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

---------------------------

PHAN CÔNG HỢI

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ ĐỐT PHÙ
HỢP NHẰM GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
TRONG VIỆC SỬ DỤNG VỎ HẠT ĐIỀU LÀM NHIÊN
LIỆU ĐỐT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TÂY NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường
Mã số ngành: 60520320

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 05 năm
2017


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

---------------------------

PHAN CÔNG HỢI

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ ĐỐT PHÙ
HỢP NHẰM GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
TRONG VIỆC SỬ DỤNG VỎ HẠT ĐIỀU LÀM NHIÊN
LIỆU ĐỐT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TÂY NINH

0
4
0
5

G
S.
T
S.
P
G
T
S
T
S

C
h
P
b
P
b
Ủ
y

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá sau khi Luận văn đã được sửa chữa./.

Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn



- Đánh giá tình trạng ô nhiễm phát sinh từ quá trình đốt vỏ hạt điều.
- Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường phù hợp, có tính khả
thi nhằm triển khai vào thực tiễn.
B. Nội dung:
 Khảo sát, đánh giá cập nhật hiện trạng phát sinh vỏ hạt điều và tình
hình sử dụng vỏ hạt điều trong thực tế hiện nay trên địa bàn tỉnh Tây Ninh.
 Đánh giá mức độ ô nhiễm từ việc đốt vỏ hạt điều không kiểm soát và từ
việc sử dụng vỏ hạt điều làm nhiên liệu trên cơ sở công nghệ đốt hiện tại.


Khảo sát hiện trạng công nghệ đốt vỏ hạt điều trên địa bàn tỉnh Tây Ninh.
 Đề xuất công nghệ đốt sử dụng vỏ hạt điều phù hợp, dễ dàng áp dụng
tại các cơ sở chế biến hạt điều của tỉnh Tây Ninh.
III- Ngày giao nhiệm vụ: 30/8/2016
IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 15/03/2017
V- Cán bộ hướng dẫn: TS. Lê Anh Kiên.


C
Á
N
B
Ộ
H
Ư
Ớ
N
G
D
Ẫ

đỡ của Thầy Cô, Gia đình và Bạn bè.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành của mình đến Thầy Lê Anh Kiên,
Thầy đã rất tận tâm hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này và
tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý Thầy Cô Phòng Quản lý khoa học
– Đào tạo sau đại học, Trường Đại học Công nghệ Tp. HCM đã tận tình giúp đỡ
và truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các anh chị tại Chi cục Bảo vệ môi
trường
– Sở Tài nguyên và Môi trường, các Sở, ban ngành; các cơ sở chế biến hạt điều
trên địa bàn tỉnh Tây Ninh đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành
tốt luận văn.
Cuối cùng tôi cũng muốn cảm ơn bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ tôi. Tôi
cũng cảm ơn gia đình đã ủng hộ về mặt tinh thần giúp tôi học tập và làm việc tốt.
Tp. HCM, ngày 12 tháng 05 năm 2017
Học viên


3

TÓM TẮT
Tỉnh Tây Ninh là một trong những tỉnh đứng đầu cả nước về diện tích
trồng cây điều và xuất khẩu hạt điều. Toàn tỉnh hiện có trên 40 doanh nghiệp gia
công, chế biến hạt điều nhân xuất khẩu trong đó có 09 cơ sở chế biến hạt điều có
công suất lớn từ 5.000 tấn sản phẩm/năm đến 9.000 tấn sản phẩm/năm, các
doanh nghiệp gia công, chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Tây Ninh đã xuất
khẩu sang thị trường Mỹ, EU và Trung Quốc với tổng công suất khoảng 6.000
tấn/năm.
Ngoài việc đạt được các lợi nhuận lớn từ việc xuất khẩu nhân hạt điều,
các doanh nghiệp còn thu được lợi nhuận cao từ dầu điều được ép từ vỏ hạt điều

environmental pollution is very worrying. Pollutants such as phenols, CO, CO2,
NOx, VOCs,… hard to handle, affect the health of the community. So, if you
don’t manage and use cashew nut shells as fuel, it will become a source of
environmental pollution.
Therefore by the completion of the proposed research content, the thesis
has evaluated the current state of environmental pollution of cashew processing
industry in the province of TayNinh and propose suitable combustion
technologies contribute to reducing environmental pollution.


5

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN................................................................................................... i
LỜI CÁM ƠN ....................................................................................................... ii
TÓM TẮT ............................................................................................................ iii
ABSTRACT ......................................................................................................... iv
MỤC LỤC ............................................................................................................. v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................... vii
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................. viii
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. ix
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU ......................................................................................... 1
1.1 Sự cần thiết: ............................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu của đề tài: .................................................................................. 6
1.3. Nội dung nghiên cứu:............................................................................... 7
1.4. Phương pháp nghiên cứu: ........................................................................ 7
1.5. Tính mới của đề tài .................................................................................. 8
1.6. Bố cục của luận văn ................................................................................. 8
CHƯƠNG 2
TRÊN

4.2.2. Các thông số cơ bản dùng để đánh giá quá trình đốt ...................... 50
4.2.2. Đề xuất công nghệ đốt vỏ hạt điều phù hợp có khả năng ứng dụng vào
thực tế: ........................................................................................................... 51
4.3. Hệ thống lò đốt vỏ hạt điều công suất nhiệt 1.000 kWh........................ 77
4.3.1. Thiết kế lò đốt ................................................................................. 77
4.3.2. Thiết kế vít tải cấp liệu:................................................................... 79
4.3.2. Thiết kế van:.................................................................................... 80
4.4. Đánh giá hiệu quả đối với việc nghiên cứu đề xuất công nghệ đốt phù
hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong việc sử dụng vỏ hạt điều
làm nhiên liệu đốt:......................................................................................... 82
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................... 85
5.1 Kết luận: .................................................................................................. 85
5.2 Kiến nghị: ................................................................................................ 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................... 87


7

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BVMT

: Bảo vệ môi trường;

BTNMT

: Bộ Tài nguyên và Môi trường;

CH4

: Khí mêthane;

viii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Thành phần hóa học chính của vỏ hạt điều ........................................ 16
Bảng 2.2. Khối lượng vỏ hạt điều phát sinh từ các cơ cở ................................... 22
Bảng 3.1. Triệu chứng nhiễm độc của người khi tiếp xúc với CO ở các nồng
độ khác nhau........................................................................................................ 38
Bảng 3.2. Ảnh hường nồng độ CO2 trong môi trường không khí lên sức khỏe
con người............................................................................................................. 39
Bảng 3.3. Kết quả đo đạc, phân tích mẫu khí thải từ các ống khói .................... 47
Bảng 4.1. Các thông số cháy đặc trưng ở điều kiện phản ứng cháy hoàn toàn .. 56
Bảng 4.2. Bảng tính cân bằng vật chất (Mass Balance)...................................... 62
Bảng 4.3. Bảng tính cân bằng nhiệt (Heat Balance) ........................................... 67
Bảng 4.4. Hệ số tổn thất nhiệt do bức xạ ............................................................ 69
Bảng 4.5. Bảng tính phép thử-sai ........................................................................ 71
Bảng 4.6. Bảng tính toán khí thải (Flue Gas Discharge) ................................... 73


99

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Phân loại hạt điều tại Công ty TNHH Hoàng Phúc .............................. 6
Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ chế biến hạt điều bằng phương pháp chao hạt ........ 14
Hình 2.2. Sơ đồ công nghệ chế biến hạt điều bằng phương pháp hấp................ 15
Hình 2.3. Công thức cấu tạo của các hợp chất hóa học của vỏ hạt điều............. 19
Hình 2.4. Vỏ hạt điều chưa ép dầu ...................................................................... 21
Hình 3.1. Kiểu lò đốt thủ công ............................................................................ 25
Hình 3.2. Lò đốt bán thủ công............................................................................. 26
Hình 3.3. Tháp hấp phụ. ...................................................................................... 29
Hình 3.4. Tháp hấp thụ........................................................................................ 31

dài ngày và thời gian chiếu sáng không ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển
cây điều.
0

0

Cây điều có thể sống từ 50 C – 450 C nhưng nhiệt độ trung bình thích hợp
0

nhất là khoảng 27 C. Điều có thể thích nghi với lượng mưa hàng năm biến động
từ 400 mm – 5.000 mm, thích hợp nhất là từ 1.000 mm – 2.000 mm. Đối với cây
điều, sự phân bố lượng mưa (theo mùa) quan trọng hơn lượng mưa. Do cây điều
cần ít nhất 02 tháng khô hạn hoàn toàn để phân hóa mầm hoa. Do đó khí hậu hai
mùa mưa và khô hạn riêng biệt, trong đó mùa khô kéo dài ít nhất khoảng 04
tháng là thích hợp cho sự ra hoa đậu quả của cây điều. Ẩm độ tương đối ít ảnh
hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây điều, tuy nhiên ẩm độ tương đối
cao trong thời kỳ ra hoa có thể làm cho bệnh thán thư và bọ xít, muỗi gia tăng
trong khi đó ẩm độ tương đối thấp kết hợp với gió nóng sẽ gây khô bông và rụng


2

quả non. Đất trồng điều thích hợp nhất là các loại đất giàu chất hữu cơ, pH từ
6,3 – 7,3 và thoát nước tốt. Cây điều không thích hợp với các loại đất ngập úng,
nhiễm phèn, mặn, hay đất có tầng canh tác mỏng.
Điều là cây công nghiệp quan trọng ở nước ta; Diện tích điều năm 2011
khoảng 362,6 ngàn ha, diện tích thu hoạch là 340,3 ha với tổng sản lượng 289,9
ngàn tấn hạt tươi (Niên giám thống kê 2012). Kim ngạch xuất khẩu nhân điều
năm 2011 của Việt Nam ước đạt trên 1,5 tỷ USD, cao nhất từ trước tới nay
(Vinacas, 2012), trong đó có khoảng 50% sản lượng xuất khẩu và nguồn điều

không có lợi thế canh tranh với một số cây trồng khác.
• Cây điều trồng ở nơi điều kiện sinh thái không thích hợp, ảnh hưởng của
sự biến đổi khí hậu (mưa trái mùa trong mùa khô là nguyên nhân chính đưa đến
sâu bệnh gây hại, cây không đậu quả dẫn đến mất mùa).
• Đất trồng điều được quy hoạch chuyển mục đích sử dụng sang xây dựng
khu công nghiệp, đất ở, đất chuyên dùng.
Năng suất điều 1995 – 2011 luôn biến động, thấp nhất là 1998: 0,39 tấn/ha
và cao nhất là 2005 : 1,07 tấn/ha, từ năm 2006 trở lại đây, năng suất điều giảm
dần cho đến năm 2017, năng suất điều toàn quốc chỉ còn 0,91 tấn/ha (đây là một
dấu hiệu xấu mà Ngành điều Việt Nam cần phải phấn đấu để khắc phục).
Nguyên nhân dẫn đến năng suất thấp là do ảnh hưởng khí hậu – thời tiết, tính
chất đất và đầu tư chăm sóc chưa đúng quy định kỹ thuật; còn các tỉnh đạt năng
suất cao trước hết là nơi trồng điều có điều kiện sinh thái thích hợp, giống được
chọn lọc, đặc biệt là đã áp dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh điều tổng hợp:
tỉa cành tạo tán, bón phân, phòng trừ sâu bệnh được số đông các hộ trồng điều
tiến hành như ở Bình Phước và Đồng Nai. Năm 2011, Trung tâm Nghiên cứu và
Phát triển cây Điều thuộc Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam đã
thành công trong việc xây dựng mô hình thâm canh điều cao sản đạt năng suất
cao theo hướng bền vững tại xã nông thôn mới Tân Lập, Đồng Phú, Bình Phước
và một số nông hộ tại Trảng Bom, Đồng Nai.


4

Hiện nay một trong những biện pháp thâm canh tăng năng suất cho cây lâu
năm là hạn chế kích thước cây và tăng mật độ trồng nhằm gia tăng hiệu quả sử
dụng ánh sáng của cây trồng. Các giống điều hiện nay đều có kích thước cây
lớn, sinh trưởng mạnh và cành vươn dài rất nhanh giao tán trong khi điều là cây
ra hoa đầu cành nên năng suất tương quan thuận với diện tích tán được chiếu
sáng nên rất tốn công tỉa cành tạo tán hàng năm và gây khó khăn trong việc

biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Tây Ninh đã xuất khẩu sang thị trường Mỹ, EU và
Trung Quốc với tổng công suất khoảng 6.000 tấn/năm.
Ngoài đạt được các lợi nhuận lớn thu được từ việc xuất khẩu nhân hạt điều,
các doanh nghiệp còn thu được lợi nhuận cao từ dầu điều được ép từ vỏ hạt điều
và nhiên liệu dồi dào là vỏ hạt điều. Hàng năm, vỏ hạt điều được ép tách dầu hạt
điều với công suất chế biến khoảng 750 tấn dầu năm và là nguồn nhiên liệu đốt
cho một số cơ sở chế biến hạt điều, sản xuất gạch. Tuy nhiên, việc sử dụng vỏ
hạt điều làm nhiên liệu và đốt bỏ là nguồn gây ô nhiễm môi trường rất đáng
quan ngại; các chất ô nhiễm như phenols, CO, CO2, NOx, VOCs,… khó xử lý,
gây ảnh hưởng tới sức khỏe cho cộng đồng. Do đó, nếu như không có biện pháp
quản lý hợp lý và kịp thời thì việc sử dụng vỏ hạt điều làm nhiên liệu và đốt bỏ
là nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nhưng nếu thải bỏ vỏ hạt điều
mà không tận dụng làm chất đốt là sự phí phạm nguồn nhiên liệu dồi dào, đặc
biệt là trong giai đoạn hiện nay khi nguồn nhiên liệu từ thiên nhiên đang dần cạn
kiệt. Đến nay đã có một số nghiên cứu nhằm cải thiện quá trình đốt từ việc đốt
vỏ hạt điều nhưng kết quả các cải tiến về công nghệ đốt hiện vẫn chưa mang lại
hiệu quả cao cho quá trình cháy nên các chất ô nhiễm vẫn chưa được giảm thiểu
đáng kể.


6

Hình 1.1: Phân loại hạt điều tại Công ty TNHH Hoàng Phúc
Do đó, việc xây dựng đề tài “Nghiên cứu đề xuất công nghệ đốt phù
hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong việc sử dụng vỏ hạt điều
làm nhiên liệu đốt trên địa bàn tỉnh Tây Ninh” là vấn đề cấp thiết nhằm bảo
vệ tốt môi trường và tận dụng được nguồn nhiên liệu dồi dào; giúp các doanh
nghiệp chấp hành nghiêm các quy định của pháp luật về bảo vệ môi trường; tận
dụng được nguồn phế phẩm phát sinh từ hoạt động sản xuất nhằm tiết kiệm
được kinh phí cho việc mua nguồn nhiên liệu bên ngoài.

Phương pháp thống kê, điều tra, khảo sát
Tổ chức điều tra, khảo sát, thu thập thông tin và đo đạc trực tiếp tại các cơ
sở điển hình có liên quan đến việc phát sinh, sử dụng vỏ hạt điều làm nhiên liệu
trên địa bàn tỉnh Tây Ninh.
Phương pháp phân tích, tính toán
Qua việc thu mẫu tại các cơ sở, được tiến hành phân tích trong phòng thí
nghiệm. Qua số liệu được xử lý bằng phép toán thống kê, đồng thời tính toán
được tải lượng ô nhiễm làm cơ sở cho tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải.


8

Phương pháp ứng dụng:
Trên cơ sở số liệu đã phân tích, tính toán, thiết kế, đề xuất công nghệ đốt
phù hợp, có tính khả thi để triển khai vào thực tế.
1.5. Tính mới của đề tài
Ở Việt Nam có rất nhiều các công trình nghiên cứu về công nghệ đốt vỏ
hạt điều nhưng hầu hết các nghiên cứu là về thiết bị cấp liệu tự động vỏ hạt điều
cho lò đốt hay các phương pháp cấp liệu liên tục từ quá trình đốt vỏ hạt điều.
Một số nghiên cứu nhằm cải thiện quá trình đốt vỏ hạt điều nhưng kết quả các
cải tiến về công nghệ đốt hiện vẫn chưa mang lại hiệu quả cao cho quá trình
cháy nên các chất ô nhiễm vẫn chưa được giảm thiểu đáng kể. Chính vì vậy,
việc đề xuất công nghệ đốt vỏ hạt điều phù hợp là vấn đề cấp thiết nhằm bảo vệ
tốt môi trường và tận dụng được nguồn nhiên liệu dồi dào là vỏ hạt điều trong
ngành chế biến hạt điều; giúp các doanh nghiệp nâng cao hơn nữa trách nhiệm
bảo vệ môi trường; tinh thần chấp hành nghiêm các quy định của pháp luật về
bảo vệ môi trường; tận dụng được nguồn phế phẩm phát sinh từ hoạt động sản
xuất nhằm tiết kiệm được kinh phí cho việc mua nguồn nhiên liệu bên ngoài.
1.6. Bố cục của luận văn
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

3.4.1. Thành phần và tác hại của chất ô nhiễm trong khí thải đốt vỏ hạt điều
3.4.2. Đánh giá mức độ ô nhiễm với hiện trạng công nghệ đốt hiện tại.
CHƯƠNG 4

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ ĐỐT PHÙ HỢP

4.1. Đánh giá những hạn chế của công nghệ lò đốt thủ công và bán thủ công
đang sử dụng hiện nay.
4.2. Đề xuất công nghệ đốt vỏ hạt điều phù hợp:
4.2.1. Mục đích đề xuất:
4.2.2. Các thông số cơ bản dùng để đánh giá quá trình đốt
4.2.2. Đề xuất công nghệ đốt vỏ hạt điều phù hợp có khả năng ứng dụng vào thực
tế
4.3. Hệ thống lò đốt vỏ hạt điều công suất nhiệt 1.000 KWh
4.3.1. Thiết kế lò đốt
4.3.2. Thiết kế vít tải cấp liệu:
4.3.2. Thiết kế van quả khể:
4.4. Đánh giá hiệu quả đối với việc nghiên cứu đề xuất công nghệ đốt phù hợp
nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong việc sử dụng vỏ hạt điều làm nhiên
liệu đốt CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ