Xử lý nước thải Ngành sản xuất thực phẩm - Sản Xuất Xoài

Nhu cầu cần thiết và tình hình phát triển của ngành chế biến xoài:
Vùng Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) là một trong những nơi có diện tích trồng xoài lớn nhất của cả nước. Trong thời gian qua, xoài được bán tươi, chưa qua chế biến và tiêu thụ trong nước nên sản phẩm xoài chế biến không nhiều, giá trị gia tăng thấp. Tuy nhiên, do thị hiếu của người tiêu dùng và việc bảo quản trái xoài trong điều kiện tươi khá khó khăn và có thời gian bảo quản ngắn, nên việc chế biến xoài xuất khẩu nhằm tạo giá trị gia tăng cao hơn, sản phẩm sau chế biến đi đến nhiều thị trường xa như Châu Âu, Châu Mỹ ngày càng trở thành xu thế tất yếu.

Bên cạnh sự phát triển của ngành sản xuất – chế biến xoài, một số nhà máy sản xuất chế biến chưa thật sự chú trọng đầu tư về hệ thống xử lý nước thải hay xử lý chưa triệt để. Điều đó đang làm ảnh hưởng đến nguồn tiếp nhận và môi trường ngày càng ô nhiễm, tác động đến hệ sinh thái thủy sinh vật cũng như môi trường sống của người dân xung quanh. Vì vậy, việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải trong các nhà máy chế biến xoài là việc làm cần thiết hiện nay. Đây cũng chính là chủ đề mà Nanoen muốn nói đến qua bài viết này: “Xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm – sản xuất xoài”.

Công nghiệp chế biến, sơ chế xoài

Công nghiệp chế biến, sơ chế xoài

Nguồn gốc phát sinh nước thải chế biến xoài

Nước thải chế biến xoài chủ yếu phát sinh từ các nguồn sau đây:

Quá trình ngâm rửa và cắt, gọt xoài.
Quá trình chần xoài;
Quá trình ngâm đường, chất bảo quản;
Ngoài ra, một lượng nước thải từ quá trình vệ sinh sàn xưởng, rửa máy móc thiết bị và nước thải sinh hoạt của công nhân.

Quá trình cắt, gọt xoài

Tính chất của nước thải chế biến xoài:

Nước thải chế biến xoài chứa nhiều chất hữu cơ, cặn lơ lửng và các hóa chất vô cơ dùng trong quá trình rửa, ngâm, bảo quản;

Nước thải từ việc rửa thiết bị, máy móc chứa nhiều các chất lơ lửng, chất hoạt động bề mặt, hóa chất tẩy rửa,…
Nước thải vệ sinh, tẩy rửa sàn xưởng;
Nước thải từ quá trình sinh hoạt của công nhân chứa nhiều chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ và một số loại vi khuẩn,…..

Mức độ khó của XLNT Xoài và mức độ ô nhiễm:

Do nước thải chế biến xoài có hàm lượng chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ cao nên khi xả thải ra nguồn nước sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp đến hệ sinh thái nước:

Chất rắn lơ lửng (đất cát từ quá trình gọt rửa, quá trình làm nhỏ xoài) có thể gây nên hiện tượng bùn lắng và nảy sinh điều kiện kỵ khí, giảm lượng oxy hòa tan trong nước, tạo mùi hôi;
Đặc biệt là loại nước thải trong quá trình làm xoài sấy khô. Trong nước thải có hàm lượng đường rất cao, nếu phân tích chỉ tiêu COD đến hơn 10.000mg/L;
Thành phần đường dùng ngâm xoài khi thải ra sẽ bị lên men. Vi khuẩn nhanh chóng chuyển hoá đường thành các axit bay hơi. Vì thế mùi rất nồng nặc;

Nước thải sơ chế xoài phát sinh

(ghi nhận tại công trình xử lý nước thải của Nanoen)

Nồng độ BOD, COD trong nước thải chế biến xoài rất cao, tuy nhiên hàm lượng dưỡng chất rất thấp, chính vì vậy khi xử lý nước thải đòi hỏi bổ sung thêm N, P cho vi sinh rất lớn;
Hàm lượng chất hữu cơ cao trong điều kiện thiếu oxy trong nước sẽ xảy ra hiện tượng phân hủy yếm khí sinh ra sản phẩm độc hại như H2S, mercaptan gây mùi hôi thối làm cho nước có màu đen. Gây độ đục cho nước do nước thải có nhiều cặn và chất rắn lơ lửng.

Tác động của nước thải khi xả vào môi trường:

Thời gian phân hủy các chất hữu cơ kéo dài, phát sinh nhiều chất độc hại, hôi thối dẫn đến việc nguồn nước mất đi khả năng tự làm sạch của nó. Đồng thời, nguồn nước chịu tải lượng hữu cơ cao sẽ có thể “bị chết” do thiếu oxy hòa tan trong nước.
Ảnh hưởng đến đời sống của người dân: nước thải chế biến xoài cần phải được xử lý nước thải trước khi xả thải ra ngoài môi trường để không làm ô nhiễm nguồn tiếp nhận, gây ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh vật cũng như chất lượng môi trường sống của con người.

Công nghệ xử lý nước thải xoài được áp dụng chính:

Công đoạn xử lý cơ học:

Trong nước thải chứa nhiều chất rắn có kích thước lớn như: vỏ xoài, bao bì, thịt xoài… lẫn theo nguồn nước phát thải ra ngoài nên cần có song chắn rác loại bỏ chúng;

Nước thải đầu vào chứa rất nhiều cặn lắng và lơ lửng, nên có công đoạn lắng sơ bộ ban đầu bằng bể lắng hoặc công nghệ xử lý khác để giảm nồng độ thành phần này trước khi đưa vào công đoạn sau.

Công đoạn xử lý hóa lý:

Trong nước thải xoài chứa hàm lượng COD khó phân hủy sinh học và thành phần COD hòa tan lớn (do sử dụng hóa chất, mủ nhựa xoài..), nên cần có công nghệ đảm bảo loại bỏ các thành phần này trước khi đưa vào công đoạn sinh học như: keo tụ điện hóa, tuyển nổi điện hóa, bể oxi hóa bậc cao (Fenton)….

Công đoạn xử lý sinh học:

Trong nước thải xoài chứa nhiều thành phần BOD cao, SS cần có công đoạn xử lý sinh học để loại bỏ chúng, các công nghệ có thể áp dụng như: bể kỵ khí có lớp vật liệu đệm, RBC (lồng quay sinh học), MBBR, Bể bùn hoạt tính,…

Bể xử lý sinh học IFAS và RBC (Nanoen áp dụng)
Bể xử lý sinh học IFAS và RBC (Nanoen áp dụng)

Đề xuất quy trình xử lý nước thải chế biến Xoài:

Quy trình xử lý nước thải minh họa (Nanoen)

Thuyết minh công nghệ:

Bể thu gom:

Bể thu gom có chức năng thu gom nước thải sản xuất, nước thải được chảy qua song chắn rác thô để loại bỏ các chất rắn có kích thước lớn có thể gây ảnh hưởng đến thiết bị, máy móc của các hạng mục xử lý phía sau.

Hóa lý 1:

Ống phản ứng nhanh hoặc bể keo tụ tạo bông có chức năng kết dính các bông cặn nhờ vào chất keo tụ. Chất keo tụ được châm vào đường ống, khi nước thải đi qua sẽ tiếp xúc với chất keo tụ và khiến cho quá trình keo tụ diễn ra.

Bể lắng hóa lý:

Bể lắng hóa lý có chức năng loại bỏ các bông cặn ở ống phản ứng nhanh nhờ vào phương pháp trọng lực.

Bể điều hòa:

Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng cũng như nồng độ nước thải phát sinh, đảm bảo hệ thống làm việc ổn định và liên tục, tránh hiện tượng hệ thống xử lý bị quá tải hoặc thiếu tải.

Bể oxy hóa bậc cao:

Gốc OH* là gốc ô-xy hóa mạnh có khả năng ô-xy hóa các chất ô nhiễm trong nước thải, cắt ngắn các chất khó phân hủy sinh học thành các chất dễ phân hủy sinh học.

Nước thải được lắng để loại bỏ các bông cặn, sau đó được chảy qua bể sinh học.

Bể sinh học:

Khi hàm lượng chất hữu cơ thấp hơn nhu cầu của vi khuẩn, vi khuẩn sẽ trải qua quá trình hô hấp nội bào hay là tự ô-xy hóa sử dụng nguyên sinh chất của bản thân chúng làm nguyên liệu.

Tiếp theo nước thải sẽ chảy sang bể lắng sinh học.

Bể lắng bùn sinh học:

Các sinh khối được tạo ra sau quá trình xử lý sinh học sẽ được loại bỏ ở bể lắng sinh học, nước sau khi lắng sẽ chảy vào máng thu nước và được đưa qua thiết bị khử trùng để loại bỏ các vi khuẩn gây bệnh.

Tiếp theo nước thải sẽ chảy sang thiết bị khử trùng.

Bể khử trùng:

Đây là công đoạn xử lý hoàn thiện. Chlorine được châm vào bể khử trùng để tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh còn trong nước thải.

Nước thải đầu ra đạt cột B QCVN 40:2011/BTNMT.

Xử lý bùn:

Bùn hóa lý được bơm về bể chứa bùn hóa lý.

Bùn sinh học được bơm về bể chứa bùn sinh học.

Phân định bùn thải xử lý đúng quy định.