Nghiên cứu công nghệ và thiết bị xử lý chất thải chế biến tinh bột sắn

Nghiên cứu công nghệ và thiết bị xử lý chất thải chế biến tinh bột sắn quy mô làng nghề hoặc tập trung 1. Mở đầu Trong những năm qua, nhiều làng nghề truyền thống đã được khôi phục và phát triển mạnh mẽ, đem lại thu nhập lớn cho nông dân. Các làng nghề chế biến tinh bột sắn vài năm trở lại đây phát triển nhanh, góp phần không nhỏ vào việc thúc đẩy sự phát triển kinh tế của cả nước. Tuy nhiên, do các làng nghề chế biến tinh bột sắn phát triển một cách tuỳ tiện, công...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu công nghệ và thiết bị xử lý chất thải chế biến tinh bột sắn Nghiên cứu công nghệ và thiết bị xử lý chất thải chế biến tinh bột sắn quy mô làng nghề hoặc tập trung 1. Mở đầu Trong những năm qua, nhiều làng nghề truyền thống đã được khôi phục và phát triển mạnh mẽ, đem lại thu nhập lớn cho nông dân. Các làng nghề chế biến tinh bột sắn vài năm trở lại đây phát triển nhanh, góp phần không nhỏ vào việc thúc đ ẩy sự phát triển kinh tế của cả nước. Tuy nhiên, do các làng nghề chế biến tinh bột sắn phát triển một cách tuỳ tiện, công nghệ lạc hậu và sản xuất manh mún, chất thải của quá trình chế biến không qua xử lý thải ra gây ô nhiễm và ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống và sức khoẻ cộng đ ồng. Đ ể các làng nghề phát triển một cách bền vững, việc tìm kiếm giải pháp công nghệ thích hợp nhằm giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường, từng bước cải thiện các làng nghề là việc làm cần thiết. Việc nghiên cứu quy trình công nghệ và hệ thống thiết bị xử lý chất thải từ quá trình chế biến tinh bột sắn quy mô làng nghề hoặc tập trung là nhằm giải quyết một phần tính bức xúc của vấn đ ề này. 2. Tổng quan tình hình sản xuất tinh bột sắn, chất thải và xử lý chất thải. 2.1. Tình hình sản xuất tinh bột sắn Vi ệt nam hiện được xem là nước xuất khẩu tinh bột sắn đứng thứ 3 trên thế giới sau Thái Lan và Inđônêxia (Bộ NN&PTNT, 2002). Năm 2001, nước ta đã xuất 160.000 tấn tinh bột sắn, chiếm 60% tổng sản lượng, còn 40% được dùng cho nội tiêu như trong công nghiệp chế biến bột ngọt, bánh kẹo, dược phẩm, thức ăn gia chăn nuôi,... Cả nước hiện có khoảng 41 nhà máy chế biến tinh bột sắn với thiết bị tương đối hiện đại, trong đó có 24 nhà máy ở phía Nam và 17 nhà máy ở phía Bắc với tổng công suất 3130 tấn sản phẩm/ngày). Tuy nhiên ở phía Bắc mới chỉ có 4 nhà máy đi vào hoạt động. Ngoài ra có trên 2000 cơ sở với quy mô nhỏ nằm rải rác ở các vùng trồng sắn và các làng nghề với tổng công suất từ 60.000 - 80.000 tấn củ t ươi/năm. Các t ỉnh Hà Tây, Thừa Thiên Huế và Tây Ninh có các cơ sở chế biến quy mô nhỏ nhưng khá t ập trung. Theo báo cáo của Sở Nông nghiệp Hà Tây (Sở NN & PTNT Hà Tây, 2002), toàn tỉnh có 1900 máy chế biến hầu hết là quy mô hộ với công suất 1 – 3 tấn củ/h, tạo ra khoảng 100.000 tấn bột ướt/năm, tập trung ở các xã Dương Liễu, Minh Khai, Cát Quế của huyện Hoài Đức. Như vậy, trừ một số nhà máy quy mô lớn mới xây dựng, hầu hết các cơ sở chế biến tinh bột sắn ở phía Bắc vẫn là các cơ sở chế biến quy mô nhỏ với công suất 5 - 7 tấn củ tươi/ngày. 2.2. Tình hình chất thải Lượng bã thải ra trong quá trình chế biến của các cơ sở chế biến ở phía Nam là rất lớn (30% so với lượng nguyên liệu ở các nhà máy lớn, và 35% ở các cơ sở nhỏ). Thống kê lượng bã thải ra ở các tỉnh phía Nam là 18.000 – 20.000 t ấn/ngày. Nước sử dụng trong chế biến tinh bột sắn tập trung chủ yếu ở công đoạn rửa củ và lọc lắng tinh bột. Với công nghệ chế biến sắn ở các làng nghề hiện nay, mức tiêu thụ nước khoảng 4–5 m3/tấn củ tươi. Gây ô nhiễm đ áng kể nhất là các cơ sở chế biến ở các làng nghề, nơi tập trung đông dân cư. Bã sắn ở các cơ sở cơ sở nhỏ và làng nghề thường chất đống để tự phân hủy theo thời gian, còn nước thải thường được xả thẳng ra cống rãnh không nắp, tràn ra đường làng và vào đồng ruộng, ảnh hưởng đến tầng nước mặt cho tưới tiêu và mạch nước ngầm cho sinh hoạt, đồng thời gây mùi hôi thối, mất mỹ quan và là nơi ruồi muỗi sinh nở và phát triển. 2.3. Tổng quan về xử lý chất thải 2.3.1. Với bã thải Cho tới nay, trên thế giới và trong nước chưa có tài liệu nào nói về công nghệ xử lý chất thải từ quá trình chế biến sắn để có thể áp dụng trực tiếp giải quyết ô nhiệm tại các làng nghề ở Việt Nam. Ở Thái Lan, nơi có sản lượng sắn được chế biến nhiều nhất thế giới cũng chỉ bó hẹp trong việc sử dụng bã sắn ở dạng phơi khô làm thức ăn gia súc. Công ty Vedan đã từng chở bã sắn đ ổ ra biển để tôm cá ăn, gây ô nhiễm nước biển. Sau đó công ty lại chở bã chôn ở các hố sâu trên vùng núi xa của tỉnh (thực chất là phân tán ô nhiễm). Viện Khoa học Nông nghiệp miền Nam phối hợp với công ty Vedan đã tiến hành chôn bã sắn cho hoại mục hay lên men vi sinh để làm phân bón, nhưng không mang l ại kết quả. Gần đ ây, công ty đã sấy khô bã sau khi vắt sơ bộ. Tuy nhiên việc sấy rất tốn kém do bã không được vắt đến đ ộ ẩm phù hợp. Một số cơ sở chế biến nhỏ vắt bã sơ bộ rồi phơi 5 – 7 ngày nắng vào mùa khô, hoặc 10 -15 ngày vào mùa mưa để bán bã khô cho cơ sở chế biến thức ăn chăn nuôi. 2.3.2. Với nước thải Các tài liệu về xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn hầu như hiếm, chỉ có một số về các nghiên cứu xử lý nước thải cho các chế biến nông sản khác. Nhà máy chế biến cà phê San Juannillo của Costa Rica xử lý nước thải theo công nghệ kỵ khí của Hà Lan, công suất 8 kg COD/m3 nước thải, hiệu suất xử lý tách được 80% COD. Công ty NGK của Nhật Bản giới thiệu hệ thống xử lý nước thải trong chế biến đậu tương, tuy nhiên lại đòi hỏi nước thải phải được gia nhiệt tới 550C trước khi qua tháp xử lý kỵ khí UASB. Các công ty Fujikasui và Kubaru của Nhật giới thiệu những hệ xử lý UASB đ ể xử lý nước thải chế biến đường, đậu tương, rượu bia, mật ong, ... Hầu hết các cơ sở chế biến tinh bột sắn nước ta chưa có khâu xử lý nước thải, kể cả các nhà máy công suất lớn. Riêng công ty Vedan có chú ý tới xử lý nhưng hoàn toàn dùng hồ sinh học nên rất tốn kém, mặt khác các hồ sinh học này không có biện pháp chống thấm vào mạch nước ngầm. T uy nhiên trong các ngành công nghiệp chế biến khác đã có nhiều hệ thống thiết bị xử lý nước thải. Viện nghiên cứu Rượu bia - Nước giải khát đã nghiên cứu và áp dụng công nghệ xử lý bằng sinh học: kỵ khí - hiếu khí để xử lý nước thải tại Công ty liên hợp thực phẩm Hà Tây. Công ty cà phê Tân Lâm, Quảng Trị đã nghiên cứu và xử lý nước thải chế biến cà phê theo công nghệ sinh học (Ian C. E. and Ken C. C. 2002): xử lý kỵ khí UASB, hồ sinh học yếm khí/hiếu khí kết hợp (gồm đầm trồng cói, sậy và hồ bèo tây đ ể lọc nước). Trung tâm công nghệ môi trường ECO đã nghiên cứu và áp dụng công ngh ...