XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT SẮN

A./ Giới thiệu công nghệ sản xuất tinh bột sắn ở Thái Lan và Trung Quốc

C./ Công nghệ sản xuất tinh bột sắn ở Việt Nam

1. Công nghệ sản xuất tinh bột sắn ở quy mô công nghiệp

Nhà máy sản xuất tinh bột sắn được sản xuất với công nghệ và thiết bị hiện đại cho năng suất thu hồi tinh bột cao và định mức tiêu hao nguyên nhiên liệu thấp. Công nghệ sản xuất tinh bột sắn thường nhập từ nước ngoài. Một số nhà máy áp dụng công nghệ sản xuất tinh bột sắn ở Thái lan như: Nhà máy sản xuất tinh bột sắn Đaklak, Quảng Ngãi, Việt Nam tapioca (Tây ninh)…; Áp dụng công nghệ của Trung Quốc như: Nhà máy sản xuất tinh bột sắn Thừa Thiên Huế.

2. Công nghệ sản xuất tinh bột sắn tại các làng nghề.

Sản xuất tinh bột sắn bằng thủ công được thực hiện ở các công đoạn hết sức đơn giản chỉ cần phá vở cấu trúc tế bào và thu hồi tinh bột. Quy trình sản xuất gián đoạn , thiết bị củ kỹ, lạc hậu, thô sơ không đồng bộ nên mức độ cơ giới hoá thấp. Vì vậy hiệu quả thu hồi tinh bột không cao.

D./ GIỚI THIỆU MỘT SỐ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TINH BỘT SẮN

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng các hồ sinh học (Hình III.1)

Nước thải được đưa vào bể điều hoà và lắng lọc sơ bộ để tách các tạp chất thô, sau đó được cho qua hệ thống hồ sinh học. Nước thải trong các hồ được làm sạch nhờ các quá trình phân huỷ tự nhiên của các vi sinh vật yếm khí và tuỳ tiện. Các hồ có độ sâu khoảng 3m, nước thải sau khi xử lý được qua hồ đối chứng rồi thải ra nguồn tiếp nhận.

+ Ưu điểm: Vốn đầu tư không lớn; vật tư trang thiết bị đơn giản; dễ vận hành; chi phí vận hành thấp; quá trình xử lý chủ yếu làm sạch tự nhiên nên tự động hoá không cao.

+ Nhược điểm: Diện tích xây dựng lớn; Hiệu quả xử lý không cao do phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên; Thời gian lưu nước trong các hồ kéo dài (30 – 60 ngày) nên nước thải và bùn tích tụ trong các hồ lâu ngày gây mùi hôi thối, ảnh hưởng đến môi trường không khí.

Phương pháp xử lý này được áp dụng tại một số nhà máy như nhà máy tinh bột sắn Thừa Thiên Huế, Nhà máy tinh bột sắn Đaklak, nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi…

Xử lý nước thải kết hợp hoá lý và sinh học hiếu khí (Hình III.2)

Nước thải trước khi vào hệ thống xử lý được thu gom vào bể điều hoà để điều chỉnh lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm, sau đó nước thải được đưa qua bể keo tụ và lắng cấp I để tạo bông và lắng tách hàm lượng chất lơ lửng. Sau đó nước thải được đưa qua xử lý hiếu khí bằng bể Aeroten, sau đó nước thải được tách bùn tại bể lắng cấp 2. Để đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra ngoài môi trường nước thải được keo tụ và lắng ở bể lắng cuối. Bùn từ các bể lắng được đưa đến bể nén bùn, tại bể nén bùn nước được đưa về bể điều hoà xử lý tiếp còn bùn được đưa đến sân phơi để tách nước và đem chôn lấp.

+ Ưu điểm: Hiệu quả xử lý cao rất thích hợp với nước thải sản xuất tinh bột sắn.

+ Nhược điểm: Giá thành xử lý của phương pháp này tương đối cao do sử dụng nhiều hoá chất. Quá trình keo tụ tương đối phức tạp, nếu quá trình keo tụ không tốt sẽ ảnh   hưởng đến quá trình xử lý bằng bể Aeroten, và ảnh hưỏng đến môi trường do sử dụng hoá chất keo tụ có hàm lượng kim loại.

Phương pháp này được áp dụng tại nhà máy tinh bột sắn Văn Yên – Yên Bái.

 E./ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN QUẢNG NGÃI

Công nghệ xử lý nước thải:

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn Quảng Ngãi do có đặc tính ô nhiễm của các dòng thải khác nhau. Vì vậy nước thải được phân làm hai luồng:

- Nước thải tinh chế bột: Có lưu lượng Q = 2500m3/ngày, nồng độ các chất ô nhiếm cao COD = 10000mg/l; BOD = 7000mg/l: SS = 3000mg/l

- Nước thải rửa củ: Có nồng độ các chất ô nhiễm thấp hơn, lưu lượng nước thải Q = 2000m3/ngày; COD = 1500mg/l; BOD = 800mg/l; SS = 1200mg/l.

Hệ thống xử lý nước thải được thực hiện qua 3 công đoạn:

a. Công đoạn I: Xử lý cơ học và hoá lý

• Đối với nước thải tinh chế bột:

Nước thải có độ ô nhiễm cao và hàm lượng cặn lơ lửng lớn do tinh bột thất thoát, xơ mịn …, với lưu lượng nước Q = 2500m3/ngày. Sau khi được tách bằng song chắn bã được chuyển về bể chứa bã, nước thải được chuyển về bể điều hoà kết hợp lắng, trước khi điều hoà nước thải được lắng thu hàm lượng tinh bột làm thức ăn cho gia súc (nước thải trích ly chứa nhiều hàm lượng tinh bột), nước thải vào bể điều hoà để điều chỉnh lưu lượng và nông độ, đảm bảo cho quá trình xử lý hóa lý và sinh học. Sau đó nước thải được đưa sang bể keo tụ. Chất keo tụ dùng là phèn nhôm và bổ sung thêm chất trợ lắng PAA. Sau khi hỗn hợp được hoà trộn và phản ứng tạo bông hình thành, nước thải đưa sang bể lắng tách cặn. Cặn lắng được chuyển về bể xử lý bùn.

• Đối với nước thải rửa củ:

Nước thải rửa củ có độ ô nhiễm thấp hơn so với nước thải trích ly, nhưng nồng độ ô nhiễm cũng tương đối lớn. Dòng nước thải từ công đoạn rửa củ chứa nhiều vỏ lụa, các mảnh củ bị vở trong quá trình rửa nên được tách bằng song chắn trước khi qua bể lắng cát để tách đất cát. Sau đó nước thải được sang bể điều hoà để điều chỉnh lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm. Tại đây nước thải được tách 30% xử lý tiếp bằng hồ sinh học, còn 70% lưu lượng nước thải được chuyển sang bể keo tụ, chất keo tụ dùng là phèn nhôm, và chất trợ lắng PAA. Sau khi hỗn hợp được hoà trộn và phản ứng tạo bông được hình  hành, nước thải được đưa sang bể lắng tách cặn. Cặn lắng được chuyển sang bể xử lý bùn, còn nước trong tuần hoàn lại cho công đoạn rửa củ.

b. Công đoạn II: Xử lý sinh học yếm khí và hiếu khí

Đối với nước thải trích ly sau khi xử lý ở công đoạn I được xử lý yếm khí bằng bể UASB. Hiệu quả xử lý đạt 85%, nước thải sau bể UASB có COD biến động từ 500 - 600mg/l.

Khí sinh học (biogas) tạo thành chủ yếu là CH4 (60 – 70%) và CO2 (30 – 40%). Khí được qua hệ thống xử lý để loại tạp chất khí và hơi nước, sau đó được nén vào két chứa dùng làm nhiên liệu cấp nhiệt cho sấy khô tinh bột thành phẩm. Nước thải sau xử lý yếm khí (2500m3/ngày) cùng với nước thải rửa củ đã qua xử lý ở công đoạn I (600m3/ngày) được dẫn vào hồ hiếu khí. Không khí được cấp vào hồ bằng thiết bị cơ khí làm thoáng bề mặt đặt tại tâm của mỗi ô trong hồ. Khí làm thoáng cung cấp vào nước ở mật độ cao và một lượng oxy cần thiết sẽ được cung cấp cho bùn hoạt tính để loại bỏ chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải. Hồ hiếu khí có thời gian lưu khoảng 5 ngày, hiệu suất xử lý đạt 80 – 90% . Nước từ hồ hiếu khí được đưa sang hồ lắng để lắng cặn và nước được thải ra Suối Bản Thuyền. Cặn từ hồ lắng được lấy hằng năm và đưa đến sân phơi.

c. Công đoạn III: Xử lý bùn

Cặn từ các bể lắng, bùn từ bể UASB được chuyển về bể nén bùn. Sau khi cô đặc bùn đưa đến sân phơi bùn, còn nước bùn được tuần hoàn lại hồ hiếu khí để xử lý tiếp. Bùn sau khi phơi được đem chôn lấp hoặc làm phân bón cùng với vỏ sắn.

Ưu điểm của công nghệ như sau:

Với phương pháp xử lý hóa lý có tác dụng tách hàm lượng cặn lơ lửng lớn (tinh bột, xơ mịn, các tạp chất khác…) làm giảm đáng kể hàm lượng các chất ô nhiễm cho quá trình xử lý sinh học tiếp theo. Đồng thời sử dụng chất trợ lắng có nguồn gốc hữu cơ (PAA). Đây là chất khá phổ biến, rẽ tiền, dễ sử dụng và đặc biệt là không gây ô nhiễm thứ cấp do tự huỷ trong trong thời gian ngắn.

Phương pháp sinh học có thu hồi biogas: Bậc một là xử lý yếm khí UASB để giảm tải lượng khí ô nhiễm (nước thải có độ ô nhiễm rất cao) trước khi vào xử lý yếm khí bậc hai là hồ hiếu khí làm việc trong điều kiện sục khí liên tục. Phương pháp xử lý sinh học tận dụng thu được khí biogas sinh ra trong quá trình xử lý vào nhiều mục đích khác nhau.