Đặt vấn đề: Ngành chế biến mủ cao su là nghành công nghiệp quan trọng và sớm phát triển ở nước ta. Ngay từ những ngày đầu thời kỳ Pháp thuộc, nhằm tiến hành khai thác thuộc địa và tận dụng sức lao động của người dân Việt Nam, thực dân Pháp đã tiến hành trồng một lượng lớn diện tích cao su nhằm phục vụ cho lợi ích kinh tế của chúng, đồng thời đáp ứng cho nhu cầu sử dụng sản phẩm cao su ngày càng cao của con người trên thế giới. Một loại sản phẩm tự nhiên mà hiện nay việc sản xuất bằng hóa chất (nhân tạo) để tạo được một sản phẩm tương ứng phải tốn kém gấp 3 đến 4 lần so với việc sử dụng mủ cao su tự nhiên để tạo ra sản phẩm. Cho đến nay, diện tích trồng cao su ngày càng được mở rộng bởi nguồn lợi kinh tế do nó mang lại vẫn còn rất lớn.
Diện tích trồng cao su càng tăng, càng được mở rộng; do đó, số lượng nhà máy chế biến mủ cao su cũng được tăng lên đáng kể. Nước thải từ nhà máy chế biến mủ cao su có độ nhiễm bẩn rất cao, ảnh hưởng lớn đến điều kiện vệ sinh môi trường. Nước thải ra từ nhà máy với khối lượng lớn gây ô nhiễm trầm trọng đến khu vực dân cư , ảnh hưởng đến sức khỏe, đời sống của nhân dân trong khu vực. Các mùi hôi thối độc hại, hóa chất sử dụng cho công nghệ chế biến cũng ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống nhân dân và sự phát triển của động thực vật xung quanh nhà máy.
Nếu không xử lí triệt để mà xả trực tiếp lượng nước thải vào các nguồn tiếp nhận như sông suối ao, hồ và các tầng nước ngầm thì nó sẽ gây ảnh hưởng nặng đến môi trường xung quanh. Mục đích của đề tài và phương pháp thực hiện: Mục đích: Nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý nước thải thích hợp, từ đó tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải phù hợp với điều kiện Nông trường Cao su Bến Củi nhằm xử lý hiệu quả và kinh tế. Phương pháp thực hiện: Phân tích thành phần nước thải. Điều tra, khảo sát, thu thập thông tin về nông trường cao su Bến Củi Nghiên cứu lý thuyết về công nghệ xử lý nước thải.
Phạm vi đề tài: Đề tài này có thể ứng dụng để xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho nông trường cao su Bến Củi. 7 Ngoài ra, cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho những nhà máy có tính chất nước thải tương tự như nước thải nông trường cao su Bến Củi. Giới hạn đề tài: Do hạn chế về thời gian cũng như các đặc điểm riêng của công ty nên đề tài chỉ xử lý nước thải ở cống tập trung mà không xử lý riêng cho từng loại nước thải ở các khâu khác trước khi thải ra cống. 8 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NÔNG TRƯỜNG CAO SU BẾN CỦI VÀ NGUỒN NƯỚC CẦN XỬ LÝ 2.
Tổng quan về Nông trường cao su Bến Củi: Giám đốc : Ông Trương Văn Minh Địa điểm xây dựng: Nông trường cao su Bến Củi nằm tại Ấp 3 Bến Củi. Huyện Dương Minh Châu, Tỉnh Tây Ninh. Diện tích xây dựng: Nông trường hiện nay quản lý 2.274,1 ha cao su, gồm 2.253,85 ha cao su kinh doanh và 20.25 ha cao su kiến thiết cơ bản Tổ chức nhân sự: Tổng số nhân công của đồn điền là 644 người. Nhiệm vụ chính: Chăm sóc, khai thác, chế biến mủ cao su nguyên liệu thành sản phẩm cao su bán thành phẩm để xuất bán cho khách hàng.
Sản lượng trung bình : 4. Quy trình công nghệ chế biến mủ cao su ở Nông trường cao su Bến Củi: N – NH3 MỦ NƯỚC VƯỜN CÂY BỂ CHỨA Nước rửa ĐÁNH ĐÔNG Serum+ rửa Acid CÁN Rửa SẤY Khí thải ĐÓNG GÓI Nước thải sau cùng Hình 2.1: Quy trình công nghệ chế biến mủ cao su 9 Mô tả công nghệ : Công đoạn xử lý nguyên liệu : mủ mới thu hoạch được chống đông bằng ammonia, sau đó được đưa về xả vào bể chứa , trộn đều bằng máy khuấy. Tiếp theo mủ nước được dẫn vào các mương đánh đông bằng các máng dẫn bằng inox , ở đây mủ được làm đông nhờ axit acetic 5%. Công đoạn gia công cơ học: mủ đông trong các mương đánh đông được đưa qua máy cán, máy kéo, máy cán tạo tờ, máy cắt băm cốm để cuối công đoạn tạo ra các hạt cao su cốm sau đó sẽ được rửa sạch trong hồ chứa mủ.
Công đoạn sấy: nhờ hệ thống bơm thổi rửa và hệ thống phân phối mủ tự động có sàn rung để làm ráo nước và tạo độ xốp cho mủ, sau đó mủ được cho vào xe đẩy để đưa vào lò sấy ở nhiệt độ 110 – 120 0C trong khoảng 90 phút thì mủ chín và vận chuyển ra khỏi lò sấy. Công đoạn hoàn thiện sản phẩm: mủ được quạt nguội, đem cân và ép bánh với kích thước và trọng lượng theo tiêu chuẩn TCVN 3769 – 83 ( 33,3 kg mỗi bánh ). Các bánh cao su được bọc bằng bao PE và đưa vào kho trữ sản phẩm. Hóa chất cho vào theo từng công đoạn mà chủ yếu là khâu đánh đông , khu trộn hóa chất : NH3 chống đông và khử khuẩn.
Ở khu trộn hóa chất thì tùy theo từng mùa, từng loại sản phẩm mà chủng loại , thành phần, liều lượng cho vào thay đổi khác nhau , nhưng chủ yếu là : Na2S2O3 để chống oxi hóa, HNS giúp ổn định độ nhớt , Pepsin TMD nhằm cắt mạch phân tử. Ngoài ra còn có Metabbisulfatnatri, Phenol, Canxiclorua, … Ở khâu đánh đông : CH3 – COOH, NaHS, …. Trong chế biến cao su cốm, nước thải sinh ra ở các công đoạn khuấy trộn , làm đông và gia công cơ học. Nước thải ra từ bồn khuấy trộn là nước rửa bồn và dụng cụ, là loại nước thải chứa nồng độ chất ô nhiễm thấp với ít mủ cao su.
Còn nước thải từ các mương đông tụ chứa một lượng lớn chất hữu cơ, có pH thấp vì phần lớn l serum được tách ra khỏi mủ trong quá trình đông tụ và có châm axit. Nước thải từ công đoạn gia công cơ học cũng chứa các chất ô nhiễm tương tự nhưng ở nồng độ thấp hơn, có nguồn gốc từ nước rửa được phun vào khối cao su trong quá trình gia công cơ học để loại bỏ tiếp tục serum, axit và các chất bẩn. Ngành chế biến mủ cao su là một trong những ngành gây ô nhiễm môi trường vào loại cao ở nước ta, có tác động rất lớn đến sự cân bằng sinh thái. Trong quá trình chế biến mủ cao su, nhất là khâu đánh đông mủ (đối với quy trình chế biến mủ nước) và khâu ly tâm mủ (đối với quy trình sản xuất mủ ly tâm) các nhà máy chế biến mủ cao su đã thải ra hàng ngày một lượng lớn nước thải khoảng từ 600 – 1.800m3 cho mỗi nhà máy với tiêu chuẩn sử dụng nước 20 – 30 m3/tấn DRC.
Lượng nước thải này có nồng độ các chất hữu cơ dễ bị phân hủy rất cao như acid 10 acetic, đường, protein, chất béo,. Hàm lượng COD đạt đến 2.000 mg/l, BOD từ 1.000 mg/l đã làm ô nhiễm hầu hết các nguồn nước, tuy thực vật có thể phát triển, nhưng hầu hết các loại động vật nước đều không thể tồn tại. Bên cạnh việc gây ô nhiễm các nguồn nước (nước ngầm và nước mặt), các chất hữu cơ trong nước thải bị phân hủy kị khí tạo thành H2S và mercaptan là những hợp chất không những gây độc và ô nhiễm môi trường mà chúng còn là nguyên nhân gây mùi hôi thối, ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường và dân cư khu vực. Nguồn gốc, lưu lượng và tính chất nước thải : Nguồn gốc và lưu lượng nước thải: Trong quá trình chế biến mủ cao su, nước thải phát sinh chủ yếu từ các công đoạn sản xuất sau : * Dây chuyền chế biến mủ ly tâm: Nước thải phát sinh từ quá trình ly tâm mủ, rửa máy móc thiết bị và vệ sinh nhà xưởng.
* Dây chuyền chế biến mủ nước : Nước thải phát sinh từ khâu đánh đông, từ quá trình cán băm, cán tạo tờ, băm cốm. Ngoài ra nước thải còn phát sinh do quá trình rửa máy móc thiết bị và vệ sinh nhà xưởng. * Dây chuyền chế biến mủ tạp : Đây là dây chuyền sản xuất tiêu hao nước nhiều nhất trong các dây chuyền chế biến mủ. Nước thải phát sinh từ quá trình ngâm, rửa mủ tạp, từ quá trình cán băm, cán tạo tờ, băm cốm, rửa máy móc thiết bị và vệ sinh nhà xưởng,.
Ngoài ra nước thải còn phát sinh do rửa xe chở mủ và sinh hoạt. Tính chất nước thải: * Dây chuyền sản xuất mủ ly tâm : Dây chuyền sản xuất này không thực hiện quy trình đánh đông cho nên hoàn toàn không sử dụng acid mà chỉ sử dụng amoniac, lượng amoniac đưa vào khá lớn khoảng 20kgNH3/tấn DRC nguyên liệu. Do đó đặc điểm chính của loại nước thải này là : Độ pH khá cao, pH 9 – 11 Nồng độ BOD, COD, N rất cao * Dây chuyền chế biến mủ nước : Đặc điểm của quy trình công nghệ này là sử dụng từ mủ nước vườn cây có bổ sung amoniac làm chất chống đông. Sau đó, đưa về nhà máy dùng acid để đánh đông, do đó, ngoài tính chất chung là nồng độ BOD, COD và SS rất cao, nước thải từ dây chuyền này còn có độ pH thấp và nồng độ N cao.
11 * Dây chuyền chế biến mủ tạp Mủ tạp lẫn khá nhiều đất cát và các loại chất lơ lửng khác. Do đó, trong quá trình ngâm, rửa mủ, nước thải chứa rất nhiều đất, cát, màu nước thải thường có màu nâu, đỏ. pH từ 5,0 – 6,0 Nồng độ chất rắn lơ lửng rất cao Nồng độ BOD, COD thấp hơn nước thải từ dây chuyền chế biến mủ nước 2. CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM TẠI NÔNG TRƯỜNG CAO SU BẾN CỦI: 2.
Khí thải: Hiện nay các nhà máy chế biến mủ cao su thường dùng dầu DO làm nhiên liệu cho lò sấy vì thế nên đã gây ra ô nhiễm do khí thải tạo ra. Thành phần khí thải do đốt dầu bao gồm: CO, SO2, NOx, bụi và các chất hữu cơ bay hơi, … Tuy nhiên còn tùy thuộc vào lưu lượng, nồng độ và thời gian tiếp xúc mà gây ra các tác động xấu nhiều hay ít cho con người, động thực vật, cơ sở vật chất trong phạm vi chịu ảnh hưởng.