Khóa luận nâng cấp hệ thống xử lý nước thải và tái sử dụng khí sinh học công ty liên doanh sản xuất tinh bột sắn Kon Tum

hân tách thành lớp nước dịch và tinh bột. Nước dịch sẽ được tách ra và nồng độ tinh bột được tăng cao. Nước sau khi được tách ra từ công đoạn này đươc tái sử dụng một phần cho công đoạn rửa củ, một phần được chiết ra đường ống riêng để công nhân vận hành tiện theo dõi và được dẫn vào hệ thống xử lý nước thải. Sữa bột qua chiết xuất được dehydrat ở máy phân ly, nhờ vận tốc lớn bột tách ra khỏi nước ở dạng sệt và được ly tâm kiệt nước ở máy ly tâm, độ ẩm của bột lúc này khoảng 50 – 55%, được chuyền tải vào thiết bị sấy khô, nhờ không khí qua caloripha vào tháp sấy. Trong quá trình sấy nhiệt độ của buồng sấy phải theo dõi chặt chẽ. Khi độ ẩm đạt giới hạn yêu cầu tinh bột được thổi vào hệ thống Cyclon và để lắng, làm nguội. Sau đó tinh bột được chuyển qua rây để kiểm tra lại độ đồng nhất và độ mịn của sản phẩm trước khi cân tĩnh, đóng bao, bảo quản. 1 phần nước dd SO2 Năng lượng Nước bột loãng Tái sử dụng để rửa Tiếp nhận củ sắn Rửa sơ bộ, tách tạp chất Bóc vỏ gỗ, rửa sạch Băm nhỏ Nghiền, mài Dehydrat hóa (ly tâm tách nước) Sấy khô Sàng lọc Bao gói Lọc, ly tâm tách mủ Bảo quản thành phẩm Củ sắn tươi Trích ly, chiết xuất ( ly tâm tách bã ) Vỏ, đất, cát Nước thải Bã nén Thức ăn Gia súc Đầu, củ, sơ sắn Ép, nén Bã thải rắn 1 phần ra nước thải Nhiệt thải Vật liệu bao gói hỏng Nước Năng lượng Năng lượng Nước Năng lượng Năng lượng Bao gói Năng lượng Nước bột loãng Hình 2.4. Quy trình công nghệ sản xuất của Công Ty LDSX Tinh Bột Sắn KT Các phương pháp xử lý nước thải tại công ty 2.3.3.1 Nguồn gốc, lưu lượng nước thải phát sinh tại công ty Các nguồn phát sinh nước thải trong quá trình SX bao gồm: Nước thải từ công đoạn rửa củ Nước thải trong quá trình nghiền củ, lọc bã non, ép bã Nước thải trong quá trình lọc tinh (lọc ly tâm) Nước thải do rửa máy móc, thiết bị, vệ sinh nhà xưởng, giải nhiệt máy bơm. Tính toán lưu lượng nước thải (Xem chi tiết phần A, phụ lục 2) Với công suất là 120 tấn tinh bột sắn/ngày, lưu lượng nước thải là 2400 m3/ngày đêm. 2.3.3.2 Thành phần, tính chất nước thải phát sinh tại công ty Nước thải trong quá trình rửa củ sắn, cắt vỏ: có chứa đất, bùn, cát, mảnh vỏ, phần rễ, …chủ yếu ô nhiễm bởi các thành phần cát, đất tách ra từ củ và HCN do phân hủy Phazeolunatin trong vỏ thịt nhờ xúc tác của men Cyanoaza.Tuy nhiên do có một phần nước thải sau công đoạn ly tâm tách mủ được tuần hoàn lại để rửa củ nên có thêm các chất ô nhiễm như : cyanua, protein, tinh bột, đường … Nước thải trong quá trình nghiền củ, lọc bã non, ép bã chứa một hàm lượng lớn như tinh bột, protein, xenluloza, pectin, đường, cyanua, alcaloid, antoxian, protein và khoáng chất tách ra trong quá trình nghiền thô. Đây là nguồn chính gây ô nhiễm nước thải, có chứa SS, BOD5, COD rất cao. Nước thải trong quá trình lọc tinh (lọc ly tâm): chứa tinh bột, xenluloza, protein thực vật, lignin và cyanua do đó có: SS, BOD5, COD cao, pH thấp (trong quá trình SX do có sục khí SO2 vào trong nước trong công đoạn trích ly, SO2 khi gặp nước chúng sẽ chuyển hóa thành axit sunfurơ H2SO3 làm cho pH trong nước thải giảm xuống rất nhiều, bên cạnh đó còn do HCN). Ngoải ra trong nước thải còn chứa dịch bào có tanin, men và nhiều chất vi lượng có mặt trong củ sắn. Nước thải do rửa máy móc, thiết bị, vệ sinh nhà xưởng: có chứa dầu máy, SS, BOD5, đặc biệt là khi vệ sinh các cụm máy ly tâm thì nước thải chứa hàm lượng chất ô nhiễm tương đối cao (do lượng tinh bột còn sót lại, đóng trong các chi tiết máy). Tóm lại: Nước thải sinh ra từ dây chuyền SX tinh bột sắn có các thông số đặc trưng: pH thấp, nồng độ BOD5, COD, SS, cyanua, nitơ tổng, phốt pho tổng, vượt nhiều lần so với tiêu chuẩn môi trường. Về mặt cảm quan nước thải có màu trắng ngà, đục, bốc mùi chua nồng. 2.3.3.3 Biện pháp khống chế ô nhiễm nước thải hiện tại tại công ty Sơ đồ công nghệ hệ thống XLNT sản xuất tại công ty (xem hình 2.5) Nước thải sản xuất Máy lọc rác Bể lắng cát sơ bộ Hồ kỵ khí 1 Hồ kỵ khí 2 Hồ tùy nghi 3 Hồ tùy nghi 4 Hồ tùy nghi 5 Nguồn tiếp nhận sông PôKô Men vi sinh biological Lưới chắn rác thô Hình 2.5. Sơ đồ công nghệ hệ thống XLNT sản xuất tại công ty Thuyết minh công nghệ : Nước thải trong quá trình SX được thu gom vào hệ thống XLNT của công ty thông qua hệ thống mương dẫn đến bể lắng cát sơ bộ và rác được thu gom ngay đầu nguồn thải bằng máy lọc rác và song chắn rác thô. Các tạp chất và rác có kích thước lớn hơn 10 mm được lắng và thu gom tại vị trí này. Men vi sinh biological được cho vào ngay mương dẫn nước thải sau bể lắng cát sơ bộ (1,5kg/h). Sau đó nước thải được dẫn qua 5 hồ sinh học liên tiếp. Đầu mùa vụ, khi công ty bắt đầu đi vào SX trở lại thì men vi sinh cũng được bổ sung vào hồ kỵ khí số 1 (6tạ/hồ1). Men vi sinh được bổ sung vào nhằm phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Dưới tác dụng của VSV, các chất hữu cơ bị phân hủy tạo thành CO2, H2O, CH4. Sau khi qua hồ sinh học 5, nước thải được xả vào nguồn tiếp nhận là sông PôKô. 2.3.3.4 Đánh giá sơ bộ hiệu quả xử lý Nhìn chung nước thải sau khi qua xử lý có các chỉ tiêu BOD5, COD, SS, nitơ tổng vượt tiêu chuẩn gấp nhiều lần. Các biện pháp XLNT hiện tại tại công ty chưa đạt hiệu quả như mong muốn, việc bổ sung men vi sinh chỉ mang tính chất tạm thời và chỉ mới được áp dụng trong thời gian gần đây nên chất lượng nước thải đầu ra chưa đạt yêu cầu xả thải (TCVN 5945-2005, loại B). Nguồn tiếp nhận xả thải là sông PôKô, qua các số liệu bảng 2.5 bên dưới cho thấy nước thải của công ty đã đưa một tải lượng chất ô nhiễm tương đối lớn vào sông, ảnh hưởng nghiêm trọng đến thủy vực, nguồn nước dùng để tưới tiêu, giảm năng suất cây trồng, gây hại đến nhiều loại cá tôm tại khu vực của dòng sông. Hệ thống thu gom nước thải chưa tốt, chưa tách riêng nước mưa và nước thải, một phần nước mưa đi vào hệ thống XLNT làm tăng thể tích cần thiết của hệ thống. Bảng 2.5: Kết quả phân tích sáu mẫu nước thải trước và sau xử lý tại Công Ty LDSX Tinh Bột Sắn Kon Tum STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Kết quả TCVN 5945 -2005, loại B Ngày 08/01/09 Ngày 09/01/09 Ngày 12/01/09 Trước xử lý Sau xử lý Trước xử lý Sau xử lý Trước xử lý Sau xử lý 1 pH - 4,92 8,25 4,8 8,41 5,28 7,87 5,5 - 9 2 BOD5(20oC) mg/L 8.500 864 8.200 850 7.500 800 50 3 COD mg/L 9.680 1.064 9.780 1.080 8.000 1.020 80 4 SS mg/L 2.702 425 2.312 350 2.220 330 100 5 Nitơ tổng mg/L 105,36 62,41 70,61 18,231 87,42 57,44 30 6 Phốtpho tổng mg/L 7,48 2,53 8,67 3,7 8,15 2,16 6 7 Xianua (CN-) mg/L 1,0 0,094 0,5 0,05 0,45 0,04 0,1 8 SO42- mg/L 43,2 4,01 66,66 5,76 52 4,93 0,5 (Nguồn: Chi Cục Tiêu Chuẩn – Đo Lường – Chất Lượng Kon Tum) Ghi chú: Kết quả phân tích mẫu nước thải ngày 08 và 09/01/09 được xin tại Chi Cục Tiêu Chuẩn - Đo Lường - Chất Lượng Kon Tum. Kết quả ngày 12/ 01/09 được SVTH đề tài tự lấy vào lúc 15 giờ chiều cùng ngày và gửi Chi Cục Tiêu Chuẩn - Đo Lường - Chất Lượng KT phân tích. 2.3.4 Tổng hợp kết quả phân tích nước thải trước xử lý tại một số nhà máy Bảng 2.6: Công suất hoạt động của một số nhà máy SX tinh bột sắn quy mô lớn Tên Công Ty LDSX Tinh Bột Sắn Kon Tum Công ty TNHH Chế Biến Tinh Bột Sắn KMC VN Công ty Khoai Mì Tây Ninh Nhà Máy Tinh Bột Mì Phước Long Địa chỉ Kon Tum Bình Phước Tây Ninh Bình Phước Công suất (tấn nguyên liệu/ngày) 400 - 420 400 – 500 500 Trung bình là 500, hết công suất là 1.600 Nguồn Khảo sát thực tế Arrpet, 2006 Arrpet, 2005 Arrpet, 2003 Công Ty LDSX Tinh Bột Sắn KT hoạt động với công suất 120 tấn tinh bột sắn/ngày (400 - 420 tấn nguyên liệu/ngày đêm), thuộc quy mô SX lớn. Việc trình bày và tổng hợp các số liệu về thành phần, tính chất nước thải đặc trưng của một số nhà máy SX tinh bột sắn kết hợp với các kết quả phân tích các mẫu nước thải tại công ty, dựa vào đặc thù SX của công ty để đưa ra các thông số thiết kế hợp lý trong đề tài. Bảng 2.7: Thành phần, tính chất nước thải đặc trưng của các nhà máy SX tinh bột sắn quy mô lớn tại Việt Nam STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Công ty TNHH chế biến tinh bột sắn KMC VN Công ty khoai mì Tây Ninh Nhà máy tinh bột mì Phước Long 1 pH - 3,78 - 4,53 4,3 0 - 4,50 4,90 - 5,70 2 BOD5(20oC) mg/L 6.757 - 15.280 5.600 - 8.950 6.200 - 13.200 3 COD mg/L 9.221 - 20.648 10.701-15.560 7.000 - 14.243 4 SS mg/L 330 - 4.400 1.588 - 2.650 500 - 3.080 5 N-NH3 mg/L 37,8 - 84,5 71,4 - 88,1 45 - 73 6 Nitơ tổng mg/L 220 - 237 174 - 212 90 - 367 7 P-PO4 mg/L 47 - 58 53 - 59 10 - 45 8 SO42- mg/L 21 - 28 10 - 25 26 - 73 9 Xianua (CN-) mg/L 32,5 - 36,5 30,0 - 33,6 19 - 28 (Nguồn: Mai et al) Bảng 2.8: Tổng hợp kết quả phân tích mẫu nước thải các nhà máy SX tinh bột sắn STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Kết quả 1 pH - 4,5 – 5,9 2 BOD5(20oC) mg/L 6.420 – 10.010 3 COD mg/L 7.850 – 12.244 4 SS mg/L 560 – 2.980 5 N-NH3 mg/L 47 - 88 6 Nitơ tổng mg/L 109 - 335 7 P-PO4 mg/L 10 - 51 8 SO42- mg/L 24 - 65 9 Xianua (CN-) mg/L 16 - 34 (Nguồn: Huỳnh Ngọc Phương Mai. 2006) 2.3.5 Cơ sở lựa chọn thông số thiết kế cho hệ thống XLNT trong đề tài Bảng 2.9: Thông số thiết kế cho hệ thống XLNT tại công ty STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Kết quả Trước xử lý TCVN 5945-2005, loại B 1 pH - 4,5 – 5,3 5,5 - 9 2 COD mg/L 10.000 80 3 BOD5(20oC) mg/L 8.000 50 4 Cặn lơ lửng (SS) mg/L 2.300 100 5 Nitơ tổng mg/L 170 30 6 Phốt pho tổng mg/L 30 6 7 Xianua (CN-) mg/L 20 0,1 Ngoài thành phần, tính chất nước thải đặc trưng phát sinh do hoạt động SX tại công ty được trình bày ở 2.3.3.2, bên cạnh đó còn có thêm vài đặc điểm sau: Sắn chỉ được làm sạch lớp vỏ gỗ, không tách lớp vỏ củi, vỏ cùi chiếm 5 - 20% trọng lượng củ, thành tế bào chủ yếu là cellulose, bên trong tế bào là các hạt tinh bột, các chất chứa nitrogen và dịch bào. Trong dịch bào có tannin, sắc tố, độc tố, các enzyme… vỏ cùi có nhiều tinh bột (5 – 8%) nên khi chế biến nếu tách đi thì tổn thất tinh bột trong củ, nếu không tách thì nhiều chất dịch bào làm ảnh hưởng màu sắc của tinh bột. Tại nhà máy sử dụng SO2 để tẩy trắng tinh bột, SO2 khi gặp nước chúng sẽ chuyển hóa thành axit sunfurơ H2SO3, bên cạnh đó còn do HCN, làm cho pH trong nước thải giảm xuống rất nhiều nên chọn pH dao động trong khoảng 4,5 – 5,3. Quy trình SX tại nhà máy có tuần hoàn nước (nước thải sau công đoạn ly tâm tách mủ, một phần được tái sử dụng lại cho khâu rửa củ, tiết kiệm bớt lượng nước sạch cấp vào mức độ ô nhiễm cao hơn. Một phần nước thải thì được chiết ra đường ống riêng để công nhân vận hành tiện theo dõi lượng tinh bột thất thoát để điều chỉnh máy sao cho tổn thất tinh bột là ít nhất và nước này được dẫn vào hệ thống XLNT kiểm soát nồng độ ô nhiễm), chọn BOD5 = 8.000 mg/L; COD = 10.000 mg/L, SS = 2.300 mg/L, nitơ tổng = 170 mg/L, photpho tổng = 30 mg/L. Các kết quả phân tích mẫu nước thải tại công ty cho thấy hàm lượng cyanua dao động trong khoảng 0,4 – 2 mg/L là rất thấp. Hàm lượng cyanua có trong củ sắn tùy thuộc vào giống sắn (đắng hay ngọt), tính chất, độ dinh dưỡng của đất, điều kiện phát triển của cây và thời gian thu hoạch, nên chọn CN- = 20 mg/L là giá trị đặc trưng. Chương 3 HIỆN TRẠNG CÔNG NGHỆ XLNT TẠI CÔNG TY LDSX TINH BỘT SẮN KON TUM 3.1 THÔNG SỐ HOẠT ĐỘNG, HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỤM 1 (XỬ LÝ CƠ HỌC) Cụm 1 bao gồm: máy lọc rác, bể chứa nước, bể lắng cát, mương dẫn, lưới chắn rác thô 3.1.1 Máy lọc rác (Lọc parabol) Mô tả thiết bị: lọc parabol có dạng trống quay, làm bằng thép, đường kính trống quay 1m, chiều dài 3m, kích thước mắt lưới 10 mm. Nguyên tắc làm việc: một động cơ được gắn vào trục trống quay, khi làm việc nước thải được đưa vào từ một đầu lọc, lọc parabol quay quanh trục, rác được giữ lại trên mắt lưới, nước sau lọc chảy xuống một bể chứa bên dưới rồi đưa vào bể lắng cát. Đầu kia của lọc parabol được gắn với băng chuyền, rác thải sau khi được lưới giữ lại đổ về băng chuyền và đưa ra ngoài. Quan sát thực tế cho thấy: tại đây rác có kích thước lớn hơn 10 mm được giữ lại, chủ yếu là vỏ cùi, vỏ gỗ, đầu, củ, sơ sắn, mảnh vụn trong quá trình mài, nghiền, rửa…, không có hiện tượng nghẹt lọc (Xem hình PL-7, PL-8 phần A.2 phụ lục 1) Kết luận: Lọc parabol hiện tại đáp ứng được yêu cầu tách loại các tạp chất lớn ở phần đầu của phần xử lý cơ học. 3.1.2 Bể chứa nước Bể chứa có nhiệm vụ trung gian để đưa nước sau khi qua lọc parabol đến bể lắng cát, kích thước của bể chứa : L x B x H = 4 m x 3 m x 2,5 m (Xem hình PL-9 phần A.2 phụ lục 1). 3.1.3 Bể lắng cát Bảng 3.1: Thông số hoạt động của bể lắng cát hiện hữu Kích thước Đơn vị Giá trị Dài L x Rộng B m 7 x 4,4 Chiều cao tổng cộng H m 1,8 Chiều cao hữu ích m 1,4 Độ dốc i % 10 Số ngăn (n) Kích thước mỗi ngăn dài x rộng m 2 4,4 x 3,5 (Nguồn: Khảo sát tại công ty LDSX Tinh Bột Sắn Kon Tum) Bảng 3.2: Hiệu quả xử lý của bể lắng cát hiện hữu Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giá trị đầu vào Giá trị đầu ra Hiệu suất (%) SS mg/L 2.220 1.887 15 (Nguồn: Chi Cục Tiêu Chuẩn – Đo Lường – Chất Lượng Kon Tum. Ngày 12/01/09) Quan sát thực tế cho thấy: tại đây phần lớn cát được giữ lại (cát rời, và một phần cát dính trong lớp vỏ gỗ, đất), cát được lấy ra khỏi bể bằng phương pháp thu gom thủ công bằng xẻng. SS giảm ở bể lắng cát chủ yếu từ cát, đất, sỏi nhỏ và từ các mảnh vỏ gỗ nhỏ hơn 10 mm không được giữ lại ở lọc parobol (Xem hình PL-10 phần A.2 phụ lục 1). 3.1.4. Mương dẫn Muơng dẫn 1: dẫn nước từ sau bể lắng cát đến mương dẫn 2, kích thước L x B x H = 3,65 m x 0,47 m x 0,3 m. Muơng dẫn 2: dẫn nước từ mương dẫn 1 đến hồ kỵ khí 1, kích thước L x B x H = 3,65 m x 0,47 m x 0,3 m. 3.1.5 Lưới chắn rác thô Kích thước lưới chắn rác thô: L x B = 0,8 m x 0,6 m. Kích thước mắt lưới: l x b = 5 cm x 2 cm. Nước thải qua lưới chắn rác thô đặt ngay mương dẫn 2 trước khi vào hồ sinh học. Quan sát thực tế cho thấy kích thước mắt lưới lớn, chỉ loại được các tạp chất lớn từ bên ngoài vào như: củ sắn rơi trong quá trình vận chuyển, hay bọc nhựa, vỏ cơm hộp.., hoàn toàn không có tác dụng loại tiếp các tạp chất có kích thước nhỏ hơn 10 mm như sợi sơ sắn, mảnh vụn nhỏ, lớp váng bọt (Xem hình PL-11 phần A.2 phụ lục 1). Kết luận: Lưới chắn rác thô hiện hữu làm việc không hiệu quả. 3.2 THÔNG SỐ HOẠT ĐỘNG, HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỤM 2 (XỬ LÝ SINH HỌC) Cụm 2 gồm 5 hồ sinh học. Cụm 2 cách cụm 1 là 600 m 3.2.1 Hồ kỵ khí 1 Bảng 3.3: Thông số hoạt động hiện tại của hồ kỵ khí số 1 STT Thông số Kích thước (m) Đơn vị tính Giá trị 1 Nồng độ BOD5 vào - mg/L 8.500 2 Lưu lượng (Q vào) - m3/ngày 2.400 3 Thể tích hồ 110 x 110 x 2,5 m3 30.250 4 Thời gian lưu - ngày 12,6 5 Tải trọng thể tích (LV1) - kg/ m3.ngày 0,674 (Nguồn: Khảo sát tại công ty LDSX Tinh Bột Sắn Kon Tum) Bảng 3.4: Hiệu quả xử lý hiện tại của hồ kỵ khí số 1 STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giá trị đầu vào Giá trị đầu ra Hiệu suất(%) 1 BOD5 mg/L 8.500 4.165 51 2 Cặn lơ lửng (SS) mg/L 2.702 2.202 18,5 3 Nitơ tổng mg/L 105,36 100 5 4 Phốt pho tổng mg/L 7,48 6,21 17 (Nguồn: Chi Cục Tiêu Chuẩn – Đo Lường – Chất Lượng Kon Tum. Ngày 08/01/09) Nhận xét: Tải trọng thể tích dòng vào BOD5 cao, LV1 = 0,674 (kg/ m3.ngày) so với tiêu chuẩn là 0,01 – 0,1 (kg/ m3.ngày), hàm lượng cơ chất trên một đơn vị thể tích cao, VSV có thể bị sốc, mất thời gian dài để thích nghi, quá tải, không đảm bảo mức độ an toàn đối với việc phát thải mùi, thời gian lưu là 12,6 ngày. Qua bảng 3.4 ta thấy hiệu quả xử lý BOD5 trung bình (51%), hiệu quả xử lý SS (18,5%), nitơ tổng (5%), phốt pho tổng (17%) không cao. 3.2.2 Hồ kỵ khí 2 Bảng 3.5: Thông số hoạt động hiện tại của hồ kỵ khí số 2 STT Thông số Kích thước (m) Đơn vị tính Giá trị 1 Nồng độ BOD5 vào - mg/L 4.165 2 Lưu lượng (Q vào) - m3/ngày 2.400 3 Thể tích hồ 61 x 61 x 2,5 m3 9302,5 4 Thời gian lưu - ngày 3,88 5 Tải trọng thể tích (Lv2) - kg/ m3.ngày 1,075 (Nguồn: Khảo sát tại công ty LDSX Tinh Bột Sắn Kon Tum) Bảng 3.6: Hiệu quả xử lý hiện tại của hồ kỵ khí số 2 STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giá trị đầu vào Giá trị đầu ra Hiệu suất(%) 1 BOD5 mg/L 4.165 3.290,35 21 2 Cặn lơ lửng (SS) mg/L 2.202 2.003 9 3 Nitơ tổng mg/L 100 90 10 4 Phốt pho tổng mg/L 6,21 5,46 12 (Nguồn: Chi Cục Tiêu Chuẩn – Đo Lường – Chất Lượng Kon Tum. Ngày 08/01/09) Nhận xét: Tải trọng thể tích dòng vào BOD5 quá cao, LV2 = 1,075 (kg/ m3.ngày) so với tiêu chuẩn là 0,01 – 0,1 (kg/ m3.ngày), thời gian lưu 3,88 ngày là thấp. Hiệu quả xử lý các thông số BOD5 (21%), SS (9%), nitơ tổng (10%), phốt pho tổng (12%) thấp. 3.2.3 Hồ tùy nghi 3 Bảng 3.7: Thông số hoạt động hiện tại của hồ tùy nghi 3 STT Thông số Kích thước (m) Đơn vị tính Giá trị 1 Lưu lượng (Q vào) - m3/ngày 2.400 2 Thể tích hồ 36 x 36 x 3 m3 3.888 3 Thời gian lưu - ngày 1,62 (Nguồn: Khảo sát tại công ty LDSX Tinh Bột Sắn Kon Tum) 3.2.4 Hồ tùy nghi 4 Bảng 3.8: Thông số hoạt động hiện tại của hồ tùy nghi 4 STT Thông số Kích thước (m) Đơn vị tính Giá trị 1 Lưu lượng (Q vào) - m3/ngày 2.400 2 Thể tích hồ 36 x 36 x 3 m3 3.888 3 Thời gian lưu - ngày 1,62 (Nguồn: Khảo sát tại công ty LDSX Tinh Bột Sắn Kon Tum) Nhận xét: Ở hồ 3 và 4, thời gian lưu rất thấp (1,62 ngày), lưu lượng lớn, thể tích hồ đã được công ty nâng từ 3240 m3 lên 3888 m3. 3.2.5 Hồ tùy nghi 5 Bảng 3.9: Thông số hoạt động hiện tại của hồ tùy nghi 5 STT Thông số Kích thước (m) Đơn vị tính Giá trị 1 Nồng độ BOD5 vào - mg/L 1200 2 Lưu lượng (Q vào) - m3/ngày 2.400 3 Thể tích hồ 110 x 110 x 2,5 m3 30.250 4 Thời gian lưu - ngày 12,6 5 Tải trọng thể tích (Lv5) - kg/ m3.ngày 0,1 (Nguồn: Khảo sát tại công ty LDSX Tinh Bột Sắn Kon Tum) Bảng 3.10: Hiệu quả xử lý hiện tại của hồ tùy nghi 5 STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giá trị đầu vào Giá trị đầu ra Hiệu suất(%) 1 BOD5 mg/L 1200 864 28 2 Cặn lơ lửng (SS) mg/L 850 425 50 3 Nitơ tổng mg/L 75 62,41 17 4 Phốt pho tổng mg/L 2,7 2,53 7 (Nguồn: Chi Cục Tiêu Chuẩn – Đo Lường – Chất Lượng Kon Tum. Ngày 08/01/09) Nhận xét: Tải trọng thể tích dòng vào BOD5 LV5 = 0,1 (kg/ m3.ngày) so với tiêu chuẩn là 0,01 – 0,1 (kg/ m3.ngày), thời gian lưu 12,6 ngày. Hiệu quả xử lý thông số BOD5 (28%), nitơ tổng (17%), photpho tổng (7%) thấp, hiệu quả xử lý SS trung bình (50%). Thực tế thì nước thải đã được pha loãng trước khi dẫn vào hồ tùy nghi 5. Ghi chú: Hiệu quả xử lý hiện tại của hồ kỵ khí số 1, 2 và hồ tùy nghi 5 được xin tại Chi Cục Tiêu Chuẩn – Đo Lường – Chất Lượng Kon Tum, ngày 08/01/09. Hiệu quả xử lý hiện tại của bể lắng cát được SVTH đề tài tự lấy vào lúc 15 giờ chiều ngày 12/01/09 và gửi Chi Cục Tiêu Chuẩn - Đo Lường - Chất Lượng KT phân tích. 3.3 CÁC VẤN ĐỀ, NGUYÊN NHÂN GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO NƯỚC THẢI TINH BỘT SẮN TẠI CÔNG TY Bảng 3.11: Các vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải SX tinh bột sắn tại công ty, phân tích nguyên nhân, đề xuất giải pháp. STT Các vấn đề Nguyên nhân Biện pháp 1 Hệ thống XLNT hiện tại của công ty không thể đáp ứng được yêu cầu xả thải (chất lượng nước không đạt) so với tiêu chuẩn TCVN 5945 – 2005, loại B - Hiệu quả xử lý của hồ kỵ khí số 1 tính theo BOD5 trung bình. - Hiệu quả xử lý ở hồ kỵ khí số 2, 3, 4, 5 thấp. - Tải trọng dòng vào BOD5 cao (ở cả 5 hồ), thời gian lưu thấp (đặc biệt ở hồ 3, 4). - Chất lượng nước trong hồ bị ảnh hưởng nhiều do thời tiết, khí hậu và chất lượng men vi sinh biological. - Lưu lượng nước thải cao hơn do tăng công suất từ 100 tấn tinh bột sắn/ngày lên 120 tấn tinh bột sắn/ngày. Phương án cải tạo 2 - Phát sinh nhiều mùi hôi, đặc biệt tại khu vực 5 hồ sinh học, mùi hôi thối nồng nặc, chua nồng - Mùi hôi còn phát sinh trong khu vực nhà máy - Nước thải lưu trữ trong các hồ bị phân hủy kỵ khí, hồ hở tự nhiên, không đảm bảo tải trọng thiết kế, tải trọng dòng vào BOD5 quá cao. LV1 = 0,674 ; LV2 = 1,075 ; LV3 = 2,031 ; LV5 = 0,1 (kg/m3.ngày). -Tại khu vực SX, nước thải không được thu gom triệt để (rò rỉ), tinh bột và các cặn bã hữu cơ bị phân hủy tự nhiên trong không khí sinh ra mùi hôi. - Phương án cải tạo - Kiểm soát rò rỉ nước thải cũng như chất thải có chứa nhiều chất hữu cơ tại khu vực SX, tránh thải tinh bột và các cặn bã hữu cơ ra ngoài, hạn chế tối đa các chất hữu cơ sinh ra lẫn vào nước, giảm tới mức tối thiểu lượng chất hữu cơ phân hủy tự nhiên trong không khí -Công ty cần tăng cường trồng thêm cây xanh trong khu vực nhà máy, đặc biệt tại các hồ nước thải (các loại cây có tính chất tinh dầu) 3 Bùn cặn tại các hồ nước thải, cát, đất, đá, váng bọt tại bể lắng cát không được thu gom thường xuyên và xử lý. Làm giảm thể tích hữu ích của bể và gây nhiễm bẩn môi trường, gia tăng số lượng vi khuẩn gây bệnh, phát sinh mùi Do thiết kế ban đầu không có công trình xử lý bùn thải. Công ty chưa có sự quan tâm đến việc xử lý bùn cặn phát sinh từ hệ thống XLNT. Bùn cặn phát sinh từ hệ thống XLNT cần được thu gom triệt để và xử lý. 4 Mỹ quan không đảm bảo, nước thải có màu đen, đặc, nhiều cặn, ruồi, nhặng nhiều Nồng độ chất ô nhiễm cao, hồ hở tự nhiên, hiệu quả xử lý của hồ thấp. Phương án cải tạo Chương 4 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NÂNG CẤP HỆ THỐNG XLNT VÀ TÁI SỬ DỤNG KHÍ SINH HỌC CÔNG TY LDSX TINH BỘT SẮN KON TUM 4.1 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NÂNG CẤP HỆ THỐNG XLNT 4.1.1 Cơ sở lựa chọn phương án Nước thải được thải ra chủ yếu từ giai đoạn rửa củ và tách tinh bột (ly tâm, sàng lọc). Đặc tính chung của nước thải tinh bột sắn là trong thành phần có chứa hàm lượng chất hữu cơ rất cao với các chỉ tiêu BOD5, COD, SS vượt tiêu chuẩn nhiều lần, độ đục , độ màu cao do thành phần cặn lơ lửng chủ yếu là các hạt tinh bột có kích thước nhỏ ở dạng phân tán keo, tính chất của hạt tinh bột rất khó lắng nên áp dụng biện pháp xử lý hoá lý (keo tụ tạo bông) để tách chất lơ lửng. Khi tiến hành thí nghiệm Jartest nhận thấy rằng nước thải chuyển từ màu trắng ngà sang màu đổ hồng khi nhỏ dung dịch NaOH vào để nâng pH, là do oxit sắt có trong thành phần của củ phản ứng với CN-, độc tính của nước thải tinh bột sắn gây ra bởi sự hiện diện của glucoside. Hợp chất này dễ bị phân huỷ thành glucose, aceton và axit cyanide. Vì vậy việc khử CN được quan tâm đến trong công nghệ xử lý. Tỷ lệ BOD5/COD trong nước thải lên đến trên 70% nên định hướng xử lý bằng phương pháp sinh học là thích hợp. Đặc tính của nước thải là có nồng độ chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học cao nên công đoạn xử lý kỵ khí là không thể thiếu. Bể UASB được quan tâm hơn cả vì ở giai đoạn acid hoá không chỉ chuyển hoá protein, glucose,… thành acid mà còn có tác dụng khử CN-. Vì vậy bể UASB sẽ được thiết kế với thời gian lưu lớn để đảm bảo nồng độ CN sẽ được giảm đáng kể trước khi dẫn vào các công trình xử lý tiếp theo. Bên cạnh đó bể UASB có khả năng XLNT hữu cơ tải trọng cao, tốn ít năng lượng, hiệu quả xử lý cao từ 70 – 90% theo COD, thiết bị đơn giản, chiếm ít diện tích, khả năng giữ bùn lâu và ít thay đổi hoạt tính khi không hoạt động, hàm lượng SS trong nước thải chủ yếu là các chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học nên không ảnh hưởng đến bể UASB. Ngoài nồng độ CN-, BOD5, COD, SS cao trong nước thải còn chứa lượng lớn nồng độ nitơ và photpho. Bể lọc sinh học có ưu điểm là khả năng xử lý nitơ, photpho cao nên bể lọc sinh học được lựa chọn trong công nghệ xử lý. 4.2.2 Phương án đề xuất Nguồn tiếp nhận sông PôKô Nước thải Máy lọc rác Bể lắng cát Lưới chắn rác tinh Bể điều hòa Bể UASB Bể lắng 1 Thu gom đổ bỏ Thu gom đổ bỏ Thu gom đổ bỏ Bể phản ứng Bể lọc sinh học Cụm 5 hồ sinh học hiện hữu Khí Bể trộn NaOH (pH lên 5) Phèn PAC Khí Nước sau tách bùn Thiết bị lọc khí sinh học Đốt Sân phơi bùn Bùn Bùn Hình 4.1. Sơ đồ hệ thống XLNT tinh bột sắn phương án 1 Nguồn tiếp nhận sông PôKô Nước thải Máy lọc rác Bể lắng cát Lưới chắn rác tinh Bể điều hòa Bể UASB Bể lắng 1 Thu gom đổ bỏ Thu gom đổ bỏ Thu gom đổ bỏ Bể phản ứng Bể lọc sinh học Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo 1 Khí Bể trộn NaOH (pH lên 5) Phèn PAC Khí Nước sau tách bùn Thiết bị lọc khí sinh học Đốt Sân phơi bùn Bùn Bùn Hồ hiện hữu 2 Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo 3 Hồ hiện hữu 4 Hồ hiện hữu 5 Hình 4.2. Sơ đồ hệ thống XLNT tinh bột sắn phương án 2 Ghi chú Xây dựng mới Hiện hữu Cải tạo Đường đi của khí Đường đi của hóa chất Đường đi của bùn Đường đi của nước thải Đường đi của rác, cát, váng bọt Thuyết minh quy trình công nghệ Phương án 1: Nước thải SX theo mương dẫn bằng thép đến máy lọc rác. Tại đây rác có kích thước lớn hơn 10mm sẽ được giữ lại, chủ yếu là lớp vỏ gỗ, đầu, củ sơ sắn, mảnh vụn trong quá trình mài, nghiền, rửa …Nước thải đi qua các mắt lưới của lọc parabol đến bể chứa. Sau đó nước sẽ tự chảy đến bể lắng cát. Bể lắng cát giữ lại phần lớn các hạt cát có kích thước lớn hơn 0,2mm bao gồm những hạt cát rời và một phần cát dính trong lớp vỏ gỗ, tránh ảnh hưởng đến máy bơm và thiết bị ở các công trình sau. Nước thải trước khi đến bể điều hòa sẽ qua lưới chắn rác tinh. Lưới chắn rác tinh có nhiệm vụ loại bỏ các sơ sợi sắn, lớp váng bọt nổi và rác có kích thước nhỏ hơn 10mm không được giữ lại tại máy lọc rác. Tại bể điều hoà nhờ quá trình khuấy trộn và cấp khí giúp ổn định lưu lượng và nồng độ