ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, cùng với tiến bộ khoa học kỹ thuật kéo theo sự phát triển mạnh mẽ của hầu hết các ngành công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ. tất cả những thay đổi trên đều hƣớng đến việc tạo điều kiện sống tốt hơn, phục vụ nhu cầu của con ngƣời. Bên cạnh những mặt tích cực mang lại, việc xả thải các chất ô nhiễm độc hại làm cho tình trạng môi trƣờng càng trở nên xấu đi. Nếu môi trƣờng tiếp tục suy thoái sẽ dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng có thể là một thảm họa.
Vì vậy, giờ đây vấn đề bảo vệ môi trƣờng đã không còn là nhiệm vụ mỗi quốc gia mà là nhiệm vụ của toàn cầu và cả toàn thể nhân loại. Ở nƣớc ta, ngành sữa có vai trò rất quan trọng không chỉ đối với nền kinh tế mà còn đối với đời sống của ngƣời dân bởi nó liên quan trực tiếp đến sức khỏe và trí tuệ của thế hệ tƣơng lai của đất nƣớc. Theo Quyết định của Thủ Tƣớng Chính Phủ số 10/2008/QĐ-TTg ngày 16/01/2008 về việc phê duyệt Chiến lƣợc phát triển chăn nuôi đến năm 2020 thì đến năm 2015 đạt 700 tấn sữa và đến năm 2020 đạt trên 1000 tấn sữa; và theo Quyết định của Bộ Công Thƣơng số 3399/QĐ-BCT ngày 28/06/2010 về việc Phê duyệt Quy hoạch phát triển Ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2025 thì cả nƣớc sẽ sản xuất ra sản lƣợng sữa (quy ra sữa tƣơi) 2,6 tỷ lít vào năm 2020 và 3,4 tỷ lít vào năm 2025. Ngành công nghiệp sữa phát triển sẽ có nhiều nhà máy sữa đƣợc thành lập, sản xuất ra số lƣợng lớn sản phẩm để đáp ứng nhu cầu cho xã hội, đồng thời cũng tạo ra một lƣợng lớn chất thải và nƣớc thải.
Tập đoàn TH Việt Nam trong ngành hàng thực phẩm sạch có nguồn gốc từ thiên nhiên, trong đó có sữa tƣơi, thịt, rau củ quả sạch, thủy hải sản… đạt chất lƣợng quốc tế. Với tiêu chí giữ vẹn nguyên tinh túy thiên nhiên trong từng sản phẩm. Tất cả đều nhằm mục đích phục vụ ngƣời tiêu dùng những sản phẩm sạch, an toàn, tƣơi ngon và bổ dƣỡng nhất. Tuy nhiên, với quy mô lớn nhƣ vậy thì việc quản lý và kiểm soát các nguồn gây ô nhiễm từ đây là việc làm rất cần thiết.
2 Đảm bảo môi trƣờng làm việc cho lao động và bảo vệ môi trƣờng cho ngƣời dân xung quanh. Do tính chất và mức độ quan trọng nhƣ vậy, cho nên việc lựa chọn đề tài: "Nghiên cứu đánh giá hiện trạng nước thải và đề xuất biện pháp xử lý nước thải tại công ty cổ phần sữa TH true Milk, thị xã Thái Hòa, tỉnh Nghệ An", nhằm mục đích làm giảm các tác động đến môi trƣờng, bảo vệ sức khỏe ngƣời lao động và ngƣời dân ở khu vực lân cận. 3 CHƢƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về ngành công nghiệp thực phẩm sữa Việt Nam Chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa đã trải qua nhiều thời kì cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật. Các quốc gia ở khu vực châu Âu và châu Mỹ là những nhân tố quan trọng góp phần tác động đến sự thay đổi trong công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa.
Những loại sữa từ động vật đang đƣợc sử dụng trên thế giới gồm có: sữa dê, sữa bò, sữa cừu.; mỗi loài động vật sẽ cho sữa với tính chất khác nhau và phổ biến nhất ở Việt Nam là sữa bò. Do vậy, trong khóa luận chỉ đề cập tới nguyên liệu là sữa bò. Công nghiệp sản xuất và chế biến sữa phát triển không chỉ ở các nƣớc châu Âu, châu Mỹ mà đang phát triển với tốc độ rất nhanh ở Việt Nam. Sữa và các sản phẩm từ sữa đã gần gũi hơn với ngƣời dân, nếu trƣớc những năm 90 chỉ có 1 đến 2 nhà sản xuất, phân phối sữa, chủ yếu là sữa đặc và sữa bột (nhập ngoại) thì hiện nay, thị trƣờng sữa Việt Nam đã có gần 20 hãng nội địa và rất nhiều doanh nghiệp phân phối sữa chia nhau một thị trƣờng tiềm năng với hơn 90 triệu dân.
Về mức tiêu thụ sữa trung bình của Việt Nam hiện nay khoảng 7,8 kg/ngƣời/năm tức là đã tăng gấp 12 lần so với những năm đầu thập niên 90. Theo dự báo trong thời gian sắp tới mức tiêu thụ sữa sẽ tăng từ 15-20% (tăng theo thu nhập bình quân). Sản phẩm sữa là sản phẩm dinh dƣỡng bổ sung ngoài các bữa ăn hàng ngày, với trẻ em, thanh thiếu niên và những ngƣời trung tuổi - sữa có tác dụng lớn hỗ trợ sức khỏe. Một dây chuyền sản xuất sữa có giá trị trung bình khoảng vài chục tỷ, đó là một khoản đầu tƣ không nhỏ chƣa tính đến các chi phí xây dựng nhà máy.
Công đoạn kiểm soát chất lƣợng nguyên liệu đầu vào và đầu ra là hết sức quan trọng vì nó ảnh hƣớng đến sức khỏe của ngƣời tiêu dùng, sữa đầu vào nguyên liệu đã ít nhƣng chất lƣợng không đảm bảo nên có nhiều nhà máy khi thu mua 4 sữa tƣơi về phải bỏ đi vì chất lƣợng kém, không qua đƣợc kiểm soát chất lƣợng đầu vào gây lãng phí. Các nguyên liệu sản xuất sữa và sản phẩm từ sữa - Đường: Đƣờng đƣợc dùng để hiệu chỉnh chất khô và vị ngọt của sản phẩm. Một số loại đƣờng thƣờng đƣợc sử dụng, nhƣ đƣờng Latose, đƣờng Saccaroze, đƣờng Glucose, Fructo. - Dầu thực vật: Ngƣời ta có thể dùng dầu đậu nành, dầu dừa, dầu hƣớng dƣơng hoặc dầu cải để làm nguyên liệu sản xuất một số loại kem.
Chỉ tiêu hóa lý quan trọng của dầu thực vật: Chỉ số Acid và chỉ số Peroxy…Hàm lƣợng dầu thực vật có thể chiếm từ 6 – 10% khối lƣợng kem thành phẩm. - Các chất ổn định: Các chất ổn định trong sản xuất kem là những hợp chất ƣa nƣớc, thƣờng có chứa Protein hoặc Carbonhydrate. Mục đích là để quá trình đông lạnh nguyên liệu sản xuất kem, các tinh thể đá xuất hiện sẽ có kích thƣớc nhỏ, nên kem đƣợc đồng nhất. - Các chất nhũ hóa: Chất nhũ hóa thƣờng là những hợp chất có tính ƣa nƣớc và ƣa béo.
Trong sữa có chứa một số chất nhũ hóa nhƣng hàm lƣợng thấp nhƣ: Lecithine, Protein, Photpho. Lòng đỏ trứng gà cũng là một chất nhũ hóa thông dụng trong ngành sản xuất kem nhƣng giá thành cao. - Các chất tạo hương: Ngƣời ta sẽ dùng các chất có hƣơng khác nhau nhƣ các loại hoa quả tự nhiên, hạt khô (đậu phộng, hạt điều, nho khô, hạt socola…), mứt quả, nƣớc quả…vanilla, dâu, sầu riêng, socola… - Chất màu: Mục đích của chất màu là làm tăng màu sắc và vẻ hấp dẫn cho kem. Có 2 loại chất màu chính là chất màu tự nhiên và chất màu tổng hợp.
5 - Các chất khác: Để bảo quản chất lƣợng kem, ngƣời ta bổ sung thêm một số loại acid hữu cơ nhƣ acid citric, acid tatric… để tạo độ chua cần thiết cho kem và ức chế sự phát triển của một số loại vi sinh có trong kem thành phẩm. Nguồn gốc và đặc trƣng của nƣớc thải nhà máy sản xuất 1. Nguồn gốc của nước thải nhà máy sữa Nguồn gốc của nƣớc thải nhà máy sữa phụ thuộc vào lƣợng nƣớc sử dụng trong chế biến, sản xuất. Trong quy trình sản xuất, nƣớc thải đƣợc thải ra từ nhiều công đoạn sản xuất nhƣ: - Nƣớc súc rửa các sản phẩm dƣ bên trong hoặc trên bề mặt của tất cả các đƣờng ống, bơm, bồn chứa, can, thiết bị công nghiệp, máy đóng gói.Nƣớc rửa thiết bị, rửa sàn cuối mỗi chu kỳ hoạt động.
- Sữa rò rỉ từ các thiết bị, hoặc do làm rơi vãi nguyên liệu và sản phẩm. - Một số chất lỏng khác nhƣ sữa tƣơi, sữa chua kém chất lƣợng, bị hƣ hỏng do quá trình bảo quản và vận chuyển cũng đƣợc thải chung vào hệ thống thoát nƣớc. - Nƣớc thải từ nồi hơi, từ máy làm lạnh. - Dầu mỡ rò rỉ từ các thiết bị và động cơ.1 Các giai đoạn bị thất thoát sữa Giai đoạn Sữa (%) Chất béo (%) Nƣớc thừa (%) Vớt ván sữa 0,17 0,14 Không có Thu bột sữa 0,60 0,20 Không có Làm phomat 0,20 0,10 1,60 Bay hơi của nƣớc thừa 0,20 0,10 2,20 Cặn của nƣớc thừa và phomat 0,20 0,10 2,30 Tiêu thụ sữa 1,90 0,70 Không có Thành phẩm từ sữa kem 0,64 0,22 Không có (Nguồn: Tạp chí Y Khoa số 14/2014) 6 1.
Đặc trưng của nước thải nhà máy sữa Nƣớc thải nhà máy sữa chứa phần lớn chất hữu cơ và cặn bã của các chất tẩy rửa. Nồng độ, thành phần của các chất này phụ thuộc vào quy mô và đặc trƣng của từng nhà máy. Đối với các nhà máy sản xuất Phomat, chất béo thực phẩm và các sản phẩm khác thƣờng sử dụng nhiều nƣớc hơn, khoản 2 - 3 m3/tấn sữa, làm tăng lƣợng BOD (1 - 5 kg BOD/ tấn sữa). Lƣợng chất béo trong nƣớc thải đạt mức 45 - 230g chất béo/m3.
Nhƣng sự khác nhau về lƣợng nƣớc tiêu thụ và mức độ ô nhiễm, nhìn chung là do điều kiện cụ thể của từng nơi nhƣ trang thiết bị, trọng tâm sản xuất… Do đó, cần có sự đánh giá riêng cho từng trƣờng hợp cụ thể.2 Giá trị đặc trƣng của nƣớc thải từ các nhà máy sữa. Thông số Đơn vị Giá trị Lƣợng nƣớc thải m3/tấn sữa 1-3 BOD kg/tấn sữa 0,8 - 2,5 COD kg/tấn sữa 1,2 - 3,75 Chất rắn lơ lửng g/m3 100 - 1000 Photpho tổng số g/m3 10 - 100 Nitơ tổng số g/m3 15 - 250 (Nguồn: Tạp chí Y Khoa số 14/2014) Các sản phẩm từ sữa, bơ, phomat, nƣớc đọng lại trong sữa chua là nguồn chính thải ra BOD trong nƣớc thải. Sự tạo thành tƣơng đƣơng trong thành phần là 1 kg chất béo của sữa bằng 3 kg COD, 1 kg Lactose bằng 1,13 kg COD, và 1 kg Protein bằng 1,36 kg COD. Các nhà máy với hệ thống xử lý nƣớc thải hiện đại nhƣ Nhà máy Vinamilk, Vinasoi thì lƣợng chất thải xả ra thƣờng đƣợc hạn chế… 7 1.3 Ảnh hưởng của nước thải nhà máy chế biến sữa tới môi trường - Giảm độ oxy hòa tan Đặc điểm của nƣớc thải nhà máy chế biến sữa là hàm lƣợng chất hữu cơ (COD) và các chất dễ phân hủy sinh học (BOD) cao.
Khi nƣớc thải của nhà máy sữa chƣa qua xử lý đi vào nguồn tiếp nhận với hàm lƣợng chất ô nhiễm cao thì quá trình oxy hóa diễn ra mạnh mẽ, nguồn oxy trong nƣớc giảm nhanh chóng.