MỞ ĐẦU Trong nhiều thập niên qua tình trạng ô nhiễm môi trƣờng ngày càng trở nên nghiêm trọng, đó là sự phát thải bừa bãi các chất ô nhiễm vào môi trƣờng mà không đƣợc xử lý, gây nên hậu quả nghiêm trọng tác hại đến đời sống nhân loại trên toàn cầu. Việt Nam chúng ta đã và đang rất chú trọng đến việc cải tạo môi trƣờng và ngăn ngừa ô nhiễm. Vì vậy, để ngăn chặn sự ô nhiễm trƣớc tiên phải xử lý các nguồn gây ô nhiễm thải vào môi trƣờng, ví dụ nhƣ các nhà máy, xí nghiệp, các khu thƣơng mại, các làng nghề truyền thống trong quá trình hoạt động và sản xuất phát sinh ra chất thải phải đƣợc xử lý triệt để. Trong đó, xử lý nƣớc thải là một trong những yêu cầu cấp thiết ở nƣớc ta.
Sự phát triển các làng nghề là loại hình kinh tế phát triển đặc thù của nông thôn nƣớc ta. Theo thống kê, hiện nay cả nƣớc có 1500 làng nghề phân bố tại tất cả các tỉnh thành trong cả nƣớc, trong đó Đồng bằng sông Hồng có khoảng già nửa (800 làng nghề). Trong vòng 10 năm qua, làng nghề nông thôn đa dụng hơn và đã có tốc độ tăng trƣởng nhanh, trung bình 8% năm[4]. Các làng nghề thủ công đã góp phần không nhỏ vào bƣớc phát triển chung của nền kinh tế đang đi lên của đất nƣớc ta.
Bên cạnh những dấu hiệu đáng mừng này thì một thực trạng đáng lo ngại là nguy cơ gây ô nhiễm môi trƣờng từ các làng nghề, đặc biệt ô nhiễm nguồn nƣớc thải trong quá trình sản xuất. Một trong những làng nghề gây ô nhiễm nguồn nƣớc đáng kể đó là làng nghề sản xuất bún. Nhằm góp phần cải thiện môi trƣờng trong sạch hơn cùng với sự phát triển của làng nghề sản xuất, trong khóa luận này tôi lựa chọn đề tài: “ Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hƣởng tới giai đoạn xử lý yếm khí nƣớc thải sản xuất bún bằng thiết bị UASB”. Sinh viên: Hoàng Quốc Huy- MT1201 1 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Khóa Luận Tốt Nghiệp Chƣơng I.
Làng nghề và ô nhiễm do làng nghề. Trừ một vài nghề mới xuất hiện trong những năm gần đây nhƣ tái chế phế liệu, cơ khí… còn hầu nhƣ các làng nghề ở nƣớc ta đã hình thành và phát triển từ lâu đời. Các làng nghề đã phát triển hài hòa với môi trƣờng trong thời gian dài trƣớc đây. Ngày nay, do nhu cầu thị trƣờng đòi hỏi số lƣợng lớn hơn nhiều và chất lƣợng cũng phải cao hơn nhiều nên sự mở rộng sản xuất của các làng nghề đã đến mức quá tải, việc sử dụng hóa chất đã đến mức lạm dụng.
Vấn đề đánh giá tác động môi trƣờng của các làng nghề chƣa đƣợc đặt ra đúng mức. Vấn đề xử lý ô nhiễm môi trƣờng lại càng thả nổi hơn khi mọi ngƣời chỉ chú tâm đến sản lƣợng và lợi nhuận mà ít ai nghĩ đến những lợi ích chung của cộng đồng. Các làng nghề với đặc thù quy mô sản xuất nhỏ lẻ, công nghệ thủ công, lạc hậu, không đồng bộ, nhận thức bảo vệ môi trƣờng của ngƣời sản xuất còn hạn chế chính là nguyên nhân gây nên cac hệ lụy về ô nhiễm môi trƣờng xung quanh, đặc biệt là ô nhiêm nguồn nƣớc. Giải quyết vần đề ô nhiễm môi trƣờng do nƣớc thải làng nghề là vấn đề nổi cộm nhất hiện nay, song đó cũng là bƣớc đi nan giải.
Thật khó để có đủ vốn khi mà ở nông thôn của nƣớc ta tiền công cho một ngày công lao động vẫn còn quá thấp. Tuy nhiên, nếu cứ để tình trạng nhƣ hiện nay thì không chỉ nguồn nƣớc mặt bị ô nhiễm mà nguồn nƣớc ngầm cũng bị ô nhiễm theo. Làng nghề sản xuất bún và các vấn đề liên quan.1 Quy trình sản xuất bún. Muốn cải thiện môi trƣờng các làng nghề góp phần đảm bảo phát triển bền vững cần phải thực hiện các hiện pháp tổng thể bao gồm các giải pháp quản lý môi trƣờng làng nghề.
Trƣớc tiên phải nắm vững đƣợc công nghệ của từng loại hình sản xuất. Dƣới đây là công nghệ sản xuất bún. Sinh viên: Hoàng Quốc Huy- MT1201 2 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Khóa Luận Tốt Nghiệp Hình 1.1: Công nghệ sản xuất bún. Sinh viên: Hoàng Quốc Huy- MT1201 3 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Khóa Luận Tốt Nghiệp Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất bún: Gạo ngâm nƣớc lạnh qua đêm, nghiền nhuyễn với nƣớc.
Sau đó đựng vào các bao bằng vải treo lên để ráo nƣớc gọi là quá trình ủ chua, quá trình này thƣờng kéo dài trong khoảng 48 tiếng sau khi xay bột. Bột ƣớt đƣợc hồ hóa 1 phần bằng cách tƣới nƣớc sôi vào rồi nhào thành khối. Khối bột đƣợc nhào kỹ sau đó ép khuôn để tạo sợi. Sợi bún luộc trực tiếp trong nồi nƣớc đang sôi đến khi thấy các sợi bún nổi lên thì vớt ra thả vào nƣớc lạnh.
Nhu cầu nguyên liệu, năng lƣợng. Nguyên liệu chính trong bún đó là gạo đƣợc xay nhuyễn thành bột sau đó đƣợc hồ hóa, tạo sợi, luộc chín và làm nguội. Nƣớc có mặt trong hầu hết các công đoạn sản xuất bún. Năng lƣợng nhiệt đƣợc cấp chủ yếu từ điện hoặc than.
Cân bằng nguyên liệu và năng lƣợng cho sản xuất 1 tấn bún thành phẩm đƣợc thể hiện trong hình 1. Sinh viên: Hoàng Quốc Huy- MT1201 4 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Khóa Luận Tốt Nghiệp Bảng 1.1: Cân bằng vật chất, năng lượng cho sản xuất một tấn sản phẩm bún. Nguyên liệu đầu vào Nguyên liệu đầu ra Dòng thải Các công Nước Chất thải đoạn Nguyên liệu Lượng Sản phẩm Lượng (m3) rắn 450 kg Gạo Đãi gạo Gạo sạch Nƣớc 450kg 3 3m3 sạch Gạo 450kg Ngâm gạo Gạo ƣớt 500kg.95 Nƣớc sạch 1m3 Gạo ƣớt 500kg Xay bột 3 Bột lỏng 3500kg 0 Nƣớc 3m Ủ chua Bột cô Tách nƣớc Bột lỏng chua W= 50% 850kg 2.65 chua (w: độ ẩm) Bột cô Thấu bột (w= 50%) 850kg Bột sơ chín 1100kg 0 Nƣớc sôi 0.25m3 Bột sơ chín 1100kg Vắt bún, Xỉ than Than 52kg Bún chín 1000kg 0.5 làm chín (11kg) Nƣớc 0.5m3 Bún chín 1000kg Rửa bún Bún nguội 1000kg 1.5m3 Nguồn:[2] Giải thích: Quá trình làm chín bún, có sự chênh lệch giữa nguyên liệu đầu vào và ra khoảng 100kg là do quá trình có sử dụng năng lƣợng làm bay hơi khoảng 0,1m3 Sinh viên: Hoàng Quốc Huy- MT1201 5 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Khóa Luận Tốt Nghiệp 1. Các vấn đề ô nhiễm môi trƣờng do làng nghề sản xuất bún.
Nƣớc thải ra trong quá trình sản xuất bún chủ yếu là ớ khâu ngâm gạo, nghiền bột, công đoạn làm chín và rửa bún. Lƣợng nƣớc này chứa nhiều tinh bột và tinh bột đã biến tính. Nƣớc ngâm gạo có pH ~ 3 - 4, COD ~ 10000mg/l, BOD5 ~ 7000 - 8000mg/l. Nƣớc luộc bún và rửa bún có pH ~ 7, chứa ít tinh bột sống, nhƣng chứa nhiều tinh bột đã bị phá hủy, nƣớc ở dạng dịch keo khó lắng, lọc.
Môi lƣợng nƣớc dùng cho các khâu rửa dụng cụ. Lƣợng nƣớc này chứa chủ yếu là các tinh bột sống và các tạp chất khác.2: Khối lượng nước thải tại làng sản xuất bún Phú Đô Lượng nước thải Loại nước thải Trên 1 tấn bún thành Trên năm (m3) phẩm (m3) Khoảng 10.000 tấn/năm Nƣớc thải đãi gạo 3.00 30240 Nƣớc thải ngâm gạo 0.95 9576 Nƣớc tách bột sau ủ chua 2.65 26608 Nƣớc làm bún chín 0.50 15120 Nƣớc vệ sinh dụng cụ 1.00 10080 Tổng lƣợng nƣớc sử dụng 9.60 96264 Nguồn:[2] b) Khí thải. Khí thải sinh ra chủ yếu từ qúa trình ủ chua và quá trình phân hủy nƣớc thải, chất thải rắn. Với công nghệ sản xuất cũ, năng lƣợng chủ yếu cho quá trình luộc chín là than nên sẽ phát sinh khí thải gồm các khí: CO2, SO2, NO2, NO3,.
Sinh viên: Hoàng Quốc Huy- MT1201 6 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Khóa Luận Tốt Nghiệp c) Chất thải rắn. Chất thải rắn phát sinh trong quá trình sản xuất bún chủ yếu là xỉ than trong quá trình luộc chín, nguyên liệu thất thoát trong qua trình sản xuất và các loại bao bì sử dụng cho sản phẩm. Nƣớc thải và cơ sở khoa học phƣơng pháp xử lý yếm khí nƣớc thải. Phân loại nƣớc thải.
a) Định nghĩa: Hiến chƣơng Châu Âu đã định nghĩa nƣớc ô nhiễm nhƣ sau: ―Ô nhiễm nƣớc là sự biến đổi nói chung do con ngƣời đối với chất lƣợng nƣớc, làm nhiễm bẩn nƣớc và gây nguy hiểm cho con ngƣời, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã‖. Theo Tiêu chuẩn Việt Nam 5980-1995 và ISO 6107/1-1980: ―Nƣớc thải là nƣớc đã đƣợc thải ra sau khi đã sử dụng hoặc đƣợc tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp đối với quá trình đó‖. Ngƣời ta còn định nghĩa nƣớc thải là chất lỏng đƣợc thải ra sau quá trình sử dụng của con ngƣời và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng. b) Phân loại nước thải: + Nƣớc thải sinh hoạt: nƣớc thải sinh hoạt là nƣớc đƣợc thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt nhƣ tắm giặt, vệ sinh cá nhân…đƣợc thải ra từ các trƣờng học, bệnh viện, cơ quan, hộ gia đình, trung tâm thƣơng mại,.
+ Nƣớc thải công nghiệp: nƣớc thải công nghiệp là nƣớc thải đƣợc sinh ra trong quá trình sản xuất công nghiệp tại các nhà máy, xí nghiệp, xƣởng sản xuất công nghiệp. + Nƣớc thải bênh viện: là nƣớc thải phát sinh từ các bệnh viện, trung tâm y tế, phòng khám bệnh,. + Nƣớc mƣa: là nƣớc mƣa chảy tràn, thƣờng đƣợc thu gom bằng hệ thống riêng. + Nƣớc thải đô thị: là hỗn hợp các loại nƣớc thải trên chảy trong hệ thống thoát nƣớc chung trong khu vực đô thị.
Sinh viên: Hoàng Quốc Huy- MT1201 7 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Khóa Luận Tốt Nghiệp 1. Các thông số đánh giá chất lƣợng nƣớc.[1,5] a) Các chỉ tiêu vật lý Độ pH Giá trị pH của nƣớc thải có một ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý. Giá trị pH cho phép ta quyết định xử lý nƣớc theo phƣơng pháp thích hợp, hoặc điều chỉnh lƣợng hóa chất cần thiết trong quá trình xử lý nƣớc. Các công trình xử lý nƣớc thải áp dụng các quá trình sinh học hoạt động ở pH nằm trong giới hạn từ 6,5 - 9,0.
Môi trƣờng thuận lợi nhất để vi khuẩn phát triển thƣờng có pH từ 7 - 8. Các nhóm vi khuẩn khác nhau có giới hạn pH hoạt động khác nhau. Ví dụ vi khuẩn nitrit phát triển thuận lợi nhất với pH từ 4,8 - 8,8, còn vi khuẩn nitrat với pH từ 6,5 - 9,3. Vi khuẩn lƣu huỳnh có thể tồn tại trong môi trƣờng có pH từ 1 - 4.
