Đề tài Đặc trưng nước thải của quy trình sản xuất rượu sắn ở làng Vân (Bắc Giang). Đề xuất biện pháp xử lý nước thải trong điều kiện kinh phí và diện tích hạn hẹp

Tiểu luận XỬ LÝ NƯỚC THẢI Đề tài: “Đặc trưng nước thải của quy trình sản xuất rượu sắn ở làng Vân (Bắc Giang). Đề xuất biện pháp xử lý nước thải trong điều kiện kinh phí và diện tích hạn hẹp” Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Thanh Thuỷ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Ngọc Anh Lưu Thị Hà Giang Vũ Quỳnh Hương Vũ Thị Hường Phạm Thị Hảo Nguyễn Thị Phương Nhung Nguyễn Quốc Hưng Phần 1: Phần mở đầu 1.1 Đặt vấn đề: Làng Vân hay còn gọi là thôn Yên Viên, xã Vân Hà, huyện Việt Yên, Bắc Giang là làng nghề nấu rượu nổi tiếng từ lâu trong cả nước với tên gọi “Vân Hương mỹ tửu”. Tuy vậy, nghề nấu rượu kết hợp với chăn nuôi lợn đang gây ô nhiễm môi trường trầm trọng ở đây, nhưng xã chưa có giải pháp khắc phục tận gốc. Trên thực tế, các chất thải như nước rửa các dụng cụ sản xuất rượu, nước trong quá trình ngâm, rửa nguyên liệu, chất thải gia súc, gia cầm đều đổ ra cống rãnh và chảy thẳng ra sông Cầu. Còn rác thải đổ vào hồ, ao trong làng. Vì vậy, tình trạng ô nhiễm ngày càng nặng nề trong môi trường và cả sông Cầu. 1.1 Đặt vấn đề: Hiện tại, chính quyền xã cũng không ít lần đưa ra bàn bạc và kêu gọi nhân dân giữ gìn vệ sinh môi trường chung, nhưng cho đến nay tình trạng ô nhiễm môi trường vẫn chưa được khắc phục. Vì vậy chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài này nhằm mục đích đưa ra biện pháp xử lý nước thải hợp lý và khả quan cho làng nghề sản xuất rượu sắn nói chung và làng Vân nói riêng. 1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài 1.2.1 Mục đích - Tìm hiểu đặc trưng của nước thải từ sản xuất rượu sắn. - Đề xuất biện pháp xử lý phù hợp với điều kiện kinh phí và diện tích hạn hẹp của làng Vân. 1.2.2 Yêu cầu - Sinh viên thực hiện đề tài nắm rõ đặc trưng của nước thải từ sản xuất rượu sắn. - Biện pháp xử lý nước thải đề xuất lên phải có tính khả thi cao và có thể thực hiện được trên thực tế. Phần 2: Nội dung đề tài 2.1 Sắn và quy trình sản xuất rượu sắn 2.1.1 Thành phần hoá học của sắn Củ sắn gồm 4 thành phần chính: a- Vỏ gỗ: Chiếm từ 0,5-3% khối lượng củ. Lớp vỏ gồm các tế bào sít, cấu tạo từ xenlulo, hầu như không có tinh bột có tác dụng bảo vệ củ không bị ảnh hưởng bởi điều kiện ngoại cảnh. b- Vỏ vùi (vỏ thịt): Chiếm từ 8-10% khối lượng toàn củ. Vỏ cùi gồm các tế bào thành dày, ngoài xenlulo là chính còn chứa 5-8% tinh bột. Trong vỏ cùi có chứa các sắc tố, các độc tố như HCN…. 2.1.1 Thành phần hoá học của sắn c- Thịt sắn: là phần chủ yếu của củ sắn bao gồm các tế bào nhu mô thành mỏng. Thành phần của tế bào nhu mô là xenlulo, pentozan, bên trong là các hạt tinh bột và nguyên sinh chất. d- Các tế bào nhu mô còn có các tế bào thành cứng không chứa tinh bột, cấu tạo từ xenlulo nên cứng như gỗ. Loại tế bào này có nhiều ở đầu cuống và các củ sắn lưu niên. Thành phần hoá học của củ sắn (%) Nước 70.25 Tinh bột 21.45 Protein 1.12 Chất béo 0.41 Đường 5.13 Tro 0.54 Xơ 1.11 2.1.2 Quy trình sản xuất rượu sắn Nguyên liệu (sắn khô) Ngâm Nước thải Rửa Nước thải Luộc chín Trộn men (ủ 1 ngày đêm) Ngâm lên men Chưng cất Rượu 2.2 Đặc trưng của nước thải từ quy trình sản xuất rượu sắn 2.2.1 Trong quy trình sản xuất rượu sắn nêu trên, nước thải được thải ra từ các giai đoạn sau: - Ngâm, rửa nguyên liệu Sắn được ngâm bằng nước giếng sau đó được rửa sạch, nước thải trong quá trình này được thải ra là lớn nhất. Thành phần nước thải bao gồm: vỏ sắn, rác, đất cát lẫn trong sắn nguyên liệu,…, protein, tinh bột, HCN… - Luộc chín sắn Nước luộc chín sắn được sử dụng nhiều lần. Vì vậy trong thành phần nước thải của qúa trình này bao gồm các chất tiết ra trực tiếp từ sắn như: tinh bột, chất béo, protein, đường… - Quá trình rửa dụng cụ (chậu, thùng lên men, nồi nấu, bể ngưng tụ,…) Nước thải trong quá trình này gồm các chất: đường, axit, rượu, este…, và bã rượu. 2.2.2 Đặc trưng của nước thải trong sản xuất rượu sắn - Những chất thải rắn hữu cơ như: bã thải, vỏ sắn… tạo điều kiện cho ruồi, muỗi, vi sinh vật phát triển. Nước thải giàu chất hữu cơ là điều kiện thuận lợi cho rong, tảo, bèo… phát triển gây mùi hôi thối. - Các loại khí đặc thù: CO, CO2, NO, NO2, NH3, H2S (khí H2S và NH3 có trong chất thải chăn nuôi) được sinh ra do sự phân giải các chất hữu cơ có trong nước thải trong điều kiện yếm khí và hiếu khí. - Hàm lượng Coliform cao hơn tiêu chuẩn cho phép từ 21,7-31,2 lần và xuất hiện nhiều sinh vật có hại, các giếng nước ao làng đều bị ô nhiễm, ngay cả đoạn sông Cầu chảy qua làng Vân Hà. - Nghiên cứu cũng cho thấy hàm lượng COD, BOD, các chất dinh dưỡng, CN trong nước thải khá cao: Bảng đánh giá các thông số và nồng độ chất ô nhiễm Stt Thông số Đơn vị Giá trị chuẩn (B) Giá trị thực tế 1 BOD5 (200C) Mg/lit 50 465 2 COD Mg/lit 100 8652 3 SS Mg/lit 100 7846 4 Photpho tổng số Mg/lit 6 51,84 5 NH4+ Mg/lit 1 35,4 6 Coliform MPN/10 0 ml 10000 264500 2.3 Biện pháp xử lý nước thải Làng Vân hiện có 800 hộ dân thì có đến 650 hộ làm nghề nấu rượu và kết hợp với chăn nuôi lợn, gia cầm nên thành phần nước thải gồm có chất thải của quá trình sản xuất rượu và chăn nuôi. Vì vậy chúng tôi tiến hành tìm hiểu và nghiên cứu các biện pháp xử lý nước thải gồm các thành phần chất thải đã nêu trên. 2.3.1 Thực trạng về vấn đề xử lý nước thải tại làng Vân Năm 2003 UBND xã đã san lấp 2 ha đất cách làng gần 2km để tập trung các hộ nấu rượu vào khu vực này làm nghề để tập trung nước thải tạo điều kiện dễ dàng trong việc xử lý nhưng biện pháp này không khả thi vì kinh phí mà HTX cần cho việc xây dựng hệ thống tháp lọc và cơ sở hạ tầng đảm bảo vệ sinh môi trường là gần 5 tỉ đồng trong khi vốn HTX chỉ có 1 tỉ đồng. Vì vậy đất vẫn bỏ trống và môi trường vẫn bị ô nhiễm nặng 2.3.2 Biện pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học Trên thực tế chúng ta chia việc xử lý thành quy mô hộ gia đình và quy mô làng. a. Đối với hộ gia đình - Sử dụng lưới chắn (có thể bằng sắt, tre đan) để giữ lại các chất thải rắn khó phân huỷ như: rơm rạ, lá cây,vỏ sắn… - Xây dựng hệ thống biogas với các hộ có quy mô sản xuất và chăn nuôi lớn. b. Đối với quy mô làng * Cải tạo hệ thống rãnh thải, mương thoát, ao hồ - Rãnh thải: Cải tạo, sửa chữa, xây mới các hệ thống dẫn từ hộ gia đình đến hồ chứa. Rãnh có nắp đậy ô thoáng đảm bảo lưu thông dòng chảy liên tục tạo điều kiện cho hoạt động của vi sinh vật hiếu khí. - Hồ điều hoà, hồ sinh học: Nạo vét, cải tạo đạt độ sâu khoảng 3m để thực hiện chức năng điều hoà nước và hỗ trợ quá trình xử lý hiếu khí. Cần cải tạo hồ thứ 2 làm chức năng dự phòng và cải tiến thành hệ thống xử lý hiếu khí cưỡng bức khi cần thiết. Trên mặt hồ cần trồng các loại thực vật thuỷ sinh (bèo hoa dâu, ngổ dại, bèo Nhật Bản…) với mật độ hợp lý. - Mương thoát: Xây dựng hệ thống mương thoát đáp ứng được 2 vấn đề: + Đủ điều kiện về thời gian và khả năng tiếp xúc oxi đáp ứng quá trình xử lý hiếu khí tự nhiên. + Thoát nước khi mưa úng. - Phương pháp tách nước bùn Tách bằng phương pháp cơ học như đánh đống để ráo nước, để trên lưới hoặc cho bùn vào các túi…sau đó sử dụng vào mục đích nông nghiệp. * Thu gom và xử lý rác thải Cần có các biện pháp thu gom rác thải tập trung từ các hộ gia đình để xử lý. c. Các chế phẩm sinh học có thể ứng dụng trong quá trình xử lý nước thải * Sử dụng loại men vi sinh Biological Là chế phẩm bao gồm các vi sinh vật có lợi như protaza, lipaza, xenluloza, amylaza… giúp phân giải các chất hữu cơ có chứa đạm, đường, xenlulo,khử hết mùi hôi của nước thải. Loại men Biological không độc hại về mặt sinh học, không ăn mòn các công trình xây dựng (đã được áp dụng có hiệu quả ở nhà máy chế biến tinh bột sắn sông Hinh-QB và nhà máy tinh bột sắn Sepon thuộc công ty thương mại Quảng Trị). * Sử dụng chế phẩm EM (Effective Miroorganisms) EM bổ sung được phối trộn theo tỉ lệ EML 1%+rỉ đường 1%+nước 98%, để lên men 5-7 ngày cho đến khi pH<4. EM có tác dụng khử mùi hiệu quả đã được áp dụng ở nhà máy chế biến tinh bột và rượu sắn Nam Ninh – Trung Quốc. Ở Việt Nam đang dần được áp dụng trên quy mô lớn. Phần 3: Kết luận và kiến nghị 3.1 Kết luận - Sau quá trình nghiên cứu và tìm hiểu chúng tôi thấy rằng biện pháp xử lý nêu trên sẽ đạt hiệu quả cao và có khả năng áp dụng trên thực tế trong điều kiện diện tích và kinh phí hạn hẹp. - Với biện pháp trên có thể áp dụng được cho nhiều làng nghề sản xuất khác. 3.2 Kiến nghị Để biện pháp này có khả năng áp dụng trên thực tế chúng tôi có một số kiến nghị sau: - Cần có sự quan tâm về vốn đầu tư, diện tích để xây dựng công trình xử lý của chính quyền địa phương và Nhà nước. - Giáo dục và nâng cao ý thức cho người dân về vấn đề bảo vệ môi trường chung. Ngoài ra cần phải có các biện pháp xử lý khi sai phạm. Xin chân thành cám ơn!