CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN 1.1 KHÁI QUÁT VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN Ở VIỆT NAM [1] Việt Nam nằm bên bờ Tây của Biển Đông, là một biển lớn của Thái Bình Dương, có diện tích khoảng 3.000 km2, có bờ biển dài 3260 km. Vùng nội thuỷ và lãnh hải rộng 226.000km 2, vùng biển đặc quyền kinh tế rộng hơn 1 triệu km2 với hơn 4.000 hòn đảo, tạo nên 12 vịnh, đầm phá với tổng diện tích 1.160km2 được che chắn tốt dễ trú đậu tàu thuyền. Biển Việt Nam có tính đa dạng sinh học khá cao, cũng là nơi phát sinh và phát tán của nhiều nhóm sinh vật biển vùng nhiệt đới ấn Độ - Thái Bình Dương với chừng 11.000 loài sinh vật đã được phát hiện. Nước ta với hệ thống sông ngòi dày đặc và có đường biển dài rất thuận lợi phát triển hoạt động khai thác và nuôi trồng thủy sản.
Sản lượng thủy sản Việt Nam đã duy trì tăng trưởng liên tục trong 17 năm qua với mức tăng bình quân là 9,07%/năm. Với chủ trương thúc đẩy phát triển của chính phủ, hoạt động nuôi trồng thủy sản đã có những bước phát triển mạnh, sản lượng liên tục tăng cao trong các năm qua, bình quân đạt 12,77%/năm, đóng góp đáng kể vào tăng trưởng tổng sản lượng thủy sản của cả nước. Ngành thủy sản Việt Nam có một vai trò rất to lớn trong nền kinh tế quốc dân, đóng góp cho GDP cả nước khoảng 4%. Trong cơ cấu nông – lâm – ngư nghiệp, thủy sản chiếm khoảng 20 – 22% tỷ trọng.
Việt Nam đã đứng vào top 10 nước xuất khẩu thủy sản lớn nhất thế giới. Ngành chế biến thủy sản hiện nay phát triển thành một ngành kinh tế mũi nhọn, ngành sản xuất hàng hóa lớn, đi đầu trong hội nhập kinh tế quốc tế. Với sự tăng trưởng nhanh và hiệu quả, thủy sản đã đóng góp tích cực trong chuyển đổi cơ cấu kinh tế nông nghiệp, nông thôn, đóng góp hiệu quả cho công cuộc xóa đói, giảm nghèo, giải quyết việc làm cho trên 4 triệu lao động, nâng cao đời sống cho cộng đồng dân cư khắp các vùng nông thôn, ven biển, đồng bằng, trung du, miền núi…, đồng thời góp phần quan trọng trong bảo vệ an ninh quốc phòng trên vùng biển đảo của Tổ quốc. Xuất khẩu thủy sản của Việt Nam đã có những bước tiến vượt bậc trong gần 20 năm qua.
Kim ngạch xuất khẩu thủy sản từ mức thấp 550 triệu năm 1995 đã có những bước tăng trưởng mạnh mẽ qua từng năm với mức tăng trưởng bình quân 15,6%/năm. Quá trình tăng trưởng này đã đưa Việt Nam trở thành một trong 5 nước xuất khẩu thủy sản lớn nhất thế giới, giữ vai trò chủ đạo cung cấp nguồn thủy sản toàn cầu. 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng Năm 2018, Việt Nam xuất khẩu thủy sản sang 161 thị trường so với năm 2017 có 167 thị trường. 4 “thị trường tỷ đô” gồm Mỹ, EU, Nhật Bản có sự cách biệt đáng kể hơn so với năm trước.
Trong đó Mỹ đã vượt EU lên vị trí thị trường lớn nhất với 1,6 tỷ USD, tăng 14,5%, tiếp đến là EU với 1,47 tỷ USD, giảm nhẹ 0,6%, đứng thứ 3 là Nhật Bản với 1,38 tỷ USD, tăng 5% và Trung Quốc bị giảm 5% xuống còn 1,2 tỷ USD. Mỹ, ASEAN và Hàn Quốc đều tăng tỷ trọng trong khi EU, Trung Quốc giảm. Tuy nhiên, ngành Chế biến Thủy sản cũng là một trong những ngành gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường. Ảnh hưởng của ngành chế biến thủy sản đến môi trường có sự khác nhau đáng kể, không chỉ phụ thuộc vào loại hình chế biến, mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như quy mô sản xuất, sản phẩm, nguyên liệu đầu vào, mùa vụ, trình độ công nghệ sản xuất, trình độ tổ chức quản lý sản xuất…, trong đó yếu tố kỹ thuật, công nghệ và tổ chức quản lý sản xuất có ảnh hưởng quyết định đến vấn đề bảo vệ môi trường của từng doanh nghiệp.
Một số tác động đặc trưng của ngành Chế biến Thuỷ sản gây ảnh hưởng đến môi trường có thể kể đến như sau: - Ô nhiễm không khí: mùi hôi phát sinh từ việc lưu trữ các phế thải trong quá trình sản xuất, khí thải từ các máy phát điện dự phòng. Trong các nguồn ô nhiễm không khí, mùi là vấn đề chính đối với các nhà máy chế biến thủy sản. - Chất thải rắn phát sinh chủ yếu từ quá trình chế biến bao gồm các loại đầu vỏ tôm, vỏ nghêu, da/mai mực, nội tạng mực và cá. - Nước thải sản xuất trong chế biến thủy sản chiếm 85-90% tổng lượng nước thải, chủ yếu từ các công đoạn: rửa trong xử lý nguyên liệu, chế biến, hoàn tất sản phẩm, vệ sinh nhà xưởng và dụng cụ, thiết bị, và nước thải sinh hoạt.
Trong các nguồn phát sinh ô nhiễm, nước thải là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường bởi phát sinh thể tích nước thải lớn với nồng độ ô nhiễm cao nếu không được xử lý thích hợp.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ ĐẶC TRƯNG NƯỚC THẢI CỦA NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN 1.1 Quy trình công nghệ sản xuất * Nguyên liệu: Nguồn nguyên liệu phục vụ cho quá trình chế biến là các loại thủy hải sản như cá, tôm, mực, bạch tuộc. được đánh bắt trực tiếp từ biển hoặc do người dân nuôi. Các nguyên liệu hải sản cần phải tươi sống và đảm bảo chất lượng. * Năng lượng: Năng lượng sử dụng chính trong chế biến thuỷ sản là điện cung cấp cho hệ thống máy lạnh cấp đông bảo quản sản phẩm.
Ngoài ra, than và dầu được sử dụng để đốt lò hơi cấp nhiệt cho một 11 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng số khâu chế biến. Một số doanh nghiệp có dây truyền chế biến các sản phẩm từ thuỷ sản sử dụng khí gas để sấy, nướng sản phẩm. Ngoài ra còn có nước để rửa nguyên liệu, và hóa chất khử trùng là chlorine. * Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất: Hình 1.
Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất thủy sản 1.2 Đặc trưng nước thải ngành chế biến thủy sản * Nguồn phát sinh nước thải của nhà máy chế biến thủy sản gồm nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt: - Nước thải sản xuất: sinh ra trong quá trình chế biến và nước vệ sinh nhà xưởng, máy móc, thiết bị… Các khâu chế biến tạo ra nhiều nước thải là nhập nguyên liệu, sơ chế nguyên liệu, khâu rửa và chế 12 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng biến. Thành phần nước thải có chứa các chất hữu cơ có nguồn gốc từ động vật và có thành phần chủ yếu là protein và các chất béo, các chất rắn lơ lửng, các chất cặn bã, vi sinh vật và dầu mỡ. Lưu lượng và thành phần nước thải chế biến thủy sản rất khác nhau giữa các nhà máy tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu sử dụng, và thành phần các chất sử dụng trong chế biến (các chất tẩy rửa, phụ gia…). - Nước thải sinh hoạt: Sinh ra tại các khu vực vệ sinh và nhà ăn.
Thành phần nước thải có chứa các cặn bã, các chất rắn lơ lửng, dầu mỡ, các chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt , các chất dinh dưỡng và vi sinh vật. * Đặc trưng nước thải nhà máy chế biến thủy sản: Nước thải của ngành chế biến thủy sản có lượng rất lớn. Đây là nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nước thải ngành chế biến thủy sản đặc trưng bởi các thông số ô nhiễm như: Độ màu, mùi, chất rắn không hòa tan, chất rắn lơ lửng, các vi trùng gây bệnh (ecoli, coliform), chất hữa cơ hòa tan (BOD, COD), các chất dinh dưỡng (nito, phot pho), dầu mỡ.
-Độ màu: Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, máu của động vật thủy sản trong quá trình chế biến, hoặc do các sản phẩm được tao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ. - Mùi: Trong nước thải thường chứa nhiều mảnh vụn thịt và ruột của các loại thủy sản, các mảnh vụn này thường dễ lắng và dễ phân hủy gây nên các mùi hôi tanh. Mùi hôi còn do các loại khí, sản phẩm của quá trình phân hủy kị khí không hoàn toàn của các hợp chất protid và axit béo khác trong nước thải sinh ra các hợp chất mecaptanes, H2S, …và mùi NH3 sinh ra từ mùi nguyên liệu thủy sản hoặc do sự thất thoát từ các máy nén khí của các thiết bị đông lạnh, mùi khí Cl2 từ quá trình khử trùng. -Hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS) dao động từ 200-1000 mg/l.
Do trong nước thường chứa các vụn thuỷ sản và các vụn này dễ lắng, ngoài ra còn chứa bùn, cát cuốn theo nước khi rửa, sơ chế nguyên liệu và vệ sinh thiết bị, nhà xưởng nhà xưởng. - Các vi trùng gây bệnh: Trong nước thải có chứa nhiều loại vi sinh vật gây bênh như vi khuẩn, virus, giun sán…chúng sống ký sinh trong các vật chủ, được thể hiện theo chỉ số ecoli, coliform. - COD dao động trong khoảng từ 500 – 3000 mg/l, hàm lượng BOD dao động từ 300 – 2000 mg/l. hàm lượng Nitơ khá cao từ 50-200 mg/l.
Nước thải có hàm lượng chất hữa cơ, chất dinh dưỡng cao vì trong đó có carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy, dầu, photphat, nitrat, mẩu vụn thịt xương nguyên liệu chế biến, máu chất béo, các chất hòa tan từ nội tạng tôm, cá, cũng như chất tẩy rửa và các tác nhân làm sạc khác dùng trong quá trình chế biến và vệ sinh, khử trùng. 13 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng * Nhận xét chung: Nước thải chế biến thủy sản có tải lượng các chất ô nhiễm (COD, BOD) lớn, khi thải vào nước sông ngòi kênh rạch sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn tiếp nhận, phá hủy hệ sinh thái, ảnh hưởng đến cộng đồng. Hàm lượng Nito, Photpho trong nước cao gây phú dưỡng nguồn tiếp nhận làm nước có màu và mùi khó chịu đặc biệt là lượng oxy hoà tan trong nước giảm mạnh gây ảnh hưởng đến sự sống và phát triển của hệ thủy sinh trong nước. Vì vậy việc nghiên cứu áp dụng và đưa ra các giải pháp công nghệ để xử lý nước thải là vấn đề cấp bách mà chúng ta cần thực hiện.
14 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD: PGS.TS Đặng Viết Hùng TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN 1.3 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN 1.