CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN RAU QUẢ Nước ta là một nước có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm nên có khí hậu phù hợp cho việc trồng rất nhiều loại rau quả. Ở nước ta hiện nay đã hình thành rất nhiều vùng trồng cây rau, cây ăn quả chuyên canh cho sản lượng cao, chất lưọng tốt không những chỉ phục vụ nhu cầu ăn tươi mà còn phục vụ hoạt động xuất khẩu đem lại nguồn lợi kinh tế lớn cho đất nước.
Trong thời gian qua, nhất là kể từ đầu thấp kỷ 90, diện tích rau, hoa quả của Việt Nam phát triển nhanh chóng và ngày càng có tính chuyên canh cao. Tính đến năm 2004, tổng diện tích trồng rau, đậu trên cả nước đạt trên 600 nghìn hécta, gấp hơn 3 lần so với năm 1991. Bên cạnh rau, diện tích cây ăn quả cũng tăng nhanh trong thời gian gần đây. Tính đến năm 2004, diện tích cây ăn quả đạt trên 550 nghìn hécta.
Do rau quả luôn có tính chất mùa vụ nên đồng thời với việc hình thành và phát triển các khu chuyên canh cây ăn quả thì sẽ cần có một hệ thống nhà máy chế biến rau quả phục vụ xuất khẩu. Phần lớn các sản phẩm rau quả được xuất khẩu dạng tự nhiên bảo quản lạnh. Nhưng đối với dứa thì sản phẩm rất đa dạng và thường xuất khẩu dạng đồ hộp: mứt dứa, dứa nước đường. Dứa có xuất xứ từ phía Nam châu Mỹ và được đưa vào trồng từ rất lâu đời ở Colombia.
Hiện nay dứa được trồng ở hơn 70 nước trên thế giới nhưng chủ yếu tập trung ở châu Á. Trên thế giới có rất nhiều giống dứa nhưng có thể chia thành ba nhóm chính [5]: Nhóm Tây Ban Nha (Spanish), nhóm Hoàng hậu (Queen), nhóm smooth cayenne hay gọi tắt là cayenne là giống dứa được trồng nhiều nhất để phục vụ cho ngành chế biến dứa đồ hộp. Dứa cayenne trái to (1,5 -4,5kg/quả) có mắt nông vỏ vàng cam, thịt vàng, ít xơ, nhiều nước và vị hơi chua rất thích hợp cho chế biến nước giải khát và các loại đồ hộp dứa Luận văn thạc sỹ - 2008 Đào Thị Thanh Hải Đại học Bách khoa Hà Nội 4 khác. Nhóm dứa này được trồng phổ biến ở các vùng dứa lớn của thể giới (Thái Lan, Philipin, Mỹ,.
Theo thống kê của tổ chức nông lương thế giới (FAO), khoảng những năm năm mươi của thế kỷ trước sản lượng dứa trên thế giới mới chỉ là 1.000 tấn thì đến năm 2001 sản lượng dứa trên thế giới đã đạt gần 14 triệu tấn/năm. Những nước sản xuất dứa chính là Thái Lan 2. Trong những năm gần đây, nền sản xuất nông nghiệp Việt Nam đã đạt được nhiều thành tích to lớn, là một trong những nước đứng đầu thế giới về kim ngạch xuất khẩu gạo, cà phê và hạt tiêu. Trong năm 2006, kim ngạch xuất khẩu hàng rau quả của nước ta đạt 259,08 triệu USD, tăng 10,02% so với năm 2005 và tăng 44,86% so với năm 2004.
Bên cạnh việc tăng cường phát triển các cây công - nông nghiệp mũi nhọn, nước ta cũng đang rất cố gắng phát triển các cây công nghiệp khác nhằm đa dạng hoá các sản phẩm nông nghiệp. Dứa cũng là một trong những cây trồng đang được nhà nước quan tâm phát triển. Hiện nay, cả nước ta đã xây dựng 9 dây chuyền chế biến dứa miếng đóng hộp với tổng công suất 42.000 tấn/năm, 6 dây truyền chế biến nước dứa cô đặc với tổng công suất 26. Các nhà máy chế biến rau quả hiện nay ở nước ta nhìn chung đều nhập thiết bị và công nghệ tiên tiến, do vậy các sản phẩm sản xuất ra đều đạt tiêu chuẩn xuất khẩu.
Tuy nhiên, do chưa có đủ nguồn nguyên liệu nên hầu hết các nhà máy mới chỉ sản xuất được một phần công suất thiết kế. PHÂN LOẠI NƯỚC THẢI VÀ THÀNH PHẦN CỦA NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN RAU QUẢ. Phân loại nước thải [13] Trên toàn cầu, nước là một tài nguyên phong phú nhưng nước chỉ hữu dụng với con người khi nó ở đúng nơi, đúng chỗ, đúng dạng và đạt chất lượng Luận văn thạc sỹ - 2008 Đào Thị Thanh Hải Đại học Bách khoa Hà Nội 5 theo yêu cầu. Hơn 99% trữ lượng nước trên thế giới nằm ở dạng không hữu dụng với đa số các mục đích của con người do độ mặn, địa điểm hoặc do dạng tồn tại.
Nước sạch rất cần thiết cho hoạt động sống của con người. Con người khai thác các nguồn nước tự nhiên để cung cấp nước cho các nhu cầu sinh hoạt và sản xuất. Sau khi sử dụng nước bị nhiễm bẩn do chứa nhiều vi trùng và các chất thải khác. Nếu không được xử lý trước khi thải vào các nguồn nước công cộng, chúng sẽ làm ô nhiễm môi trường.
Hơn nữa, Nguồn nước sạch trên trái đất ngày càng cạn kiệt do đó cần phải xử lý nước thải để có thể tái sử dụng. Theo các quy định về bảo vệ môi trường của Việt Nam, ô nhiễm nước là việc đưa vào các nguồn nước các tác nhân lý, hoá, sinh học và nhiệt không đặc trưng về thành phần hoặc hàm lượng đối với môi trường ban đầu đến mức có khả năng gây ảnh hưởng xấu đến sự phát triển bình thường của một loại sinh vật nào đó hoặc thay đổi tính chất trong lành của môi trường ban đầu. Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng và được phân loại thành: Nước thải sinh hoạt: gồm nước thải từ các khu vực dân cư, khu vực cơ quan bệnh viện, khách sạn, trường học, khu vui chơi giải trí. Đặc trưng của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào từng khu vực dân cư nhất định.
Đặc biệt nguy hại và khó xử lý nhất là nước thải bệnh viện. Nhìn chung nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học (cacbonhydrat, protein, tinh bột…), chất dinh dưỡng đối với sinh vật (nitơ, photpho), các vi sinh vật và các chất có mùi khó chịu (H2S, NH 3), mầm bệnh, các chất rắn lơ lửng,… Nước thải nông nghiệp: nước thải khu vực nông nghiệp thường có nồng độ chất thải thấp. Trong quá trình sản xuất nông nghiệp, nước thải thường thực hiện quá trình tự làm sạch. Tuy nhiên ở nhiều vùng do lạm dụng Luận văn thạc sỹ - 2008 Đào Thị Thanh Hải Đại học Bách khoa Hà Nội 6 phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và nguồn phân chuồng không qua ủ làm cho nguồn nước bị ô nhiễm các chất hữu cơ độc hại, mầm bệnh…Các chất thải này làm cho nước thải nông nghiệp rất khó xử lý và cần có thời gian dài để phân huỷ các hợp chất hoá học.
Nước thải công nghiệp: Thành phần nước thải công nghiệp đặc trưng cho từng ngành công nghiệp khác nhau với mức độ độc hại và khả năng xử lý khác nhau. Nhìn chung, nguồn nước thải công nghiệp thường đồng nhất hơn nước thải sinh hoạt nhưng lại chứa nhiều chất thải nguy hại cho môi trường như các hóa chất độc hại (kim loại nặng: Pb, Hg, Cr, Cd…), các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học (phenol, các chất hoạt động bề mặt…), các chất hữu cơ độc, mầm bệnh, nhiệt lượng… Nhưng riêng đối với ngành công nghiệp thực phẩm, thành phần nước thải chủ yếu là các hợp chất hữu cơ như: protein, lipit, tinh bột, đường, xenluloza, axit hữu cơ… Đây chủ yếu là các hợp chất hữu cơ dễ phân giải, chúng là nguồn dinh dưỡng của các loài vi sinh vật. Để tránh làm ô nhiễm môi trường, nước thải phải được xử lý trước khi thải ra môi trường để đảm bảo các tiêu chuẩn chất lượng nước thải. Tiêu chuẩn về chất lượng nước thải sau xử lý được quy định theo từng quốc gia.
Vì vậy cần thiết phải có một hệ thống xử lý nước thải thích hợp với đặc trưng của từng loại nước thải khác nhau. Các tiêu chí đánh giá chất lượng nước thải Để đánh giá chất lượng nước thải, người ta sử dụng nhiều tiêu chí, trong đó có các tiêu chí chính: - Độ pH: Là thước đo tính axit hoặc kiềm của dung dịch nước, nước trung tính có độ pH là 7. Tuy nhiên phần lớn sự sống thích hợp với pH trong khoảng 6 - 8,5. - Chất rắn lơ lửng( SS): Là các chất rắn hữu cơ hoặc vô cơ không tan tạo ra các huyền phù lơ lửng trong nước, các chất này thường có kích thước Luận văn thạc sỹ - 2008 Đào Thị Thanh Hải Đại học Bách khoa Hà Nội 7 nhỏ.
Chất rắn lơ lửng làm cho nước thải có độ đục, không trong suốt. Các chất lơ lửng hữu cơ sẽ tiêu thụ oxi để phân huỷ làm giảm DO của nguồn nước. Một phần các chất lơ lửng sẽ bị lắng xuống khi lưu lượng dòng chảy giảm làm đầy các bể chứa. Đơn vị đo hàm lượng chất rắn lơ lửng là mg/l.
- DO, COD: + DO (Dissolve oxygen): Phản ảnh hàm lượng oxi hoà tan trong nước. Ở điều kiện lý tưởng oxi có thể hoà tan trong nước đến 31mg/l còn ở nhiệt độ và áp suất bình thường, lượng oxi hoà tan trong nước nằm trong khoảng 8 – 15mg/l. Lượng oxi hoà tan là nguồn oxi cho các sinh vật, vi sinh vật và thực vật sống trong nước sinh sống. Nước có hàm lượng oxi hoà tan thấp thường là nước ô nhiễm.
+ COD (Chemical Oxygen Demand) - Nhu cầu oxi hoá học là lượng oxi cần thiết để oxi hoá các chất hữu cơ hoà tan trong nước bằng hai chất oxi hoá mạnh là Kali permanganate hoặc Kali bicromat trong môi trường axit mạnh. Chỉ số COD càng cao cho thấy mức độ ô nhiễm càng nặng. - COD (Biochemical oxygen Dermand) – Nhu cầu oxi sinh hoá là lượng oxi cần thiết để oxi hoá các chất hữu cơ có khả năng thoái biến sinh học trong mẫu nước thải bằng sự chuyển hoá hoá sinh hiếu khí, nhu cầu này liên quan đến 3 loại chất trong nước thải: Các chất hữu cơ được xem như là nguồn cacbon của VSV hiếu khí; các hợp chất nitrit, amoni và các hợp chất hữu cơ chứa nitơ được xem như nguồn dinh dưỡng của một số loại vi khuẩn; các chất hoá học mang tính khử như Fe 2+, S032- và S 2- bị oxi hoá bởi oxi hoà tan trong nước. - Chỉ số Nitơ (N): Các chất hữu cơ có chứa nitơ trong nước được phân giải thành NH 3, chất này tan trong nước tạo ra NH4+.
Khi có oxi và các vi khuẩn tự dưỡng, NH 3 được oxi hoá thành các oxít của nitơ có tính độc với cơ thể người và động vật. Một oxít nitơ có hoá trị cao nhất hoà tan trong nước Luận văn thạc sỹ - 2008 Đào Thị Thanh Hải Đại học Bách khoa Hà Nội 8 tạo thành HNO3.