Đặt vấn đề Nghề nuôi cá da trơn ở nước ta bắt đầu khởi sắc từ những năm 1993 với sản lượng lên tới hàng chục nghìn tấn/năm với 2 loài cá chính là cá ba sa (tên khoa học là Pangasius (Hamilton), Pangasius Bocourti (Souvage)) và cá tra (tên khoa học là Pangasius Micronemus hoặc Pangasius Hypopthalamus). Cá tra là một loài cá đặc sản của vùng sông Mê Kông. Sản phẩm chủ yếu là fitler đông lạnh, sản lượng xuất khẩu chiếm 80%, tiêu thụ nội địa chỉ 20%. Theo Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản (Vasep), 7 tháng đầu năm 2009, xuất khẩu thuỷ sản cả nước đạt hơn 1000 tấn, kim ngạch gần 2,2 tỉ USD [5].
Tuy nhiên, sự phát triển của ngành chế biến thuỷ sản cũng làm cho vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng lớn. Chất thải phát sinh trong ngành chế biến thuỷ sản bao gồm chất thải rắn (đầu, xương, vây,…) và nước thải có lẫn máu cá, nhớt cá. Lượng chất thải (nhất là nước thải) của ngành này thải vào môi trường ngày càng tăng về số lượng, biến động về thành phần. Theo số liệu thống kê, trong một năm, toàn bộ ngành chế biến thuỷ sản thải vào môi trường lượng nước thải từ 8 – 12 triệu m3/năm [2] , trong đó thành phần chủ yếu là lượng máu cá từ quy trình chế biến.
Xét về khía cạnh môi trường, trong nước thải chế biến thuỷ sản, chỉ số BOD của máu cá khoảng 200 g/l, COD khoảng 400 g/l thậm chí máu đông có chỉ số BOD gần 900 g/l [2]. Điều này cho thấy nguồn nước thải bị ô nhiễm nặng nề nếu không có phương pháp xử lý phù hợp. Nếu chế biến mỗi ngày khoảng 100 tấn cá thì lượng máu cá thải ra là 1.2 tấn, lượng nước thải dùng để rửa máu cá trung bình từ 1. Mặt khác, một tấn máu cá thu được ở trên thì tương đương với lượng chất khô khoảng 150 kg, trong đó protein chiếm 87% ( ≈ 130.
Như vậy nhà máy không những tốn chi phí đầu tư quy trình xử lý nước thải mà còn lãng phí một lượng prôtêin không nhỏ từ máu cá. Bên cạnh đó, nước thải thải ra với hàm lượng chất khô quá lớn và giàu dinh dưỡng sẽ là môi trường thuận lợi để phát -1- triển mầm bệnh, gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy, việc tách và thu hồi lượng máu cá này không những có ý nghĩa về mặt môi trường mà còn có lợi về mặt kinh tế. Vì vậy, đề tài sau đây tập trung nghiên cứu: “Nghiên cứu công nghệ thu hồi máu cá trong nước thải chế biến thủy sản tại công ty TNHH XNK Thủy sản An Phát –Tiền Giang” nhằm xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản và thu hồi lượng máu cá để làm nguyên liệu cho chế biến thức ăn gia súc hoặc thức ăn thủy hải sản.2 Mục tiêu của đề tài Đề tài được nghiên cứu nhằm mục đích: - Nghiên cứu xác định thành phần nước thải chứa máu cá và đề xuất phương pháp thu hồi máu cá.
- Nghiên cứu xác định các điều kiện công nghệ (độ pha loãng, nhiệt độ, sự có mặt và nồng độ các chất keo tụ, pH…) đến hiệu quả thu hồi máu cá.3 Nội dung nghiên cứu của đề tài Để đạt được mục tiêu đề ra, nội dung nghiên cứu bao gồm các vấn đề sau: 1. Tổng quan lý thuyết. Khảo sát về thực trạng thải bỏ máu cá trong quy trình chế biến. Đề xuất phương pháp thu hồi máu cá trong nước thải chế biến thủy sản.
Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian, pH, loại và nồng độ chất keo tụ đến hiệu suất của quá trình kết tụ (hiệu suất thu hồi máu cá). Xây dựng mô hình công nghệ quy mô phòng thí nghiệm của quá trình thu hồi, đánh giá khả năng tách và thu hồi máu cá trong nước thải nhà máy chế biến thuỷ sản của công ty.4 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu tài liệu - Phương pháp thực nghiệm trong phòng thí nghiệm - Phương pháp phân tích - Phương pháp xử lý số liệu.2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về ngành chế biến thủy sản ở Việt Nam [6, 13, 14, 15] Ngành thủy sản bao gồm: ngành nuôi trồng và chế biến thủy sản. Trong đó, ngành chế biến thuỷ sản là một phần cơ bản, ngành có hệ thống cơ sở vật chất tương đối lớn, bước đầu tiếp cận với trình độ khu vực, đội ngũ quản lý có kinh nghiệm, công nhân kỹ thuật có tay nghề giỏi. Ngành chế biến thủy sản ngày càng mở rộng quy mô sản xuất phục vụ cho nhu cầu ngày càng cao của con người.
Sản phẩm của ngành chế biến thủy sản rất đa dạng và phong phú với nhiều phương thức chế biến thủy sản khô, nước mắm, sản phẩm lên men, sản phẩm hun khói, đồ hộp thủy sản và chả cá rán, cá phi lê, …. Đối với hàng chế biến xuất khẩu, ngành đang chuyển dần từ hình thức bán nguyên liệu sang xuất khẩu các sản phẩm tươi sống, sản phẩm ăn liền và sản phẩm bán lẻ siêu thị có giá trị cao hơn. Hiện nay, cả nước có khoảng 168 nhà máy, cơ sở chế biến đông lạnh với công suất tổng cộng khoảng 100.000 tấn sản phẩm/ năm [5]. Sản lượng thủy sản chế biến 9 tháng đầu năm 2009 ước tính đạt 3623.3 nghìn tấn, trong đó sản lượng cá đạt 2755.3 nghìn tấn (tổng sản lượng cá tra xuất khẩu 7 tháng năm 2009 là 326.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt hơn 737,1 triệu USD), tôm đạt 380.
Nhìn chung sản lượng và giá trị xuất khẩu đều giảm so với cùng kỳ năm 2008 nhưng trong 3 tháng, từ tháng 5 đến tháng 7, sản lượng và giá trị xuất khẩu cá tra của Việt Nam tăng so với năm 2008. Đồng bằng sông Cửu Long hiện có xấp xỉ 120 doanh nghiệp chế biến thủy sản xuất khẩu (công suất khoảng 3. Năm 2007, xuất khẩu cá tra, cá ba sa đạt 1 tỷ USD, xuất khẩu gần 400.000 tấn phi lê [13]. Ngành thủy sản là ngành có nhiều tiềm năng phát triển.
Vị trí của xuất khẩu thủy sản Việt Nam khá vững chắc và hiện là một trong 10 nước có giá trị thủy sản xuất khẩu hàng đầu thế giới và nằm trong nhóm 4 ngành hàng có giá trị xuất khẩu hơn 3 tỷ USD của Việt Nam năm 2007. Các thị trường xuất khẩu quan trọng của Việt Nam hiện nay là Hoa Kỳ, Nhật Bản, Trung Quốc và EU [5]. -3- Việc gia nhập WTO mang lại nhiều lợi thuận lợi cho các doanh nghiệp thủy sản, ngành đang chiếm tới 8.6% tổng kim ngạch xuất khẩu cả nước[13]. Tốc độ phát triển xuất khẩu thủy sản rất lớn và tiềm năng phát triển thêm còn rất rộng.2 Tổng quan về công ty TNHH XNK Thủy sản An Phát [1, 11] 1.1 Giới thiệu chung về công ty Tên công ty: Công ty TNHH XNK Thủy sản An Phát Địa chỉ: lô 25, khu công nghiệp Mỹ Tho, tỉnh Tiền Giang.
Năm thành lập: tháng 10/1996 Năm bắt đầu hoạt động: 1997 Tình hình sản xuất kinh doanh: Bảng 1.1 Tình hình sản xuất kinh doanh của công ty năm 2006, 2007 và 2008 Năm 2006 Năm 2007 Năm 2008 Sản phẩm Cá tra Cá ba sa Cá ba sa Sản lượng 1500 tấn 2800 tấn 3080 tấn Kim ngạch 12.500 USD Châu âu, Nhật, Trung Mỹ, Châu Âu, Mỹ, Châu Âu, Nhật, Thị trường Quốc,… Nhật, Hàn Quốc, Hàn Quốc,… (Nguồn: Công ty TNHH XNK Thủy sản An Phát) 1.2 Cơ cấu tổ chức Tổng số công nhân sản xuất: 363 người. Số lượng công nhân tại thời điểm cao nhất/ca sản xuất: 363 người. Trong đó: Khu tiếp nhận nguyên liệu: 12 người. Khu vực sơ chế: 98 người.
Khu vực chế biến: 121 người. Khu vực cấp đông bao gói: 26 người. Khu vực khác: 82 người. -4- Khu vực băng chuyền IQF: 24 người.3 Tóm tắt hiện trạng sản xuất 9 Nhà xưởng Tổng diện tích các khu vực sản xuất chính: 2.
Trong đó: Khu vực tiếp nhận: 84. Khu vực sơ chế: 182. Khu vực chế biến: 227. Khu vực cấp đông: 926.
Khu vực kho lạnh: 261. Khu vực sản xuất khác: 1232. 9 Mô tả hiện trạng điều kiện cơ sở vật chất nhà xưởng và kết cấu: Kết cấu nhà xưởng khung thép tiền chế, tường xây gạch thu hồi, mái lợp tol mạ kẽm, xung quanh bên trong ốp gạch men cao 1. Các vách ngăn bằng nhôm, kính.
Nền bằng đá mài màu trắng, trần tấm nhôm sóng. Trang bị các thiết bị lạnh, quạt thông gió. 9 Trang thiết bị chính Bảng 1.2 Trang thiết bị chính trong Công ty TNHH XNK Thủy sản An Phát – Tiền Giang. Năm đưa Nước sản STT Tên trang thiết bị Số lượng vào sử xuất dụng Hệ thống cấp đông tiếp xúc 1 Đan Mạch 04 bộ 1997 1tấn/mẻ.
Sabro – HM128L Hệ thống kho trữ đông 200 tấn 2 Mỹ 04 bộ 1997 Capland 15HP Hệ thống hấp- Cấp đông IQF 3 Đan Mạch 01 bộ 2002 500kg/h-Carnitech-Mycom Hệ thống kho trữ đông 150 tấn 4 Đức + Nhật 01 bộ 2002 Bitzer + Surely Các thiết bị khác: Đài Loan 01cái Máy hút chân không Nhật 01cái 2002 5 Máy dò kim loại Việt Nam 01cái 2002 Nồi hơi Đan Mạch 01cái 2002 -5- Máy làm lạnh nước Việt Nam 01cái 2002 Máy SX đá vẩy 15tấn/ngày Việt Nam 01 1997 Hệ thống xử lý, lọc nước 1997 60m3/giờ (Nguồn: Công ty TNHH XNK Thủy sản An Phát) Nhận xét chung về hiện trạng hoạt động của các thiết bị: Các loại trang thiết bị đang hoạt động tốt. 9 Hệ thống phụ trợ Nguồn nước sử dụng cho khu vực sản xuất: Nguồn nước đang sử dụng: Nước giếng khoan với độ sâu 140m. Phương pháp đảm bảo chất lượng nước cung cấp cho khu vực sản xuất (kể cả khu vực sản xuất nước đá). Hệ thống có lắng lọc với 01 bể chứa có dung tích 400m3.
Hệ thống khử trùng dùng Chlorine định lượng. Nguồn nước đá: Tự sản xuất: đá vẩy với công suất 15 tấn/ngày. Mua ngoài: đá cây với công suất 120 tấn/ngày.4 Hệ thống xử lý nước thải Bảng 1.3 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải của nhà máy Các chỉ tiêu Đơn vị Số liệu BOD5 mg/l 1800 COD mg/l 3200 SS mg/l 450 Nitơ tổng mg/l 120 Phospho tổng mg/l 16 pH - 7.4 Nhiệt độ 0 C 28 Dầu mỡ, mg/l mg/l 250 (Nguồn: Công ty TNHH XNK Thủy sản An Phát) -6- Quy trình xử lý nước thải: Nước thải Song chắn rác Bể thu gom Bể điều hòa Aeroten Lắng Lọc Nguồn tiếp nhận Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải của công ty An Phát Chất thải rắn: thịt cá vụn, đầu, vây, xương cá được thu gom bán cho các nhà máy chế biến thức ăn gia súc.