CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG LÀNG NGHỀ SẢN XUẤT TINH BỘT DONG Ở VIỆT NAM 1. Vai trò và sự phát triển của ngành sản xuất tinh bột dong tại Việt Nam Dong riềng là một trong những cây lương thực quan trọng tại Việt Nam. Việt Nam đã đạt được nhiều tiến bộ trong lai tạo và nhân giống dong. Điều đó có được là do đã tuyển chọn và nhân rộng giống dong riềng lai có năng suất và hàm lượng tinh bột cao.
Năng suất và sản lượng dong riềng của nhiều tỉnh đã tăng lên gấp đôi do trồng các giống mới và áp dụng kỹ thuật canh tác thích hợp, bền vững. Thị trường xuất khẩu chính của Việt Nam là Trung Quốc, Đài Loan. Cùng với diện tích được mở rộng, sản lượng cũng như năng suất tinh bột dong được sản xuất cũng tăng lên theo thời gian.1: Diện tích trồng dong tại các khu vực của Việt Nam 2009 - 2014 Đơn vị: 1.000 ha Khu vực 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Đồng bằng sông hồng 9,9 8,5 8,4 8,8 7,9 7,9 Trung du và miền núi phía Bắc 83,8 133,0 140,3 151,2 168,8 170,0 Bắc trung bộ và duyên hải miền Trung 82,1 89,4 93,7 96,5 110,0 110,0 Tây Nguyên 38,0 89,4 125,9 129,9 150,1 150,0 Đông Nam Bộ 16,1 98,8 100,9 102,9 113,5 115,0 Đồng bằng sông Cửu Long 7,7 6,4 6,0 6,2 7,4 7,5 Cả nước 237,6 425,5 475,2 495,5 557,7 560,4 [4] Diện tích trồng dong ở khu vực Trung du và miền núi phía Bắc chiếm cao nhất trên cả nước. Tổng diện tích trồng dong tại 4 vùng: Trung du và miền núi phía Bắc, vùng Bắc trung bộ và duyên hải miền Trung, Đông Nam Bộ và Tây Nguyên chiếm khoảng 80% diện tích trồng dong cả nước.2: Sản lượng dong trong các khu vực của Việt Nam 2009 - 2014 Đơn vị: 1.000 tấn Khu vực 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Đồng bằng sông hồng 87,9 92,4 93,7 102,9 102,1 105,5 Trung du miền núi phía Bắc 645,9 1.810 Bắc trung bộ và duyên hải miền Trung 678,5 986,8 1.400 Đông Nam Bộ 154,3 2.700 Đồng bằng sông Cửu Long 68,2 64,0 64,2 72,9 106,8 110,0 Cả nước 1.455 5 [4] Với khoảng 2 ÷ 4 triệu tấn bột dong xuất khẩu kể từ năm 2009 - 2014, Việt nam đang dần trở thành là nước xuất khẩu lớn thứ hai trên Thế Giới chỉ sau Thái Lan.
Trung Quốc vẫn là thị trường nhập khẩu chính mặt hàng tinh bột dong của Việt Nam, chiếm hơn 90% kim ngạch. Tiếp theo là Hàn Quốc chiếm 5,5%, Đài Loan 2%. Ngành công nghiệp chế biến dong có tính thời vụ, thường bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 4 năm sau. Các cơ sở sản xuất tinh bột dong quy mô công nghiệp ở nước ta chủ yếu tập trung ở các tỉnh phía Nam, Tây Nguyên và một số tỉnh miền núi phía Bắc như Lào Cai, Yên Bái, Vĩnh Phúc, Hoà Bình.3: Công suất của một số nhà máy sản xuất tinh bột dong ở Việt Nam Công suất (tấn TT Tên nhà máy SP/ngày) 1 Nhà máy An Giang 60 2 Nhà máy Quảng Ngãi 50 3 Nhà máy Quảng Nam 50 4 Công ty vật tư tổng hợp Thanh Hoá 60 5 Công ty chế biến lâm nông sản Yên Bái 50 6 Nhà máy chế biến tinh bột Yên Bình 160 6 Công suất (tấn TT Tên nhà máy SP/ngày) 7 Nhà máy chế biến tinh bột Lào Cai 80 8 Nhà máy tinh bột Phú Thọ 50 9 Nhà máy Toàn Năng - Tây Ninh 70 10 Nhà máy sản xuất tinh bột Đắk Lắk 80 11 Công ty liên doanh TAPIOCA Việt Nam 165 [4] 1.
Về quy mô sản xuất tinh bột dong Việt Nam hiện tồn tại 3 loại quy mô sản xuất tinh bột dong điển hình sau: 1. Quy mô nhỏ (hộ và liên hộ): Đây là quy mô có công suất 0,5 - 10 tấn tinh bột sản phẩm/ ngày. Số cơ sở chế biến quy mô nhỏ chiếm 70 - 74%. Công nghệ thủ công, thiết bị tự tạo hoặc do các cơ sở cơ khí địa phương chế tạo.
Hiệu suất thu hồi và chất lượng tinh bột không cao [4]. Quy mô vừa: Đây là các doanh nghiệp có công suất dưới 50 tấn tinh bột sản phẩm/ ngày. Số cơ sở chế biến quy mô vừa chiếm 16 - 20%. Đa phần các cơ sở đều sử dụng thiết bị chế tạo trong nước nhưng có khả năng tạo ra sản phẩm có chất lượng không thua kém các cơ sở nhập thiết bị của nước ngoài [4].
Quy mô lớn: Nhóm này gồm các doanh nghiệp có công suất trên 50 tấn tinh bột sản phẩm/ ngày. Số cơ sở chế biến quy mô lớn chiếm khoảng 10% tổng số các cơ sở chế biến cả nước với công nghệ, thiết bị nhập từ Châu Âu, Trung Quốc, Thái Lan. Đó là công nghệ tiên tiến hơn, có hiệu suất thu hồi sản phẩm cao hơn, đạt chất lượng sản phẩm cao hơn, và sử dụng ít nước hơn so với công nghệ trong nước. Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ, khoảng 40 - 45% sản lượng dong riềng dành cho chế biến quy mô lớn, hay còn gọi là quy mô công nghiệp, 40 - 45% sản lượng sắn dành cho chế biến tinh bột ở quy mô nhỏ và vừa, dùng để sản xuất các sản phẩm khô, chế biến thức ăn chăn nuôi và 10 - 15% dùng cho ăn tươi và sử dụng cho các nhu cầu khác [4].
Về đặc thù sản xuất Ở vùng Đông Nam Bộ có điều kiện thuận lợi về nhiệt độ cho phát triển cây dong nên các nhà máy chế biến tinh bột hiện nay có thể sản xuất được 2 vụ. Riêng các nhà máy chế biến tại Tây Ninh có thời gian chế biến kéo dài 330 ngày/ năm. Thời gian sản xuất trong năm của các nhà máy khác khoảng 200 ngày [12]. Nhu cầu nguyên liệu dong tươi là: 5.000 tấn dong tươi/ năm, chiếm 69,48% sản lượng dong hiện có.
Trong khi đó sản lượng dong hàng năm dành làm lương thực cho người và cho chăn nuôi khoảng 3. Vì vậy, với sản lượng dong 7.000 tấn sắn/ năm, nhiều nhà máy chế biến tinh bột dong bị thiếu nguyên liệu [12]. Các thách thức Ngoài vấn đề về nguyên liệu, hiện tại các doanh nghiệp sản xuất tinh bột dong đang đối mặt với thách thức lớn nhất về ô nhiễm môi trường và suy thoái đất trồng dong. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã đưa ra các hướng dẫn về thực hiện quy hoạch phát triển vùng nguyên liệu dong và sản xuất tinh bột dong đảm bảo phát triển bền vững trước mắt và lâu dài.
Đặc tính chung chất thải ngành sản xuất tinh bột dong 1. Định mức tiêu thụ sản xuất tinh bột dong Quá trình chế biến tinh bột dong sử dụng các đầu vào chính gồm củ dong tươi, nước để rửa, năng lượng điện để chạy máy, nhiệt nóng để sấy (thường sinh ra từ lò dầu) và hóa chất để tẩy trắng. Nước sử dụng yêu cầu đạt pH trong khoảng 5 - 6. Định mức tiêu thụ nguyên, nhiên, vật liệu của một số nhà máy sản xuất tinh bột dong của Việt Nam và các nước trong khu vực được thể hiện trong bảng sau: 8 Bảng 1.4: Định mức tiêu thụ đầu vào chế biến tinh bột dong Đầu vào Đơn vị Việt Nam Các nước khác 1.
Củ dong tươi tấn/ tấn SP 3,67- 5,00 3,5 - 4 2. Nước 3 m / tấn SP 25- 40 24-30 3. Phèn chua kg/ tấn SP 0,08- 0,09 0,066 – 0,08 4. Lưu huỳnh kg/ tấn SP 2- 2,78 2,0 - 2,2 5.
Dầu FO tấn/ tấn SP 0,03-0,05 0,03 - 0,04 5.Than cám tấn/ tấn SP 0,6- 0,8 0,5 – 0,7 5. Điện Kwh/ tấn SP 175- 180 120-130 6. Bao bì cái 15 - 20 15 - 20 [3] Trung bình từ 100kg củ dong có hàm lượng bột 25% trở lên sẽ thu được ít nhất 25 kg tinh bột thương phẩm loại 1 có độ ẩm 12%. Trong quá trình sản xuất tinh bột dong, tùy theo quy mô sản xuất và công nghệ sản xuất khác nhau sẽ có nhu cầu nguyên, nhiên liệu, năng lượng khác nhau [3].
Ở quy mô sản xuất nhỏ thường tiêu thụ một khối lượng nước lớn. Nước phục vụ cho sản xuất chủ yếu là nước giếng khoan và một phần là giếng đào; nhiều hộ sản xuất sử dụng nước không qua xử lý sơ bộ. Đôi khi nước sản xuất còn được lấy từ ao, giếng đào…không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Nhu cầu sử dụng nước rất lớn: Định mức nước thải cho 1 tấn nguyên liệu khoảng 5 ÷ 5,5m3.
Trong đó nước cấp cho công đoạn rửa củ 15%, lọc tách bã 50%, rửa trắng bột 30% và 5% cho rửa bể chứa, thiết bị. Ở quy mô công nghiệp, các công đoạn được cơ khí hoá và tự động hoá hầu như hoàn toàn, cho nên tận dụng được tối đa các nguyên vật liệu. Nước sử dụng cho sản xuất có thể tuần hoàn một phần hoặc toàn bộ nước tách bột đưa lên làm nước rửa củ [3]. Khí thải ngành sản xuất tinh bột dong Các nguồn sinh ra phát thải dạng khí gồm: - Bã thải rắn khi ủ thành đống để lâu, hồ xử lý nước thải yếm khí: sinh khí H 2 S, NH 3 ; - Lò hơi, phương tiện chuyên chở: sinh khí NO x , SO x , CO, CO 2 , HC; - Khu vực sấy và đóng bao có nhiều bụi tinh bột dong; - Kho bãi chứa nguyên liệu củ dong tươi có bụi đất cát, vi sinh vật; - Bãi nhập nguyên liệu, than, dây chuyền nạp liệu, kho chứa nguyên liệu có bụi đất cát; Ngoài ra, gầu tải, máy xát trống, máy bóc vỏ, máy sấy tinh bột, máy phát điện, quạt gió, xe vận tải.
gây tiếng ồn. Sản xuất tinh bột dong ở quy mô công nghiệp thường có lò cấp nhiệt cho quá trình sấy khô. Do vậy, khí ô nhiễm có thể phát sinh do quá trình đốt dầu, than cám hay than đá với thành phần chính gồm CO, CO 2 , NO x , SO x , C x H y , muội, bụi…Ngoài ra để tẩy trắng tinh bột ở quy mô sản xuất lớn có thể có lò đốt lưu huỳnh tạo sunfua quá trình này làm phát sinh SO 2. Bên cạnh khí thải của lò hơi, một vấn đề khí thải khác của nhà máy sản xuất tinh bột dong là mùi hôi.
Mùi hôi phát sinh do các chất hữu cơ có trong chất thải rắn, nước thải tồn đọng trong hệ thống thu gom bị phân hủy là nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí ở các cơ sở sản xuất, chế biến tinh bột.