Đồ án thiết kế trạm xử lý nước thải Cty Con Heo Vàng 300m3/ngày đêm

Đồ án xử lý nước thải ngành thực phẩm 300m3/ngày. Trình bày chi tiết phương án công nghệ, các bước tính toán thiết kế và phân tích kinh tế.

• Tác giả: Võ Thị Hồng Nguyện
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Xuân Trường
• Trường học: Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học
• Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty CP Chế biến Thực phẩm Con Heo Vàng KCN Long Hậu – Long An công suất 300m³/ngày
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Đồ án Thiết kế Trạm XLNT Thực phẩm Con Heo Vàng

Đồ án thiết kế trạm xử lý nước thải (XLNT) cho công ty cổ phần chế biến thực phẩm Con Heo Vàng với công suất 300m3/ngày là một dự án quan trọng trong lĩnh vực bảo vệ môi trường nước. Công ty Con Heo Vàng hoạt động trong ngành chế biến thực phẩm, một trong những ngành công nghiệp gây ô nhiễm nước thải đáng kể tại Việt Nam. Đồ án này được thực hiện nhằm giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải sản xuất từ quá trình chế biến thịt. Với công suất xử lý lớn, hệ thống được thiết kế để đạt quy chuẩn Việt Nam (QCVN) về chất lượng nước thải xả ra môi trường. Đây là một công trình có ý nghĩa thực tiễn cao, góp phần bảo vệ tài nguyên nước và môi trường sinh thái.

1.1. Bối cảnh và Ý nghĩa của Dự án

Ngành chế biến thực phẩm phát triển mạnh mẽ ở Việt Nam nhưng phát sinh lượng nước thải khổng lồ. Nước thải ngành chế biến thực phẩm chứa nồng độ cao BOD, COD và các chất ô nhiễm khác. Công ty Con Heo Vàng cần giải pháp xử lý hiệu quả để tuân thủ quy định pháp luật môi trường. Đồ án thiết kế trạm xử lý nước thải 300m3/ngày là cần thiết để bảo vệ nguồn nước và đạt tiêu chuẩn xả nước.

1.2. Phạm vi và Mục tiêu Thực hiện

Dự án bao gồm khảo sát, phân tích nguồn nước thải từ các công đoạn sản xuất, đề xuất công nghệ xử lý phù hợp, tính toán chi tiết hệ thống và đánh giá kinh tế kỹ thuật. Mục tiêu chính là thiết kế hệ thống XLNT hiệu quả, an toàn và kinh tế, đảm bảo nước xả ra đạt chuẩn môi trường.

II. Hiện Trạng Ô Nhiễm Nước Thải của Công ty Con Heo Vàng

Nước thải sản xuất từ công ty Con Heo Vàng bao gồm nhiều loại khác nhau với tính chất phức tạp. Quá trình chế biến thịt phát sinh nước thải nhiễm dầu, nước thải sinh hoạt và nước mưa chảy tràn. Các thông số đặc trưng của nước thải như BOD (nhu cầu oxy sinh hóa), COD (nhu cầu oxy hóa học), SS (chất rắn lơ lửng) đều vượt quy chuẩn cho phép. Hiện trạng cho thấy nước thải chứa lượng lớn chất hữu cơ, dầu mỡ và vi sinh vật gây bệnh. Không xử lý sẽ gây ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sinh thái và sức khỏe cộng đồng.

2.1. Các Nguồn Phát sinh Nước Thải

Nước thải sản xuất bao gồm: nước từ quá trình nhồi, ướp thịt; nước thải nhiễm dầu từ khu nấu nước; nước rửa thiết bị. Nước thải sinh hoạt từ nhà vệ sinh và nhân viên. Nước mưa chảy tràn từ mái che khu sản xuất. Mỗi nguồn có thành phần nước thải khác nhau, yêu cầu xử lý riêng biệt.

2.2. Tính Chất và Thành Phần Hóa Lý

Nước thải có pH thấp (5-6), BOD 2000-3000 mg/l, COD 4000-6000 mg/l, SS 800-1200 mg/l. Nồng độ dầu mỡ cao (200-500 mg/l). Chứa Nitơ (N) và Phospho (P) từ thức ăn động vật. Các thông số vi sinh vật học cho thấy lượng vi khuẩn coliform vượt tiêu chuẩn. Nước thải có mùi khó chịu, màu sắc đục.

III. Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Được Đề Xuất

Để xử lý nước thải từ công ty Con Heo Vàng, dự án đề xuất hai phương án công nghệ khác nhau. Phương án 1 sử dụng phương pháp cơ học kết hợp xử lý hóa lý, gồm các bước: song chắn rác thô, bể thu gom, song chắn rác tinh, bể tuyển nổi, bể lắng, sân phơi bùn. Phương án 2 áp dụng phương pháp sinh học nhân tạo sử dụng bể lọc sinh học bậc 1 và bậc 2. Mỗi phương án có ưu nhược điểm riêng về hiệu suất xử lý, chi phí đầu tư và chi phí vận hành. Công nghệ được chọn phải đảm bảo nước xả ra đạt quy chuẩn Việt Nam về chất lượng BOD, COD, SS.

3.1. Phương Án 1 Xử Lý Cơ Học Kết Hợp Hóa Lý

Phương án này bao gồm: Song chắn rác loại bỏ chất rắn; bể thu gom tập trung nước; bể tuyển nổi tách dầu mỡ; bể lắng loại bỏ SS và BOD; sân phơi bùn xử lý bùn thải. Ưu điểm: công nghệ đơn giản, dễ vận hành, chi phí xây dựng thấp. Nhược điểm: hiệu suất xử lý BOD, COD trung bình, cần bầu lắng lớn.

3.2. Phương Án 2 Xử Lý Sinh Học Nhân Tạo

Sử dụng bể lọc sinh học với vi sinh vật hiếu khí phân hủy chất hữu cơ. Gồm: bể lọc sinh học bậc 1, bể lắng bậc 1, bể lọc sinh học bậc 2, bể lắng bậc 2. Ưu điểm: hiệu suất xử lý cao (BOD > 90%, COD > 80%), diện tích nhỏ. Nhược điểm: chi phí xây dựng cao, yêu cầu kiểm soát F/M ratio.

IV. Tính Toán Kinh Tế và Quản Lý Vận Hành Hệ Thống

Để lựa chọn phương án tối ưu, dự án thực hiện tính toán chi phí chi tiết cho cả hai phương án xử lý. Chi phí đầu tư bao gồm chi phí xây dựng (nền móng, bể chứa), chi phí thiết bị (bơm, quạt, máy sục khí). Chi phí vận hành hàng năm gồm: chi phí điện, chi phí nhân công, chi phí bảo dưỡng thiết bị, chi phí xử lý bùn thải. Tính chi phí xử lý 1m3 nước thải để so sánh hiệu quả. Sau khi tính toán kinh tế, dự án lựa chọn phương án tốt nhất. Quản lý vận hành hệ thống bao gồm: giai đoạn nghiệm thu công trình, giai đoạn đưa vào hoạt động, kỹ thuật an toàn, những nguyên nhân phá hủy chế độ làm việc bình thường và biện pháp khắc phục.

4.1. Phân Tích Chi Phí Đầu Tư và Vận Hành

Phương án 1: Chi phí xây dựng khoảng 800-1000 triệu đồng, chi phí vận hành ~15-20 triệu đồng/năm, chi phí xử lý 1m3 ~500-600 đồng. Phương án 2: Chi phí xây dựng 1200-1500 triệu đồng, chi phí vận hành ~25-30 triệu đồng/năm, chi phí xử lý 1m3 ~700-800 đồng. Cân nhắc hiệu suất xử lý và chi phí tổng thể để quyết định.

4.2. Quản Lý Vận Hành và An Toàn Công Trình

Nghiệm thu công trình trước khi đưa vào hoạt động. Giai đoạn đưa vào hoạt động cần kiểm tra kỹ càng, ổn định vi sinh vật. Kỹ thuật an toàn: bảo vệ lao động, kiểm soát các khí độc. Những nguyên nhân phá hủy: quá tải, nhiệt độ bất thường, pH sai lệch. Biện pháp khắc phục: điều chỉnh lưu lượng, giữ F/M ratio, theo dõi SVI.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I MỞ ðẦU 1. ðẶT VẤN ðỀ Nước ta ñang trong giai ñoạn phát triển, tiến tới một nước công nghiệp hóa- hiện ñại hóa ñất nước ñể hòa nhập với các nước trong khu vực. Ngành công nghiệp cũng ngày càng phát triển và ñem lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế như tạo ra các sản phẩm phục vụ trong và ngoài nước, giải quyết công ăn việc làm cho người lao ñộng.Tuy nhiên với sự phát triển và ngày càng ñổi mới của ngành công nghiệp ñã dẫn ñến việc khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên một cách mạnh mẽ làm cho chúng trở nên cạn kiệt. Các chất thải từ ngành công nghiệp sinh ra ngày càng nhiều, làm cho môi trường thiên nhiên bị tác ñộng mạnh, mất ñi khả năng tự làm sạch.

Phần lớn các thiết bị của ngành sản xuất ở nước ta thì chưa ñược ñầu tư và hiện ñại hóa hoàn toàn.Quy trình công nghệ chưa triệt ñể. Hòa cùng với xu thế phát triển chung, cuộc sống hiện ñại ngày càng ñáp ứng tốt hơn những nhu cầu của con người. Bên cạnh nhu cầu ñược ăn mặc ñẹp, ñược sống cuộc sống thoải mái, tiện nghi thì con người còn có nhu cầu ñược ăn ngon, ăn ñầy ñủ chất dinh dưỡng ñể có sức khỏe tốt. Vì lí do ñó mà ngành công nghiệp chế biến thực phẩm ngày càng phát triển mạnh mẽ, góp phần ñáp ứng nhu cầu về ăn uống cho mọi người.

Các sản phẩm thực phẩm ñược chế biến từ thịt cung cấp ñầy ñủ thành phần dinh dưỡng cần thiết của cơ thể. Sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến thịt từ ñó cũng tạo nên những vấn ñề về môi trường rất ñáng quan tâm vì phát sinh ra môi trường một lượng nước thải lớn. Vì vậy, việc nghiên cứu xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm cũng như các ngành khác là một yêu cầu cấp thiết ñặt ra không chỉ ñối với những người làm công tác bảo vệ môi trường mà còn cho tất cả mọi người chúng ta. MỤC TIÊU 1 GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường SVTH: Võ Thị Hồng Nguyện Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty CP chế biến thực phẩm Con Heo Vàng KCN Long Hậu – Long An công suất 300m3 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty cổ phần Con Heo Vàng ñạt tiêu chuẩn loại B (QCVN 24: 2009/BTNMT) trước khi thải ra hệ thống thoát nước chung của KCN Long Hậu.

ðỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1. ðối tượng nghiên cứu: Công nghệ xử lý nước thải cho các công ty chế biến thực phẩm, cụ thể là công ty cổ phần chế biến thực phẩm Con Heo Vàng, KCN Long Hậu, tỉnh Long An. Phạm vi nghiên cứu: ðề tài ñược thực hiện tại công ty Cổ Phần Con Heo Vàng – KCN Long Hậu – Long An. ðề xuất phương án xử lý nước thải cho công ty, tính toán thiết kế các công trình ñơn vị của hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần Con Heo Vàng ðồ án chỉ tập trung vào xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm, cụ thể là chế biến thịt nên các vấn ñề môi trường khác sẽ ñược nêu tổng quát mà không ñi sâu Mẫu nước thải ñược lấy từ cửa xã nước thải của công ty 1.

Thời gian thực hiện: 12 tuần (từ ngày 31/5/2011 – 21/8/2011) 1. NỘI DUNG THỰC HIỆN: Khảo sát hiện trạng môi trường nhà máy. Thu thập và xử lý số liệu ñầu vào. ðề xuất công nghệ xử lý nước thải của nhà máy.

Tính toán các công trình ñơn vị. Khái toán giá thành xây dựng, giá thành xử lý. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN: • Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về công ty, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác. 2 GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường SVTH: Võ Thị Hồng Nguyện Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty CP chế biến thực phẩm Con Heo Vàng KCN Long Hậu – Long An công suất 300m3 • Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải cho các công ty chế biến thực phẩm qua các tài liệu chuyên ngành • Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược ñiểm của công nghệ xử lý hiện có và ñề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp.

• Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học ñể tính toán các công trình ñơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý. • Phương pháp ñồ họa: Dùng phần mềm AutoCad ñể mô tả kiến trúc các công trình ñơn vị trong hệ thống xử lý nước thải. Ý NGHĨA THỰC TIỄN: Xây dựng trạm xử lý nước thải ñạt tiêu chuẩn môi trường giải quyết ñược vấn ñề ô nhiễm môi trường do nước thải công ty thải ra. Góp phần nâng cao ý thức về môi trường cho nhân viên cũng như Ban lãnh ñạo công ty 3 GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường SVTH: Võ Thị Hồng Nguyện Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty CP chế biến thực phẩm Con Heo Vàng KCN Long Hậu – Long An công suất 300m3 CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Ở VIỆT NAM VÀ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 2.

GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Ở VIỆT NAM So với các ngành công nghiệp khác, công nghiệp chế biến thực phẩm nước ta là ngành có truyền thống lâu ñời nhưng sự phát triển của ngành còn này rất chậm, chưa tương xứng với tiềm năng của ñất nước và tầm quan trọng của ngành trong nền kinh tế quốc dân. Tuy nhiên, sự ñóng góp của ngành vào sự phát triển kinh tế ñất nước và cải thiện nhu cầu thực phẩm cho nhân dân là không nhỏ, có thể kể ñến ñó là việc nâng cao giá trị kim ngạch xuất khẩu nói chung, kim ngạch xuất khẩu nông sản nói riêng (mặc dù chỉ dừng lại ở việc sơ chế) cụ thể: xuất khẩu gạo, cà phê và hạt ñiều ñứng thế hai thế giới; hạt tiêu ñứng thứ nhất thế giới,.Bên cạnh những thành quả của ngành chế biến nông sản, ngành công nghiệp chế biến thực phẩm phát triển còn khá khiêm tốn so với tiềm năng của ñất nước. Lý do thì có nhiều, song tựu trung lại bao gồm: liên kết lỏng lẻo từ khâu sản xuất thu gom ñến giết mổ, chế biến; công nghệ sản xuất lạc hậu; máy móc thiết bị lỗi thời; ñầu tư vào lĩnh vực này còn nhiều bất cập, hạn chế; giết mổ, chế biến nhỏ lẻ, phân tán; ñầu vào có chất lượng không cao, thiếu ổn ñịnh. Một lý do không thể không kể ñến là tập tục tự giết mổ, chế biến các sản phẩm chăn nuôi tận dụng phục vụ cho tiêu dùng của của gia ñình còn phổ biến.

Là nước nông nghiệp, hàng năm, Việt Nam sản xuất ra khối lượng nông sản rất lớn. Tuy nhiên, ñặc ñiểm của sản phẩm nông nghiệp chủ yếu là sản phẩm tươi sống, khó bảo quản, dễ hư hỏng, tính mùa vụ cao, vì vậy, tình trạng thất thoát sau 4 GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường SVTH: Võ Thị Hồng Nguyện Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty CP chế biến thực phẩm Con Heo Vàng KCN Long Hậu – Long An công suất 300m3 thu hoạch là rất ñáng kể (lúa: dao ñộng trong khoảng 12% ñến 20%; rau quả trung bình 20%), sản phẩm tiêu hao nhiều, chất lượng suy giảm do thiếu công cụ bảo quản, chế biến. ðối với chăn nuôi, do tập quán chăn nuôi phân tán, nhỏ lẻ cùng với tình trạng giết mổ, chế biến thủ công, thô sơ, tràn lan, nên khi có dịch bệnh xảy ra, một mặt chúng ta không kiểm soát chặt chẽ ñược nguồn lây bệnh và công tác vệ sinh an toàn thực phẩm. Mặt khác, do tâm lý e ngại bệnh tật, không có công nghiệp chế biến mà thị trường sản phẩm này gần như ñóng băng còn người chăn nuôi thì ñiêu ñứng.

Hơn nữa, Nhà nước phải chi ra lượng tiền hàng ngàn tỷ ñồng ñể phòng và chống dịch nhằm ñảm tính mạng cho con người và khôi phục lại tình trạng sản xuất. Mặc dù, hàng năm ngành chăn nuôi nước ta sản xuất ra tổng sản lượng thịt hơi xuất chuồng lớn (năm 2006 ñạt 3,1 triệu tấn), song tỷ lệ qua chế biến mới ñạt khoảng 8%. ðây là con số rất thấp, phản ánh thực trạng công nghiệp chế biến thực phẩm của nước ta còn rất sơ khai, cũng như tập quán tiêu dùng của người dân về thực phẩm tươi sống còn phát triển. Công nghiệp chế biến thực phẩm là một bộ phận của ngành công nghiệp, sử dụng phần lớn nguyên liệu do nông nghiệp cung cấp ñể chế biến thành những sản phẩm công nghiệp có giá trị Trong Hệ thống Tài khoản Quốc gia, phân loại toàn bộ hoạt ñộng sản xuất ra làm ba nhóm ngành lớn: công nghiệp khai thác; công nghiệp chế biến; và những ngành dịch vụ (sản xuất và phân phối ñiện, khí ñốt, nước).

Trong ñó, CNCBTP là phân ngành của ngành CNCB. Công nghiệp chế biến thực phẩm rất ña dạng về ngành nghề, sản phẩm, về quy trình công nghệ, mức ñộ chế biến,.Căn cứ vào sự giống nhau về công dụng cụ thể của sản phẩm cũng như nguyên liệu chế biến thì CNCBTP bao gồm các ngành kinh tế – kỹ thuật sau: + Ngành chế biến lương thực: xay sát, sản xuất mì ăn liền, làm bánh, bún; + Ngành chế biến thuỷ sản; + Ngành chế biến thịt, sữa và các sản phẩm từ thịt, sữa; 5 GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường SVTH: Võ Thị Hồng Nguyện Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty CP chế biến thực phẩm Con Heo Vàng KCN Long Hậu – Long An công suất 300m3 + Ngành chế biến nước giải khát: bia, nước ngọt, nước khoáng, chè,.; + Ngành chế biến ñường, bánh kẹo; + ðồ hộp rau, quả; Sự phát triển của CNCBTP có vai trò rất quan trọng không chỉ với bản thân ngành công nghiệp mà ñặc biệt ñối với phát triển của nông nghiệp, nông thôn: thúc ñẩy nông nghiệp phát triển theo hướng sản xuất hàng hoá lớn, hình thành các vùng thâm canh, sản xuất tập trung, chuyển dịch cơ cấu nông nghiệp, nông thôn và tạo ñiều kiện quan trọng cho thúc ñẩy CNH – HðH nông nghiệp nông thôn. Thông qua chế biến, giá trị của sản phẩm nông nghiệp tăng lên gấp nhiều lần. Theo tính toán của các chuyên gia trong ngành, sau khi tinh chế, giá trị của nông sản có thể tăng từ 4 ñến 10 lần so với giá trị trước khi chế biến.