ĐẶT VẤN ĐỀ Nền kinh tế xã hội nông nghiệp ở nƣớc ta đã hình thành và phát triển từ rất lâu đời cùng với lịch sử lâu dài dựng nƣớc và giữ nƣớc của dân tộc. Trong suốt tiến trình phát triển lâu dài ấy, các làng nghề truyền thống cũng đã hình thành và phát triển trong nông thôn Việt Nam và đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế. Sự phát triển của các làng nghề không những giải quyết đƣợc vấn đề việc làm cho nhiều lao động, nâng cao thu nhập cho ngƣời dân địa phƣơng nói riêng mà còn góp phần vào sự phát triển của nền kinh tế của cả nƣớc nói chung. Sự phát triển của làng nghề đem lại nhiều lợi ích kinh tế nhƣng song song với nó là tiềm ẩn những nguy cơ gây ô nhiễm môi trƣờng.
Thực trạng ô nhiễm môi trƣờng trong các làng nghề truyền thống và các cơ sở ngành nghề nông thôn ngày nay đang ngày càng gia tăng. Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy môi trƣờng làng nghề đang bị đe dọa và gây ô nhiễm nghiêm trọng với các chỉ tiêu phân tích nƣớc thải, khí thải, tiếng ồn … đều vƣợt quá quy chuẩn cho phép, nguyên nhân là do sự phát triển làng nghề nƣớc ta vẫn mang tính tự phát, công nghệ sản xuất còn thô sơ lạc hậu, thiếu đồng bộ, ý thức bảo vệ môi trƣờng của ngƣời dân còn chƣa cao, các loại chất thải đƣợc thải ra môi trƣờng sống xung quanh mà không đƣợc thu gom và xử lý triệt để nên tình trạng ô nhiễm môi trƣờng đã và đang xảy ra rất nghiêm trọng tại các làng nghề truyền thống ở Việt Nam. Làng nghề chế biến nông sản là một trong những loại hình làng nghề phổ biến nhất ở Việt Nam nhƣ: bún, miến, bánh đa, chế biến tinh bột. Sự ô nhiễm nƣớc ở các làng nghề đang là vấn đề cần đƣợc quan tâm, các chỉ tiêu cơ bản của nƣớc thải nhƣ BOD5, COD, TSS.
vƣợt quá quy chuẩn cho phép nhiều lần. Một trong những làng nghề sản xuất miến dong lâu năm là làng nghề làm miến dong Tân Hòa, xã Tân Hòa, huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội. Nƣớc thải làng nghề sản xuất miến dong xã Tân Hòa chứa hàm lƣợng các chất hữu cơ cao, chủ yếu là các chất dễ phân hủy, chuyển hóa sinh học và các hợp chất chứa nitơ làm giảm chất lƣợng của nƣớc, có thể gây ra một số bệnh nguy hiểm cho con ngƣời. Chính vì vậy, việc tìm hiểu và nghiên cứu quy trình xử lý thích hợp đối với loại nƣớc thải này là rất cần thiết, có ý nghĩa rất to lớn.
Từ thực tế trên, tôi đã thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải làng nghề sản xuất miến dong công suất 3000 m3/ngđ cho xã Tân Hòa, huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội”. 1 CHƢƠNG 1:TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về miến dong 1. Đặc Điểm yêu cầu, phân loại miến dong Miến dong là loại thực phẩm dạng sợi khô, đƣợc chế biến từ bột dong nguyên chất.
Sợi miến làm từ bột dong thƣờng ngon hơn: dai, trong, không trƣơng lên trong khi sử dụng Sợi miến cần độ dai và trong, mức độ trƣơng nở khi ngâm trong nƣớc nóng ít, không trƣơng lên trong lúc ăn. Có nhiều cách để phân loại miến khác nhau: - Theo hình dáng: miến cuộn tròn, miến bó sợi, miến vuông ăn liền - Theo màu sắc: miến trắng, miến vàng (miến trong, miến đục) Hình 1.1: Miến bó sợi và miến Hình 1.2: Miến vàng và miến - Theo thành phần nguyên liệu: Miến gạo: nguyên liệu từ tinh bột gạo Miến đậu xanh: nguyên liệu từ tinh bột đậu xanh Miến dong: nguyên liệu từ tinh bột dong riềng Miến hỗn hợp: nguyên liệu tinh bột khác nhau nhƣ gạo, đậu xanh, khoai tây. Nguyên liệu sản xuất miếng dong Cây dong riềng có tên khoa học là Canna edulis (Indica), thuộc nhóm Agriculture. Cây này mọc ở nhiều nơi trên thế giới.
Ở Việt Nam, nó đƣợc trồng nhiều ở vùng miền núi phía Bắc. Ở đây, trong 30 năm qua diện tích trồng dong riềng đã đƣợc mở rộng khoảng 20. Nó đƣợc trồng chủ yếu để lấy 2 tinh bột, dong riềng dễ trồng, có khả năng kháng côn trùng gây hại và chống dịch bệnh cao. Nó có thể phát triển liên tục trên môi trƣờng nghèo chất dinh dƣỡng, ít nƣớc tƣới hay những sƣờn dốc nơi có vụ mùa thƣờng kéo dài 10 - 12 tháng giúp ngăn chặn xói mòn.
Dong riềng đƣợc trồng vào tháng 2-5, sản lƣợng thƣờng thấy là 20 - 40 tấn/ha. Phần lớn tinh bột dong riềng sản xuất ở Việt Nam đƣợc đƣa vào chế biến miến, thay cho tinh bột đậu xanh rất đắt tiền. Miến dong riềng ở Việt Nam có chất lƣợng tốt hơn rất nhiều so với các loại miến làm từ tinh bột khoai tây và sắn.1: Thành phần hóa học của củ dong riềng STT Thành phần Hàm lƣợng (%) 1 Nƣớc 64 -80 2 Tinh bột 12 – 25 3 Protein 0,9 – 2,3 4 Lipit 0,1 – 0,7 5 Pectin, đƣờng 0,8 – 1,0 6 Các chất hoạt động sinh học 1,2 7 Xenlulo 5,6 – 8,8 (Nguồn: caytrongvatnuoi.com) Có hai loại tinh bột dong riềng là tinh bột khô và tinh bột ƣớt. Để giá thành rẻ hơn, khi làm miến ngƣời ta thƣờng dùng tinh bột ƣớt.
Thông thƣờng, ở các vùng làm miến dong, luôn có các hộ sản xuất tinh bột dong riềng để bán cung ứng nguyên liệu, vì vậy nguyên liệu làm miến dong đƣợc cung cấp rất thuận tiện. Vấn đề môi trƣờng tại làng nghề Việt Nam 1. Hiện trạng ô nhiễm môi trường tại các làng nghề ở Việt Nam Chủ yếu các làng nghề tập trung tại vùng nông thôn, nhận thức của ngƣời dân nơi đây về bảo vệ môi trƣờng còn kém, công nghệ sản xuất hầu hết còn thủ công lạc hậu. 3 Ô nhiễm môi trƣờng hầu nhƣ là tình trạng chung của các làng nghề tại Việt Nam.
Chất lƣợng môi trƣờng tại hầu hết các khu vực sản xuất đều không đạt chuẩn. Những ngƣời tham gia sản xuất và sống tại làng nghề bị ảnh hƣởng rất lớn bởi ô nhiễm. Nguy cơ ngƣời lao động phải tiếp xúc với khói bụi, nhiệt, hóa chất khá cao. Ngoài ra, ô nhiễm môi trƣờng tại các làng nghề còn ảnh hƣởng tới các vấn đề kinh tế - xã hội nhƣ giảm năng suất lao động, tăng chi phí khám chữa bệnh, giảm sức thu hút khách du lịch… dẫn đến thiệt hại về kinh tế… Làng nghề ở nƣớc ta thƣờng mang tính tự phát, quy mô nhỏ, thiết bị sản xuất thủ công, lạc hậu, mặt bằng sản xuất nhỏ hẹp.
Bên cạnh đó, ý thức bảo vệ môi trƣờng của các chủ cơ sở sản xuất, kinh doanh ở đó chƣa cao. Từ những hạn chế nêu trên dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trƣờng ở các làng nghề đã đến mức báo động, ảnh hƣởng nghiêm trọng đến môi trƣờng sống, sức khỏe đối với ngƣời dân trong làng nghề và ngƣời dân xung quanh các làng nghề. Tại hầu hết các làng nghề, ô nhiễm nguồn nƣớc diễn ra đặc biệt nghiêm trọng, do khối lƣợng nƣớc thải rất lớn, nhƣng lại chƣa qua hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung, thƣờng đƣợc xả thẳng ra hệ thống sông ngòi, kênh rạch quanh khu vực. Trong vòng 10 năm lại đây vấn đề môi trƣờng làng nghề đã đƣợc nhiều chƣơng trình NCKH quan tâm nhƣ Làng nghề Việt Nam và Môi trƣờng và nhiều đề tài nghiên cứu ứng dụng khác.
Cho đến nay một số cơ sở ở làng nghề dệt nhuộm Dƣơng Nội, Hà Đông, Giấy Yên Phong, cơ sở mạ kim loại dùng công nghệ hóa học - keo tụ, kết tủa - lắng nƣớc thải. Một số cơ sở chế biến giấy còn áp dụng keo tụ kết hợp tuyển nổi. Một số cơ sở chế biến bún, miến dong đã áp dụng bãi lọc sinh học ngập nƣớc, một số khác dùng bãi lọc trồng cây… Nhìn chung công nghệ xử lý nƣớc thải các làng nghề, tùy thuộc từng ngành sản xuất, tùy thuộc điều kiện từng làng xóm mà áp dụng các công nghệ đa dạng khác nhau. Qua kết quả nghiên cứu do các đơn vị của Bộ Y tế thực hiện cho thấy, tỷ lệ ngƣời mắc bệnh tại các làng nghề đang có xu hƣớng gia tăng trong những năm gần đây và tập trung vào một số bệnh nhƣ các bệnh ngoài da, hô hấp, tiêu hóa, thần kinh, bệnh phụ khoa, ung thƣ.
Tuổi thọ trung bình của ngƣời dân sống trong các 4 làng nghề ngày càng giảm, thấp hơn mƣời năm so với tuổi thọ trung bình cả nƣớc và thấp hơn từ năm đến mƣời năm so với làng không làm nghề.2: Chất lƣợng môi trƣờng tại một số làng nghề ở Việt Nam STT Chỉ tiêu QCVN Tinh bột Bún Nƣớc mắm Rƣợu Đậu phụ 40:2011 Bình Minh Phú Đô Hải Thanh Tân Đô Quang Bình 1 pH 5,5 – 9 4,6 6,1 9,59 12 5,1 2 SS 100 926 414 10 266 1. Một số công trình nghiên cứu xử lý nước thải tinh bột Đề tài: “Hệ thống xử lý nƣớc thải làng nghề sản xuất nông sản xã Minh Khai, Hoài Đức, Hà Tây bằng phƣơng pháp lọc sinh học ngập nƣớc” của Nguyễn Đình Bảng và cộng sự đã nghiên cứu hệ thống thu gom và xử lý nƣớc thải làng nghề chế biến thực phẩm bằng phƣơng pháp lọc sinh học kị khí và hiếu khí kết quả đạt đƣợc là sau 24h thì các chỉ tiêu cơ bản trong nƣớc thải đã đạt QCVN về nƣớc thải công nghiệp cột B 5 Hình 1.3: Hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp lọc ngập nước Thuyết minh quy trình: Nƣớc thải của quá trình sản xuất bún, miến hoặc tinh chế tinh bột sắn đƣợc lắng gạn sơ bộ ở bể lắng (1) trƣớc khi đƣa vào bể chứa (2) sau đó nƣớc thải đƣợc bơm vào cột lọc kị khí (3) theo chiều từ dƣới lên với lƣu lƣợng dòng đƣợc khống chế nhờ máy bơm (9) và ống chia dòng (8). Ở đây nƣớc thải sẽ từ từ dâng lên ngập lớp vật liệu lọc (5) và tiếp xúc với lớp vật liệu lọc mang vi sinh vật kị khí, các tạp chất hữu cơ có trong nƣớc thải sẽ bị phân hủy, phần bùn cặn đƣợc lắng xuống đáy cột và có thể lấy ra qua van (10) khi cần thiết; phần nƣớc thải trong tiếp tục chảy tự nhiên qua cột lọc hiếu khí (6) từ phía dƣới lên theo nguyên tắc bình thông nhau. Ở đây nƣớc thải đƣợc trộn với dòng không khí thổi cùng chiều từ dƣới lên bởi máy thổi khí (11) qua dàn phân phối khí (7).
Khi đó quá trình phân hủy sinh học hiếu khí các tạp chất hữu cơ xảy ra, phần bùn đƣợc lắng xuống đáy cột; phần nƣớc thải lại đƣợc lắng cặn một lần nữa nhờ máng lắng cặn (4) trƣớc khi chảy ra khỏi cột hiếu khí.