Một số vấn đề về nguyên liệu và sản phẩm phân bón hữu cơ từ nguồn protein phế thải của quá trình chế biến thuỷ sản

Ngày đăng: 25-02-2022 | Chuyên mục: Nghiên cứu - Ứng dụng KH&CN | Tác giả: Th.S Nguyễn Văn Vinh-Trường Cao đẳng Bến Tre

Ngành chế biến thủy hải sản hiện nay đã trở thành một trong những ngành kinh tế quan trọng với quy mô sản xuất hàng hóa lớn dẫn đầu trong hội nhập kinh tế quốc tế. Ngành chế biến thủy hải 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, đồng thời góp phần quan trọng trong bảo vệ an ninh quốc phòng trên vùng biển đảo của Tổ quốc.

Bên cạnh các sản phẩm tạo ra của cải vật chất cho xã hội, ngành chế biến thủy hải sản phát sinh những phế phẩm chất thải rắn, những khối lượng nước thải rất lớn mà nhà máy tự xử lý và giao chất thải rắn cho đơn vị có chức năng xử lý. Cụ thể mỗi nhà máy phải có hệ thống xử lý nước thải và định kỳ thuê đơn vị có pháp nhân xử lý các chất thải rắn phát sinh.

Nhằm tái chế các chất thải rắn phát sinh vốn là phế phẩm gây ô nhiễm và tốn kém thành phân bón hữu cơ có giá trị kinh tế, Trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu qui trình sản xuất phân bón hữu cơ sinh học từ nguồn protein - phế thải của quá trình chế biến thuỷ sản”. Đề tài do GS.TS Nguyễn Quang Thạch và nhóm cộng tác thực hiện tại tỉnh Bến Tre và đã chuyển giao cho doanh nghiệp.

Mục đích của bài viết này là làm rõ hơn nơi xuất phát nguồn protein phế thải và tiêu chuẩn của sản phẩm phân bón hữu cơ để doanh nghiệp dễ tiếp cận và làm đúng quy định pháp luật.

1. Nguồn protein phế thải xuất hiện trong quá trình chế biến thủy sản như thế nào? Làm sao vận chuyển chất thải ra khỏi nhà máy?

Đơn cử một nhà máy chế biến thủy sản đông lạnh cá basa có công suất 10.000 tấn sản phẩm/năm thì bình quân cần 20.000 tấn nguyên liệu, như vậy phát sinh 10.000 tấn chất thải rắn trong quá trình sản xuất và nhà máy đó phải đầu tư hệ thống xử lý nước thải có công suất 1.000 m³/ngày.

Nguồn protein phế thải được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu cơ nằm trong 02 sơ đồ quy trình công nghệ:

- Sơ đồ công nghệ sản xuất cá fillet;

- Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản. 

(Nguồn: Tài liệu giảng dạy chế biến thủy sản - Nguyến Văn Vinh).

Thuyết minh quy trình

Nhập nguyên liệu: Nguyên liệu là cá được vận chuyển từ các vùng nuôi về nhà máy chủ yếu là thuyền thông thuỷ hoặc xe lạnh.

Giết thịt: Sau khi kiểm tra nguyên liệu cá được giết chết nhanh bằng cách cắt hầu để thuận lợi cho việc lấy fillet.

Lấy máu, nội tạng: Sau khi giết thịt, máu, nội tạng, xương, đầu, đuôi được lấy ra hết khỏi thịt cá

Rửa sạch lần 1: Rửa dưới vòi nước cho sạch miếng fillet

Lạng da: Sử dụng dao hoặc máy chuyên dùng

Chỉnh hình: Dùng dao chuyên dùng để chỉnh lại hình dạng miếng fillet cho đẹp (bỏ mở, xương, da còn sót lại)

Rửa sạch lần 2: Sau chỉnh hình là soi ký sinh trùng và rửa lại lần 2

Phân cở: Cá fillet được phân cở theo trọng lượng (gam) hoặc theo yêu cầu riêng của khách hàng

Rửa lần 3: Rửa dưới vòi nước lần 3

Đông lạnh: Cá sau khi rửa sạch xếp vào khuôn theo cở rồi đem cấp đông ở để bảo quản và chờ giao hàng xuất ra thị trường.

Trong quy trình sản xuất cá fillet: công đoạn lấy máu, nội tạng thì máu và nội tạng có thể làm nguồn nguyên liệu để chế biến phân bón hữu cơ.

Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý nước thải

Nước thải của nhà máy phát sinh từ quá trình sản xuất đi vào hệ thống xử lý nước thải chúng sẽ được giữ lại bởi song chắn rác đặt trước hố gom, lượng rác này sẽ được nhân viên vận hành thu gom hàng ngày.

 Nước thải sau khi vào hố gom được tách mở theo phân tầng tự nhiên để lấy tách bớt mở, sau đó nước thải được tập trung vào bể điều hòa có thổi khí ổn đinh nồng độ và lưu lượng nước cho các công đoạn phía sau và có bơm định lượng điều chỉnh pH,

Nước thải từ bể điều hoà được bơm lên bể DAF là bể tuyển nổi áp lực bằng khí nén nhằm tách triệt để lượng dầu mở, chất rắn lơ lửng và huyền phù ra khỏi nước. Nước thải từ bể tuyển nổi đi vào bể UASB (sinh học kỵ khí) sẽ được hỗn hợp bùn kỵ khí phân huỷ và chuyển hoá thành khí metan và cacbonnic. Bọt khí sinh ra bám vào bùn cặn tạo thành dòng tuần hoàn tăng hiệu suất xử lý. Sau đó, nước thải được chảy tràn qua bể Aerotank có thổi khí để xử lý sinh học. Bể Aerotank có tác dụng khử chất hữu cơ dễ phân hủy trong  nước thải ở điều kiện hiếu khí. Oxy được cấp liên tục vào bể thông qua hệ thống phân phối khí được đặt trong bể nhờ máy thổi khí. Trong bể này các chất hữu cơ trong nước thải được các vi sinh vật hiếu khí được xử lý tạo các bùn lắng được lắng trong bể lắng.

Phần bùn lắng này được bơm về bể chứa bùn sinh học, tại đây lượng bùn một phần được bơm tuần hoàn trở lại bể Aerotank và một phần được bơm vào bể nén bùn sinh học sẽ được hút đi xử lý đúng nơi quy định khi bể đầy bằng xe chuyên dụng.

Nước thải sau khi qua bể lắng tiếp tục đi qua bể khử trùng, tại đây nước thải được khử trùng bằng Clorine, sau đó sẽ được thải vào nguồn tiếp nhận.

Trong quy trình công nghệ xử lý nước thải: công đoạn tách mở và bùn thải là nguồn nguyên liệu chính để chế biến phân bón hữu cơ.

Như vậy nguồn nguyên liệu chế biến phân bón hữu cơ từ quá trình chế biến thủy sản là các chất thải như bùn thải, máu, mở, thịt cá. Các chất thải này không thể đem ra ngoài nhà máy như chất thải thông thường mà phải được kiểm nghiệm để chứng minh chúng không là chất thải nguy hại.

Theo quy định tại Thông tư số 36/2015/TT-BTNMT ngày 30/6/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về quản lý chất thải nguy hại thì bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải công nghiệp được xếp vào loại chất thải nguy hại * (đánh dấu *: có khả năng là chất thải nguy hại). Do đó, bùn thải từ nhà máy chế biến thủy sản cần được phân định tính chất nguy hại theo quy định tại Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng nguy hại đối với bùn thải từ quá trình xử lý nước (QCVN 50: 2013/BTNMT về ngưỡng nguy hại) để có biện pháp quản lý phù hợp theo quy định.

Trường hợp không có thay đổi về công nghệ sản xuất, nguyên vật liệu, hóa chất đầu vào của quá trình sản xuất hoặc thay đổi liên quan đến quá trình phát sinh chất thải thì việc phân định chỉ thực hiện một lần, không phải thực hiện lại.

Theo QCVN 50:2013/BTNMT nêu trên, công ty lấy mẫu phân tích 15 thông số đầu tiên của Bảng 1 để đánh giá và phân định bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải, gồm có: 1 Asen; 2 Bari; Bạc; 4 Cadimi; 5 Chì; 6 Coban; 7 Kẽm; 8 Niken; 9 Selen; 10 Thủy ngân; 11 Crôm VI - Cr⁶⁺ ; 12 Tổng Cyanua; 13 Tổng Dầu ; 14 Phenol; 15 Benzen.

Khi mẫu thử có kết quả của 15 thông số dưới ngưỡng nồng độ cho phép thì chất thải là chất thải rắn không nguy hại và được phép vận chuyển ra khỏi nhà máy. Nếu không chứng minh được chất thải có các chất ô nhiễm (15 thông số) thấp hơn giới hạn của QCVN 50:2013/BTNMT thì việc vận chuyển chất phế thải sẽ bị phạt do không có chức năng vận chuyển chất thải nguy hại. 

 2. Sản phẩm là loại phân gì? Tiêu chuẩn áp dụng như thế nào?

Từ nguồn phế thải trong quá trình chế biến thủy sản và bùn thải của hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy chế biến thủy sản có thể sản xuất loại phân bón như sau:

- Phân bón hữu cơ:

Khi công bố chất lượng tuân theo mức chất lượng hàm lượng chất hữu cơ phải >20% và mức sai lệch cho phép phải >93% tức mẫu kiểm tra phải >18,6%.

- Phân bón hữu cơ cải tạo đất:

Bằng cách thêm vào một số chất cải tạo đất sẽ có được loại phân bón mới: Phân bón cải tạo đất, công bố chất lượng như sau:

- Phân bón hữu cơ – vi sinh:

Bằng cách thêm vào một số thành phần khác sẽ được phân bón hữu cơ nhiều thành phần.

Nếu bổ sung vi sinh ta có phân hữu cơ – vi sinh, công bố chất lượng như sau:

- Phân bón hữu cơ – sinh học:

Nếu bổ sung một số chất như axit humic, axit fulvic trong than bùn chẳng hạn, ta có phân bón hữu cơ – sinh học, công bố chất lượng như sau:

- Phân bón hữu cơ – đa lượng (Phân bón hữu cơ – khoáng)

Nếu bổ sung phân hữu cơ với phân khoáng đa lượng, ta có phân bón hữu cơ-đa lượng, hàm lượng công bố chất lượng như sau:

Ngoài các sản phẩm nêu trên, nhà sản xuất có thể phối trộn hai, ba hoặc nhiều thành phần khác nhau để cho ra sản phẩm ở dạng rắn (bột, viên) hoặc lỏng như phân bón lá.