Công nghệ xử lý nước thải chế biến cơm dừa

Bến Tre có hơn 70.000 ha dừa, chiếm gần 40% diện tích trồng dừa của cả nước, sản lượng hàng năm gần 600 triệu trái, trở thành vùng sản xuất, chế biến dừa lớn trong nước và khu vực. Bến Tre hiện có 1.970 cơ sở chế biến dừa với nhiều loại hình, qui mô khác nhau như thạch dừa, sữa dừa, dầu dừa, nước dừa, bột cốt dừa, cơm dừa nạo sấy, kẹo dừa, than hoạt tính, than gáo dừa, xơ dừa, mụn dừa,..

Nước thải của ngành dừa chủ yếu từ các nhà máy sản xuất có nguồn nguyên liệu là cơm dừa như nhà máy sản xuất cơm dừa nạo sấy, bột cốt dừa, tinh dầu dừa, sữa dừa với lượng nước thải ra có hàm lượng dầu cao, gây rất nhiều trở ngại trong việc xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn cho phép thải ra môi trường.

Thành phần và nồng độ các chất gây ô nhiễm trong nước thải của nhà máy chế biến các sản phẩm từ cơm dừa trước khi xử lý so sánh với tiêu chuẩn cho phép hiện hành:

 Nguồn: Công ty TNHH MYV Sinh học Môi trường Thông Xanh

.

Bảng trên là kết quả quan trắc tại một nhà máy sản xuất cơm dừa nạo sấy, tinh dầu dừa và bột cốt dừa. Trong quá trình khảo sát, nhận thấy trong hoạt động sản xuất bột cốt dừa (bột sữa dừa) nước thải ra có nồng độ ô nhiễm cao hơn cả, trong đó nồng độ BOD (nhu cầu oxy sinh học) và nồng độ COD (nhu cầu oxy hóa học) cao gấp hàng trăm lần tiêu chuẩn cho phép. Các chất hữu cơ và dầu mỡ này nếu không được xử lý, thải ra nguồn tiếp nhận sẽ gây mùi hôi thối, chúng phân hủy tạo thành CH4, CO2, H2S,.. là các loại khí độc gây nguy hiểm cho môi trường sống và sức khỏe con người.

Nước thải của các nhà máy chế biến từ cơm dừa được so sánh với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT, trong đó cột A cho phép thải vào nguồn nước sử dụng sinh hoạt, cột B dành cho nguồn tiếp nhận sử dụng vào mục đích khác. Quy chuẩn chỉ nêu thông số dầu mở khoáng (cột A cho phép 5mg/l; cột B: 10 mg/l). Trong khi đó, thông số dầu mở động thực vật không được đề cập. Tuy nhiên, đối với việc xử lý nước thải ngành dừa thì trước hết cần phải tách dầu mở vì dầu mở làm tắc nghẻn đường ống, đình trệ máy bơm, dầu mở làm tê liệt công trình xử lý sinh học hiếu khí. Có thể nói nếu không xử lý triệt để dầu mở thì không thể xử lý nước thải cơm dừa đạt tiêu chuẩn cho phép.

Xử lý dầu mở trong nước thải bằng cách nào?

Cách thứ 1: Xử lý dầu mỡ bằng phương pháp vật lý
- Thường xuyên vớt, hút mỡ trước khi chúng đóng cặn quá nhiều và dày.
- Đổ nước sôi trực tiếp vào ống thoát nước sau khi nấu nướng và dọn dẹp xong
Cách trên chỉ giảm được lượng dầu mỡ tức thời và phải thường xuyên thực hiện, tốn nhiều thời gian và công sức.

Cách thứ 2: Xử lý dầu mỡ bằng hóa chất
- Xử lý dầu mỡ bằng chất tẩy rửa: xà phòng, hóa chất tẩy mạnh đánh tan dầu mở
Cách trên xử lý dầu mỡ nhanh chóng nhưng gây ô nhiễm môi trường, chỉ hiệu quả tức thời và phải xử lý liên tục vì mỡ sẽ sinh lại rất nhanh.

Cách thứ 3: Xử lý dầu mở bằng phương pháp hóa lý
- Áp dụng keo tụ kết hợp tuyển nổi
Cách trên cần phải đầu tư thiết bị nhưng cho phép tách ra một lượng lớn dầu mở và chất rắn lơ lửng trong nước thải

Cách thứ 4: Xử lý dầu mỡ bằng phương pháp sinh học
- Sử dụng men vi sinh xử lý dầu mỡ: cần phải pha chế và hiệu quả lâu.
Cách trên cần lựa chọn loại vi sinh chuyên dùng xử lý dầu mỡ.
Trong 4 cách trên, cách thứ 2 xử lý dầu mở bằng hóa chất tẩy mạnh không nên áp dụng vì để lại hóa chất gây ô nhiễm cho hệ thống xử lý nước thải.

Cả 3 cách còn lại đều có thể sử dụng, trong đó hiệu quả nhất là sử dụng cả 2 cách: cách 1 (xử lý vật lý) và cách 3 (xử lý tuyển nổi).

Quy trình xử lý nước thải cơm dừa được đề xuất như sau:




Nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp: QCVN 40:2011/BTNMT, cột B.

Thuyết minh công nghệ:

Nước thải trong nhà máy tự chảy theo đường dẫn qua lưới chắn rác ra bên ngoài mương dẫn.

1. Mương tách dầu: Nước thải từ bên trong nhà máy chảy theo mạng lưới thu gom là các mương dẫn tách dầu được thiết kế theo mô hình bể tuyển nổi siêu nông. Lượng dầu nổi lên tùy thuộc vào độ dài của mương dẫn.
 
2. Bể tuyển nổi:  Bể có tác dụng loại bỏ hàm lượng cặn lơ lửng khó lắng, khó phân hủy tồn tại trong nước thải như chất béo, chất độc. Các chất này làm giảm hiệu suất của các công trình lắng và các công trình xử lý phía sau. Bể tuyển nổi là một cụm thiết bị gồm keo tụ tạo bông các chất lơ lửng, máy thổi khí siêu mịn, máy ly tâm tách dầu.

3. Bể lắng 1: Nước thải sau khi qua bể tách dầu được bơm vào ống trung tâm dẫn xuống đáy bể lắng đi lên ngược chiều trọng lực chảy qua bể điều hòa.

4. Bể điều hoà:  Trong quá trình sản xuất, nước thải không ổn định về nồng độ và lưu lượng tại các thời điểm khác nhau. Bể điều hòa khắc phục được hạn chế đó. Tại bể điều hoà, nước thải được khuấy trộn bằng máy thổi khí trộn đều các phần nước thải nhằm điều hoà nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải và ngăn cản quá trình phân huỷ kỵ khí tạo mùi hôi. Việc ổn định nồng độ nước thải giúp cho việc giảm nhẹ kích thước các bể xử lý, đơn giản hoá công nghệ, tăng hiệu quả xử lý.
Bốn công đoạn trên là quá trình xử lý cơ học và hóa lý: Do khối lượng riêng của nước lớn hơn nên dầu mỡ sẽ nổi lên trên mặt nước, quá trình tách này phải tiến hành nhanh chóng vì dầu mỡ làm ngăn cản sự trao đổi oxy của vi sinh vật hiếu khí trong nước thải, đồng thời hạn chế tối đa việc bị tắc bơm, đường ống ở hệ thống xử lý nước thải phía sau. Sau khi tách mỡ nước thải được đưa qua bề điều hòa để ổn định nồng độ và lưu lượng dòng thải.

5. Bể sinh học kỵ khí: Nước thải bơm vào bể từ dưới lên trên. Các vi sinh vật hiện diện trong nước thải dính bám lên bề mặt vật liệu có bề mặt riêng lớn để tăng sinh khối. Tại đây các vinh vật tiêu thụ các chất hữu cơ làm giảm tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải. Các vi sinh vật tiêu thụ chất hữu cơ để phát triển, tăng sinh khối. Nước thải sau khi qua hệ thống này hàm lượng COD giảm từ 60-70%. Nước thải tiếp tục tự chảy qua bể sinh học hiếu khí.

6. Bể sinh học hiếu khí: Đây là công trình thiết kế cho xử lý nước thải bậc hai. Nó cũng có khả năng xử lý được cả nitơ và phospho. Các vi khuẩn hiện diện trong nước thải tồn tại ở dạng lơ lửng do tác động của bọt khí. Từ đó chúng sẽ tiếp nhận ôxy và và chuyển hoá chất lơ lửng và hoà tan thành thức ăn. Quá trình này diễn ra nhanh nhất ở giai đoạn đầu và giảm dần về phía cuối bể.  Vi khuẩn sẽ tiêu thụ các chất hữu cơ để sinh khối làm giảm tải lượng ô nhiễm trong nước thải xuống mức thấp nhất. Sau khi qua thiết bị này COD, BOD giảm 70-80%. Sau đó, nước thải tiếp tục tự chảy qua bể lắng đứng.

7. Bể lắng 2: Nước thải được dẫn vào ống trung tâm nhằm phân phối đều trên toàn bộ mặt diện tích ngang ở đáy ống trung tâm để nước ra khỏi ống trung tâm có vận tốc nước đi lên trong bể chậm nhất (trong trạng thái tĩnh), khi đó các bông cặn hình thành có tỉ trọng đủ lớn thắng được vận tốc của dòng nước thải đi lên sẽ lắng xuống đáy bể lắng, nồng độ COD có thể giảm 70-75%.

8. Lọc áp lực: Nước thải sau khi qua bể lắng, được bơm qua thiết bị lọc áp lực để loại bỏ các cặn lơ lửng có kích thước nhỏ

9. Bể khử trùng: Tại đây, nước thải được khử trùng bằng Clorine nhằm tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh như E.Coli, coliform… trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là mạng lưới thu gom nước của trạm xử lý nước thải khu công nghiệp.

10. Bể chứa bùn: Bùn từ bể tách dầu, bể lắng 1, bể lắng 2, bể kỵ khí, bể hiếu khí được bơm hút về bể chứa. Tại đây là bùn ở dạng lẩn với nước, do đó cần phải qua thiết bị máy ép bùn.

11. Máy ép bùn: Bùn từ bể chứa qua máy ép bùn thành 2 phần rõ rệt: Phần nước tách ra được bơm qua bể chứa nước bùn. Phần bùn khô hợp đồng, giao cho đơn vị có chức năng xử lý.

12. Bể chứa nước bùn: Bùn trong bể chứa nước bùn sau ép lắng xuống sau đó qua máy ép tiếp, phần nước trong bơm dẫn về bể thu gom để xử lý lại.

Nước thải sau khi xử lý đạt quy chuẩn nước thải công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT.

Các chế phẩm vi sinh và hóa chất xử lý:
- Hóa chất: NaOH, P.A.C, Polymer, Clorin và máy bơm định lượng.
- Chế phẩm vi sinh kỵ khí và hiếu khí.

Quy trình xử lý nước thải chế biến các sản phẩm từ cơm dừa trên đã được đầu tư và thực hiện tại một nhà máy trong KCN Giao Long, huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre. Mọi chi tiết và thông tin tham khảo xin liên hệ: Nguyễn Văn Vinh, ĐT: 0919842459.

Nguyễn Văn Vinh
Trường Cao Đẳng Bến Tre