mở đầu cho các nghiên cứu tái sử dụng bùn thải công nghiệp như một nguồn nguyên liệu tiềm năng để thu hồi năng lượng. - Kết quả nghiên cứu cung cấp các thông số cho các nghiên cứu tiếp sau về quá trình phân hủy kỵ khí để nâng cao hiệu quả thu hồi khí sinh học. - Toàn bộ kết quả của nghiên cứu được rút ra từ những thí nghiệm có cơ sở khoa học rõ ràng, việc tính toán và xử lý số liệu bằng phương pháp thống kê toán học nên đảm bảo tính khoa học của đề tài.2 Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của đề tài hứa hẹn mở ra hướng xử lý bền vững không chỉ có thể ứng dụng cho bùn sinh học của nước thải chế biến thủy sản mà còn cho các trạm xử lý khác có phát sinh bùn sinh học. Phương pháp xử lý bùn kỵ khí theo hướng thu hồi khí sinh học giúp thu hồi khí sinh học làm nhiên liệu.
Nhiều nghiên cứu khẳng định, bùn thải sau xử lý có thể tái sử dụng làm phân bón cho cây trong hoặc cải tạo đất mà không tốn thêm chi phí thải bỏ.6 TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI Trên thế giới hiện có nhiều công trình đã thực hiện và nhiều nghiên cứu cải thiện và nâng cao hiệu quả về quá trình phân hủy kỵ khí thu hồi và tái sử dụng khí sinh học để xử lý bùn thải. Mặc dù có nhiều ưu điểm, ở Việt Nam các nghiên cứu về quá trình xử lý bùn theo hướng thu hồi khí sinh học rất hạn chế (xem mục 2. Đề tài đưa ra một hướng xử lý bùn thải theo hướng thu hồi khí sinh học vừa đơn giản, hiệu quả và chi phí thấp giúp các doanh nghiệp chế biến thủy sản sớm định hình phương án áp dụng CDM (cơ chế phát triển sạch, nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm tác động đến môi trường). 5 Chương 2 TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN 2.1 Giới thiệu chung Ngành chế biến thủy sản là một phần cơ bản của ngành thủy sản, mặt hàng chính là chế biến thủy sản xuất khẩu.
Ngành đang chuyển dần từ hình thức bán nguyên liệu thô sang sản xuất thành phẩm1. Nhóm hàng chủ đạo trong xuất khẩu thủy sản của Việt Nam là cá tra, cá basa, tôm và các động vật thân mềm như tôm, cá, mực, bạch tuộc, nghêu, sò,…2. Các doanh nghiệp chế biến thủy sản được phân bổ khắp cả nước, do những ưu thế về điều kiện tự nhiên. Khu vực phía Nam dường như là khu vực trọng điểm trong ngành nuôi trồng và chế biến thủy sản 3.
Ở đây các nhà máy chế biến thủy sản hoạt động suốt năm nhờ chủ động về nguồn nguyên liệu vì đa số các nhà máy đều có vùng nuôi riêng. Sự phân bố các nhà máy chế biến thủy sản trong cả nước được trình bày tóm tắt trong Bảng 2.1 Phân bổ các doanh nghiệp xuất khẩu thủy sản trong cả nước TT Khu vực Số lượng doanh nghiệp Số lượng doanh nghiệp xuất khẩu thủy sản sản xuất thủy sản Khu vực Miền bắc 60 14 1 Hà Nội 20 1 2 Hải Phòng 22 7 3 Quảng Ninh 11 3 4 Thanh Hóa 4 1 5 Nam Định 2 1 6 Thái Bình 1 1 Khu vực miền Trung 190 85 1 Khánh Hòa 81 34 2 Bình Thuận 44 11 3 Bình Định 5 5 4 Đà Nẵng 22 13 5 Phú Yên 17 3 6 Quãng Bình 3 3 7 Quãng Nam 9 12 8 Quãng Ngãi 3 1 9 Nghệ An 2 2 10 Ninh Thuận 2 1 1 Trung tâm tư vấn và quy hoạch phát triển thủy sản (2010), quy hoạch phát triển chế biến thủy sản đến năm 2020 2 Sacombank (2010), báo cáo ngành thủy sản Việt nam 2010 và những dự phòng 3 Sacombank (2010), báo cáo ngành thủy sản Việt nam 2010 và những dự phòng 6 TT Khu vực Số lượng doanh nghiệp Số lượng doanh nghiệp xuất khẩu thủy sản sản xuất thủy sản 11 Thừa Thiên – Huế 2 3 Khu vực Miền nam 627 305 1 Hồ Chí Minh 361 75 2 Bình Dương 15 8 3 Bà Rịa–Vũng Tàu 78 34 4 Đồng Nai 9 4 5 Cần Thơ 33 28 6 Kiên Giang 28 20 7 Cà Mau 26 30 8 Sóc Trăng 21 17 9 Tiền Giang 19 18 10 An Giang 17 16 11 Đồng Tháp 12 15 12 Long An 10 9 13 Bạc Liêu 8 12 14 Bến Tre 4 7 15 Trà Vinh 4 5 16 Hậu Giang 3 5 17 Vĩnh Long 2 2 Nguồn: Thống kê xuất khẩu thủy sản Việt Nam 10 năm (1998 – 2007), Hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản Việt Nam (VASEP), 2008. Ngành chế biến thủy sản có thể phân ra các loại hình sản xuất sau 4: - Sản xuất hàng đông lạnh: như cá tra, cá basa fillet, tôm tươi nguyên con hoặc tôm hấp đông lạnh dùng làm nguyên liệu chế biến các sản phẩm giá trị gia tăng cho các nhà máy khác hoặc xuất trực tiếp sang nước ngoài. Loại hình này phân bố rộng tại các khu vực có lưu lượng nước sông lớn như đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long.
- Sản xuất nước mắm: loại hình này tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên và khu vực có đánh bắt cá biển. Phổ biến nhất tại các tỉnh phía nam như Kiên Giang, Vũng Tàu, Nha Trang, Bình Thuận,… trong đó Phú Quốc là trọng điểm của loại hình sản xuất này. - Sản xuất đồ hộp: các nhà máy chế biến loại này có thể được đặt ở tất cả các khu vực trong cả nước mà không cần gần nguồn nguyên liệu. Đa số được đặt tại TP.
Hồ Chí Minh, Tiền Giang, Cần Thơ,… - Sản xuất hàng khô, ướp, tẩm gia vị: các tỉnh khu vực phía Nam hầu như đều có chế biến loại hình này. Thêm vào đó là các tỉnh ven biển với các làng nghề thủ công, tiểu thủ công nghiệp, sản xuất nhỏ lẻ như Bà Rịa – Vũng Tàu, Nha Trang, Bình Thuận,… 4 Thống kê xuất khẩu thủy sản Việt Nam 10 năm (1998 – 2007), Hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản Việt Nam (VASEP), 2008 7 - Sản xuất hàng từ dạng xay nhuyễn: các sản phẩm của loại hình sản xuất này như surimi, chả cá,… được sản xuất hầu hết ở Vũng Tàu, TP. Hồ Chí Minh,… - Chế biến thức ăn gia súc: hầu như tất cả các phế phẩm của cá như đầu, đuôi, xương, vây, mỡ,… đều được tái sử dụng làm thức ăn gia súc và thức ăn thủy sản. Hầu như địa phương nào có chế biến thủy sản đều có nhà máy chế biến thức ăn gia súc đi kèm.2 Hiện trạng môi trường Những năm gần đây công tác quản lý môi trường của các xí nghiệp chế biến thủy sản đã có nhiều chuyển biến tích cực.
Nhiều cơ sở chế biến thủy sản quy mô công nghiệp có hệ thống xử lý nước thải đạt yêu cầu chất lượng 5. Những cơ sở mới được xây dựng nằm trong quy hoạch đã thực hiện báo cáo đánh giá tác động môi trường, đã có các giải pháp xử lý giảm thiểu và khắc phục ô nhiễm môi trường (Cục Môi trường, 2007). Khảo sát thực tế của tác giả tại những những nhà máy chế biến thủy sản cho thấy những vấn đề môi trường liên quan đến ngành công nghiệp chế biến thủy sản bao gồm nước thải, khí thải và chất thải rắn. Trong đó, nước thải là mối quan tâm hàng đầu của các nhà máy chế biến thủy sản do lưu lượng nước thải phát sinh rất lớn với nồng độ cao của chất hữu cơ.
Lượng nước tiêu thụ trong chế biến thủy sản rất khác nhau, phụ thuộc vào nguyên liệu thô sử dụng và sản phẩm cuối cùng, loại hình chế biến và quy trình chế biến. Thêm vào đó, lượng nước sử dụng còn phụ thuộc vào quy mô sản xuất và tuổi thọ của thiết bị. Lượng nước thải phát tính trên một tấn sản phẩm của một số sản phẩm biến thủy sản được trình bày tóm tắt trong Bảng 2.2 Lượng nước thải trung bình tính trên 1 tấn sản phẩm của một số công nghệ chế biến thủy sản TT Công nghệ chế biến Lượng nước thải, m3/tấn sản phẩm 1 Sản phẩm đông lạnh: 30 – 80 - Cá đông lạnh nguyên con 30 – 40 - Tôm, mực, cá phile, cua, ghẹ, sò 40 – 80 2 Sản phẩm giá trị gia tăng : 25 – 100 - Surimi 40 – 45 - Sashimi 25 – 35 - Mực ống nhồi, ghẹ nhồi mai,… (nguyên liệu 90 – 100 tươi) 5 Sacombank (2010), báo cáo ngành thủy sản Việt nam 2010 và những dự phòng 8 TT Công nghệ chế biến Lượng nước thải, m3/tấn sản phẩm 3 Đồ hộp cá 35 – 50 4 Sản phẩm khô dùng cho - Xuất khẩu 20 -25 - Nội địa 3–6 5 Sản xuất bột cá chăn nuôi 6,9 (nước ép cá: 1,9 m3) 6 Sản xuất nước mắm 0,5 – 2 7 Sản xuất Agar 3.000 Nguồn: Cục Môi trường, tháng 12/2007. Mức độ ô nhiễm nước thải chế biến thủy sản (CBTS) thay đổi rất lớn phụ thuộc vào nguyên liệu thô, sản phẩm, thay đổi theo mùa vụ và thậm chí ngay trong ngày làm việc.
Thành phần chủ yếu của nước thải CBTS là chất hữu cơ dễ phân hủy vi sinh học.3 thể hiện thành phần nước thải thống kê từ các số liệu được cung cấp từ các công ty đã khảo sát.3 Thành phần nước thải chế biến thủy sản Nồng độ Loại hình chế SS COD BOD Ntổng Ptổng Dầu mỡ biến pH mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L Tôm 6,5-9,0 100- 300 800- 2.500 100-300 50-100 250 – 830 (tra-basa) Thủy sản động 5,5-9,0 50-194 694-2.539 30-100 3-50 2,4-100 lạnh hỗn hợp Surimi 5,9-7,5 1.000 50-80 8-12 62-100 Nguồn: Tổng hợp từ nhiều nguồn, 2011. Khí thải và mùi từ các nguồn chất đốt, mùi hôi tanh của nguyên liệu từ khu vực sản xuất chế biến khác nhau (đối tượng nguyên liệu khác nhau cũng tạo ra khí thải và mùi đặc trưng). Khí thải từ các máy phát điện dự phòng, từ than củi dùng đốt lò hơi (đồ hộp, agar), lượng khí gas hoặc than củi để sấy thủy sản (hàng khô), lượng than củi dùng để nấu phá bã (nước mắm),… Nguồn phát sinh chất thải rắn trong chế biến thủy sản tập trung chủ yếu ở công đoạn xử lý - chế biến nguyên liệu và xử lý nước thải. Tùy thuộc vào chủng loại, giá trị sử dụng của nguyên liệu và mục đích chế biến mà các phế liệu có thể là đầu, vỏ, mai, chân, xương, vây, vẩy, da, nội tạng, chất bã, vụn xơ sợi,… 9 2.2 TỔNG QUAN VỀ BÙN SINH HỌC 2.1 Nguồn gốc, thành phần và tính chất của bùn Bùn sinh học sinh từ quá trình sử dụng, phân hủy chất hữu cơ dưới tác dụng của vi sinh vật như quá trình bùn hoạt tính kỵ khí, hiếu khí, lọc sinh học, đĩa quay sinh học,.
