng án công nghệ xử lý khả thi

Luận văn thạc sĩ khoa học
Ngành: công nghệ môi trờng

ngời hớng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Thị Sơn

Hà Nội - 2011


Viện Đào Tạo Sau Đại Học - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi và chưa từng được công
bố trong bất cứ công trình khoa học nào, chưa được đăng trong bất cứ tài liệu, tạp
chí, hội nghị nào khác. Những kết quả nghiên cứu trong luận văn là hoàn toàn trung
thực
Hà nội, ngày 29 tháng 9 năm 2011
Học viên

Trương Văn Tuấn

Trương Văn Tuấn

MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................................ 3
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 9
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CBTS
I.1. HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ CBTS TRÊN THẾ GIỚI .......................................... 12
I.1.1. Tình hình chung ....................................................................................................... 12
I.1.2. Sản xuất thủy sản tại một số nước trên thế giới .................................................... 15
I.2. HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ CBTS Ở VIỆT NAM................................................ 17
I.2.1. Tình hình chung ....................................................................................................... 17
I.2.2. Hoạt động khai thác ................................................................................................. 19
I.2.3. Hoạt động nuôi trồng ............................................................................................... 20
I.2.4. Hoạt động chế biến ................................................................................................... 22
I.3. THƯƠNG MẠI THỦY SẢN VIỆT NAM NĂM 2010 ................................................ 22
I.3.1. Xuất khẩu thủy sản .................................................................................................. 22
I.3.2. Nhập khẩu thủy sản ................................................................................................. 24
I.4. TIỀM NĂNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN NGÀNH CBTS TRÊN THẾ GIỚI VÀ
Ở VIỆT NAM ...................................................................................................................... 25
I.4.1. Tiềm năng và xu hướng phát triển ngành CBTS trên thế giới ............................ 25
I.4.2. Tiềm năng và xu hướng phát triển ngành CBTS ở Việt Nam.............................. 26
CHƯƠNG II. CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY SẢN Ở VIỆT NAM
VÀ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG
II.1. NGUYÊN LIỆU TRONG CHẾ BIẾN THUỶ SẢN.................................................... 27
II.2. CÁC CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THUỶ SẢN ĐIỂN HÌNH ....................................... 29
II.3. CÁC CHẤT THẢI TRONG CBTS ............................................................................. 41
II.3.1. Nước thải ................................................................................................................. 43
II.3.2. Chất thải rắn ........................................................................................................... 51

Trương Văn Tuấn

3

IV.4.2. Tính toán, hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải.......................................86
KẾT LUẬN......................................................................................................................... 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 92
PHỤ LỤC

Trương Văn Tuấn

4

Luận Văn Thạc Sĩ Môi Trường


Viện Đào Tạo Sau Đại Học - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1
Bảng 1.2
Bảng 1.3
Bảng 1.4
Bảng 2.1
Bảng 2.2
Bảng 2.3
Bảng 2.4
Bảng 2.5
Bảng 2.6
Bảng 2.7
Bảng 3.1
Bảng 3.2
Bảng 3.3
Bảng 3.4

Đặc trưng nước thải trước và sau xử lý (Công ty Agrex Sài Gòn)
Đặc trưng nước thải trước và sau xử lý (Công ty TNHH Hùng
Vương)
Kết quả phân tích mẫu nước thải trước và sau xử lý

15
17
19
21
28
28
45
46
47
48
52
54
62
63
66
67
69
71
80

Hiện trạng các hạng mục trong hệ thống xử lý nước thải của nhà
máy

Trương Văn Tuấn


13
16

Hình 1.5

Sản lượng thuỷ sản Việt Nam năm 1998 - 2010 (ngàn tấn)

17

Hình 1.6

Cơ cấu chuỗi ngành hàng thuỷ sản Việt Nam

18

Hình 1.7

Sản lượng thuỷ sản khai thác theo tháng, 2009 - 2010 (ngàn tấn)

19

Hình 1.8

Sản lượng nuôi trồng tại Việt Nam hai năm 2009 -2010 (ngàn tấn)

20

Hình 1.9

Kim ngạch xuất khẩu thuỷ sản của Việt Nam theo tháng, 2008 2010 (triệu USD)

32

Hình 2.3

Sơ đồ công nghệ sản xuất đồ hộp cá

33

Hình 2.4

Sơ đồ công nghệ sản xuất bột cá và dầu cá

35

Hình 2.5

Quy trình chế biến nước mắm

36

Hình 2.6

Quy trình công nghệ sản xuất surimi từ một số loài cá tạp

38

Hình 2.7

Quy trình công nghệ chế biến thuỷ sản khô


khí

44
55

Hình 3.2

Sơ đồ công nghệ thiếu khí - hiếu khí kết hợp bằng bùn hoạt tính

56

Hình 3.3

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải thiếu khí - hiếu khí liên hợp

57

Hình 3.4

Quy trình công nghệ xử lý nước thải của Công ty Cổ phần chế
biến thuỷ sản xuất khẩu Minh Hải - Cà Mau bằng phương pháp

65

sinh học hiếu khí
Hình 3.5

Quy trình công nghệ xử lý nước thải của Công ty chế biến thuỷ
sản xuất khẩu Nha Trang bằng phương pháp sinh học hiếu khí



79

Hình 4.2

Phương án xử l ý nước thải tại nhà máy F42

81

Hình 4.3

Quy trình công nghệ xử lý nước thải tại nhà máy CBTSĐL F42

82

Hình 4.4

Sơ đồ quy trình công nghệ sau hoàn thiện nhà máy CBTS F42

85

Trương Văn Tuấn

7

Luận Văn Thạc Sĩ Môi Trường


Viện Đào Tạo Sau Đại Học - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội



: Tổ chức lương thực thực phẩm thế giới

-

SS

: Hàm lượng chất rắn lơ lửng

-

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

-

XNK

: Xuất nhập khẩu

-

UASB

: Bể yếm khí

-

IMF

bệnh và lũ lụt đã gây thiệt hại không nhỏ cho hoạt động sản xuất tại một số địa
phương. Ngoài ra, những bước tiến trong hoạt động nghiên cứu tôm giống mang lại
triển vọng về khả năng cung cấp giống nội địa.
Năm 2010, về kim ngạch nhập khẩu thuỷ sản của Việt Nam đạt 324,6 triệu USD,
tăng 18,2% so với năm 2009; về kim ngạch xuất khẩu thủy sản đạt 4.9 tỷ USD, tăng
16,5% so với năm 2009[1]
Một chuyển biến tích cực trong cơ cấu xuất khẩu thuỷ sản Việt Nam là sự tăng
dần tỷ trọng các sản phẩm chế biến . Giai đoạn 2001 - 2010, tỷ trọng các nhóm hàng
thủy sản chế biến đã tăng từ mức 3,78% lên mức 17,3%. Tốc độ tăng trưởng chung

Trương Văn Tuấn

9

Luận Văn Thạc Sĩ Môi Trường


Viện Đào Tạo Sau Đại Học - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

của các nhóm sản phẩm chế biến đạt trung bình 28,9%/năm trong thập kỷ qua; trong
đó, tốc độ tăng trưởng của nhóm hàng cá chế biến đạt 22,8%/năm và của nhóm
hàng giáp xác, thân mềm chế biến đạt 31,9%/năm[1]
Bên cạnh những giá trị to lớn mà ngành CBTS đã mang lại, thì hoạt động CBTS
cũng gây ra không ít vấn đề môi trường. Công nghiệp CBTS gây phát sinh các chất
thải ở 3 dạng rắn, lỏng, và khí. Đặc biệt nước thải CBTSĐL có độ ô nhiễm cao đến
rất cao, giàu nitơ, lipit và các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học đã góp phần gây ô
nhiễm môi trường nghiêm trọng. Mức độ của COD dao động từ 300-5000mg/l,
BOD5 từ 150-3500mg/l, SS từ 80-600mg/l, tổng N từ 20-250mg/l, tổng P từ 1050mg/l. Ngoài ra nước thải CBTS còn chứa các hóa chất tẩy rửa, các hóa chất bảo
quản…
Theo số liệu Cục quản lý chất lượng nông-lâm sản và thủy sản (Nafiqad), năm

hàng vào thị trường EU. 5% còn lại được tiêu thụ trong nước. Hiện tài nhà máy
CBTSĐL F42 đã có hệ thống xử lý nước thải, song hiệu quả xử lý vẫn chưa cao.
Luân văn được thực hiện gồm những nội dung sau:
Chương I. Tổng quan về ngành công nghiệp CBTS
Chương II. Công nghiệp CBTS ở Việt Nam và vấn đề môi trường
Chương III. Hiện trạng ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý nước thải CBTS
Chương IV. Đề xuất công nghệ và tính toán hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải
nhà máy CBTSĐL F42
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

Trương Văn Tuấn

11

Luận Văn Thạc Sĩ Môi Trường


Viện Đào Tạo Sau Đại Học - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CBTS
I.1. HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ CBTS TRÊN THẾ GIỚI
I.1.1. Tình hình chung
Theo số liệu của FAO, sản lượng thủy sản thế giới năm 2010 ước đạt 146 triệu
tấn. Giai đoạn 2001 - 2009, tốc độ tăng trưởng đạt trung bình 1,59%/năm chủ yếu là
nhờ sự phát triển của hoạt động nuôi trồng[1,2,3,4]. ( Hình 1.1)

Hình 1.1. Sản lượng đánh bắt, nuôi trồng thuỷ sản thế giới, 2001 - 2010 (triệu tấn)

32,4 tỷ USD, giảm 7.14% so với năm 2008[1].
Trung Quốc tiếp tục là nước có sản lượng thủy sản lớn nhất thế giới. Theo ước
tính của FAS USDA, sản lượng thủy sản của Trung Quốc năm 2010 đạt 52.5 triệu
tấn, tăng 2,6% so với năm 2009. Trong thập kỷ qua, tốc độ tăng trưởng sản lượng
thủy sản của nuớc này đạt trung bình 3,6%/năm[1].
Trung Quốc cũng là nước có thương mại thuỷ sản sôi động nhất thế giới. Một
khuynh hướng đang diễn ra trong thương mại thuỷ sản nước này là thay vì nhập

Trương Văn Tuấn

13

Luận Văn Thạc Sĩ Môi Trường


Viện Đào Tạo Sau Đại Học - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

khẩu nguyên liệu để tái xuất và thu phí chế biến, Trung Quốc đang chủ động nhập
khẩu nguyên liệu để xuất khẩu sản phẩm ra thị trường thế giới.
Trong tốp 10 nhà xuất khẩu cá phile đông lạnh, sự tăng trưởng xuất khẩu của
Trung Quốc và Việt Nam là động lực chính thúc đẩy tăng trưởng xuất khẩu nhóm
hàng này. Trong giai đoạn 2001 - 2009, tốc độ tăng trưởng bình quân kim ngạch
xuất khẩu cá phile đông lạnh của Trung Quốc, Việt Nam đạt lần lượt 16,5%/năm và
42,7%/năm.[1]
Năm 2010, Mỹ và Nhật là 2 quốc gia có kim ngạch nhập khẩu cá phile đông
lạnh tăng ( Mỹ là 4 tỷ USD, tăng 10,1% , Nhật là 2,4 tỷ USD tăng 9,3% so với năm
2009. Trong tốp 10 thị trường nhập khẩu lớn nhất, thì Pháp, Hà Lan và Thụy Điển
là các thị trường có tốc độ tăng trưởng nhập khẩu cao hơn mức trung bình của thế
giới.[1]
Hàng năm, thương mại tôm đông lạnh thế giới đạt khoảng 20 - 21 tỷ USD,

I.1.2.1. Trung Quốc
Năm 2010, theo ước tính của FAS USDA, sản lượng thuỷ sản của Trung Quốc
đạt 52,5 triệu tấn, tăng 2,6% so với năm 2009. Trong thập kỷ qua, tốc độ tăng
trưởng sản lượng thuỷ sản của nước này đạt trung bình 32,6%/năm. Sản lượng nuôi
trồng tăng nhanh trong thời kỳ này là động lực chính thúc đẩy tăng trưởng sản
lượng của nước này. Tốc độ tăng trưởng sản lượng nuôi trồng giai đoạn 2001 - 2010
đạt trung bình 5,3%/năm.[1]
Bảng 1.1. Sản Lượng Đánh Bắt, Nuôi Trồng Thủy Sản Của Trung Quốc,
(Triệu Tấn) [1,2,3,4]

Năm

Nuôi trồng

Đánh bắt

Tổng sản lượng

1980

2.7

3.3

6.0

1990

8.0


15

Luận Văn Thạc Sĩ Môi Trường


Viện Đào Tạo Sau Đại Học - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

I.1.2.2. Thái Lan
Thái Lan là nước có sản lượng thủy sản đứng thứ 5 trên thế giới. Mặc dù đã
giảm liên tiếp trong những năm vừa qua sản lượng thủy sản đánh bắt vẫn vượt trội
so với sản lượng nuôi trồng. Giai đoạn 1999 - 2009, tốc độ tăng trưởng sản lượng
nuôi trồng đạt trung bình 7%/năm; trong khi sản lượng đánh bắt giảm với tốc độ
1,65%/năm.[1]
Tôm thẻ chân trắng là chủng loại thủy sản nuôi trồng phố biến nhất tại Thái
Lan, chiếm đến hơn 35% sản lượng nuôi trồng. Hàng năm, sản lượng tôm thẻ chân
trắng của Thái Lan đạt khoảng 500 ngàn tấn, tăng gấp 3 lần trong giai đoạn 2003 2006, tạo nên thời kỳ bứt phá mạnh nhất của Thái Lan trong nuôi trồng loại thuỷ
sản này. Trai vỏ xanh, cá rô phi và cá da trơn lần lượt là những chủng loại thủy sản
được nuôi trồng lớn, trong đó cá rô phi là mặt hàng duy nhất đang có xu hướng tăng
sản lượng. [1,2,3,4].(Hình 1.4)

Hình 1.4. Sản lượng tôm thẻ chân trắng, trai vỏ xanh, cá rô phi và cá da trơn
Thái Lan, 1998 - 2008 (ngàn tấn)

Trương Văn Tuấn

16

Luận Văn Thạc Sĩ Môi Trường




738

3.002

3.740

2005

1.304

2.843

4.147

2008

1.374

2.499

3.873

I.2. HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ CBTS Ở VIỆT NAM
I.2.1. Tình hình chung
Năm 2010, tổng sản lượng thủy sản của Việt Nam đạt xấp xỉ 5,16 triệu tấn,
trong đó thủy sản khai thác chiếm 47,5%, thủy sản nuôi trồng chiếm 52,5%. Sản
lượng thủy sản Việt Nam năm 2010 tăng 6.43% so với năm 2009 [1]. ( Hình 1.5)

Hình 1.5. Sản lượng thuỷ sản Việt Nam theo năm, 1998 - 2010 (ngàn tấn)

I.2.2. Hoạt động khai thác
Năm 2010, sản lương thủy sản khai thác đạt 2,45 triệu tấn, tăng 7,6% so với
năm 2009. Giai đoạn 2001 - 2010, tốc độ tăng trưởng sản lượng khai thác đạt
3,6%/năm [1,2,3,4].( Hình 1. 7)

Hình 1.7. Sản lượng thuỷ sản khai thác theo tháng, 2009 - 2010 (ngàn tấn).

35% sản lượng thủy sản khai thác được đưa vào chế biến, 35% được sử dụng
làm thức ăn chăn nuôi, thức ăn cho cá. 20% được tiêu thụ trực tiếp trên thị trường
nội địa. Nền kinh tế tại các thị trường tiêu thụ lớn phục hồi, dù chậm chạp và nền
kinh tế Việt Nam tiếp tục tăng trưởng, dù tiềm ẩn nhiều bất ổn, cũng là động lực
quan trọng trong khai thác thủy sản. Sản lượng khai thác tại Quảng Nam, Ninh
Thuận, Khánh Hòa tăng 4 - 5%, cá biệt có Bến Tre, với sản lượng tăng 36% so với
năm 2009 [1] ( Bảng 1.3)
Bảng 1.3. Sản lượng khai thác thuỷ sản tại một số địa phương năm 2010, tấn[1]
Địa phương

2009

2010

Thay đổi 10/09

Quảng Ninh

-

51.380

-


-

Cà Mau

-

144.360

-

Bến Tre

86.100

117.116

36%

-

76.291

-

Tiền Giang

Trương Văn Tuấn

19

Viện Đào Tạo Sau Đại Học - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Bảng 1.4. Sản lượng nuôi trồng tại một số địa phương năm 2010 (tấn) [1]
Địa phương

Tổng sản lượng

Sản lượng cá tra

Đồng Tháp

331.228

287.149

An Giang

280.000

231.000

Cần Thơ

183.314

150.351

Vĩnh Long

140.000


-

Hà Tĩnh

11.000

-

Huế

10.500

-

Hai địa phương có sản lượng nuôi trồng cao nhất là Đồng Tháp và An Giang.
Sản lượng lên tới 33 ngàn tấn và 280 ngàn tấn
Hai đối tượng nuôi chủ lực của Việt Nam là tôm sú và cá da trơn, chiếm
khoảng hơn 60% sản lượng nuôi trồng và hơn 70%, giá trị xuất khẩu hàng năm. Sản
lượng cá nước ngọt chiếm khoảng 20 - 25% sản lượng nuôi trồng nhưng các chủng
loại cá nước ngọt chủ yếu được tiêu thụ trực tiếp, ở dạng tươi sống trên thị trường
nội địa.
Việt Nam là một trong những quốc gia có tăng trưởng sản lượng thuỷ sản
nuôi trồng cao nhất thế giới. Trong giai đoạn 1999 - 2008, tốc độ tăng trưởng sản
lượng tôm Sú và cá da trơn đạt lần lượt 23%/năm và 30,5%/năm; Mặc dù việc nuôi
cá da trơn chỉ mới bắt đầu vào cuối thập kỷ 90 nhưng đã phát triển nhanh chóng cho
đến năm 2008, sản lượng đã tăng hơn 14 lần. Trong hai thập kỷ qua, năm 2008 là
năm sản lượng cá tra Việt Nam đạt cao nhất. [1,2,3]

Trương Văn Tuấn

Trương Văn Tuấn

22

Luận Văn Thạc Sĩ Môi Trường


Viện Đào Tạo Sau Đại Học - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Ghi chú: Vòng tròn nhỏ biểu thị cơ cấu năm 2009, vòng tròn lớn biểu thị cơ cấu năm 2010

Hình 1.10. Cơ cấu sản phẩm thủy sản xuất khẩu của Việt Nam, 2009 - 2010

Cá phile xuất khẩu chủ lực vẫn là các loại cá da trơn. Trong thập kỷ qua, tốc
độ tăng trưởng xuất khẩu trung bình của mặt hàng cá phile xuất khẩu đạt
40,4%/năm, mức cao nhất trong số các nhóm hàng thủy sản, gấp gần 4 lần so với
mức tăng trưởng kim ngạch chung.[1,2,3,4]

Hình 1.11. Kim ngạch xuất khẩu nhóm hàng cá phile và giáp xác
của Việt Nam 2001 - 2010 (triệu USD)

Trong khi đó, sự ổn định trong sản xuất tôm đã giúp kim ngạch xuất khẩu
nhóm hàng giáp xác bật mạnh trở lại trong năm 2010 và ghi nhận mức kỷ lục trong
thập kỷ qua, đạt 1,62 tỷ USD, tăng xấp xỉ 16% so với năm 2009.[1]
Năm 2010, kim ngạch xuất khẩu nhóm hàng tôm chế biến đạt xấp xỉ 520,8
triệu USD, tăng 57,7% so với năm 2009, chiếm 10,4% trong cơ cấu xuất khẩu thay
sản Việt Nam và 79,8% trong cơ cấu nhóm hàng giáp xác, thân mềm chế biến. Giai

Trương Văn Tuấn


trong năm 2009.[1]
Năm 2010, kim ngạch nhập khẩu nhóm hàng cá chế biến của Việt Nam đạt
xấp xỉ 3,9 triệu USD, tăng 72,5% so với năm 2009. Kim ngạch nhập khẩu nhóm

Trương Văn Tuấn

24

Luận Văn Thạc Sĩ Môi Trường