Sơ lược về ngành chế biến thực phẩm
Công nghiệp sản xuất và chế biến thực phẩm của Việt Nam đang ngày càng phát triển và khẳng định vị thế của mình trên trường quốc tế. Trong giai đoạn từ 2015 – 2020, ngành công nghiệp thực phẩm được dự đoán sẽ đứng vị trí thứ ba trong nhóm ngành dẫn đầu về nhu cầu nhân lực của nước ta. Điều đó dẫn đến sự ra đời của nhiều cơ sở, nhà máy chế biến, sản xuất thực phẩm trên toàn quốc ngày càng nhiều. Và khi các cơ sở và nhà máy này ra đời nhiều, sẽ dẫn đến tác động xấu đến môi trường nếu như nước thải trong quá trình chế biến thực phẩm không được xử lý nước thải đúng cách.
Nước thải trong và sau quá trình chế biến thực phẩm khi được thải vào môi trường sẽ gây suy giảm độ Oxy hòa tan trong nước. Vì thế sẽ làm tác động xấu đến hoạt động của các loại vi sinh vật, các loài thủy sinh sống trong nước, ngăn cản quá trình lọc tự nhiên. Các chất lơ lửng, tinh bộ, độ màu,…trong nước thải sẽ làm ngăn chặn ánh sáng chiếu xuống tầng sâu, làm ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của rong rêu, tảo,… Nito, photpho có trong nước thải tích tụ lâu ngày sẽ gây nên tình trạng phú nhưỡng hóa, làm suy giảm chất lượng nguồn nước. Các vi sinh vật kị khí hoạt động phân giải các chất hữu cơ tạo ra mùi thôi thối khó chịu. Con người nếu sử dụng trực tiếp nguồn nước này sẽ bị ảnh hưởng đến sức khỏe, dễ bị các bệnh về đường ruột, không những vậy, nếu sử dụng thời gian dài có thể gây ung thư.
Nguồn gốc nước thải sản xuất thực phẩm
Nước thải trong sản xuất, chế biến thực phẩm được sinh ra từ các hoạt động:
- Nước thải sinh ra do hoạt động vệ sinh của công nhân viên, từ khu vực nấu ăn,…
- Nước thải sinh ra trong quá trình sơ chế, rửa nguyên vật liệu, vệ sinh máy móc, vệ sinh dụng cụ – thiết bị chế biến, vệ sinh nhà xưởng,…
Đặc trưng và tính chất nước thải thực phẩm
Đặc thù của ngành sản xuất, chế biến thực phẩm là đa dạng về thành phần nguyên vật liệu đầu vào, do đó mà tính chất nước thải cũng rất đa dạng, về căn bản sẽ gồm các thành phần sau:
- Hàm lượng Nito, Photpho cao
- Với nguyên vật liệu là động vật thì nước thải chứa hàm lượng Protein, chất béo, và dầu mỡ cao
- Nồng độ các thành phần TSS, BOD, COD, vi khuẩn khá cao
- Một số loại nước thải thực phẩm có chứa độ mặn, màu, tinh bột,…
- Chủ yếu chứa các thành phần hữu cơ và số ít chất độc hại.
| CHỈ TIÊU | ĐƠN VỊ | KẾT QUẢ PHÂN TÍCH |
| pH | 4 – 7 | |
| BOD5 | mg/l | 400 – 600 |
| COD | mg/l | 800 – 1000 |
| TSS | mg/l | 500 – 600 |
| Tổng Nitơ | mg/l | 20 – 30 |
| Tổng Photpho | mg/l | 1 – 3 |
| Coliform | MPN/100ml | 50,000 |
Thuyết minh quy trình xử lý nước thải chế biến thực phẩm
Từ những tính chất và thành phần có trong nước thải (bảng 1), ta có thể thấy phương pháp sinh học là phù hợp nhất trong việc xử lý nước thải chế biến thực phẩm.
- Nước thải qua song chắn rác giúp loại bỏ các rác thô có kích thước lớn nhằm tránh làm tắc nghẽn máy bơm chìm nước thải Evergush. Đồng thời tránh ảnh hưởng đến các công trình xử lý phía sau. Sau đó rác thải được thu gom đến thùng rác để đem đi xử lý.
- Nước thải sau khi qua các giai đoạn xử lý sơ bộ sẽ được tập trung vào hố thu gom để tiếp tục xử lý.
- Do đặc trưng của nước thải có chứa rất nhiều dầu mỡ (do quá trình rửa thịt) do vậy toàn bộ nước thải được chảy về bể tách dầu mỡ để loại bỏ tất cả các loại rác thô, lượng mỡ thừa có trong nước thải có thể gây tắc nghẽn đường ống, làm hư hại máy bơm và làm giảm hiệu quả xử lý của giai đoạn sau. Nước sau bể tách mỡ sẽ được bơm sang bể thiếu khí.
- Nước thải tiếp tục được dẫn qua bể điều hòa, máy thổi khí Dargang tiếp tục cung cấp khí cho bể. Bể có chức năng chính là điều hòa lưu lượng và nồng độ của nước thải. Ngoài ra, khí được xáo trộn với nồng độ thích hợp sẽ ngăn chặn hiện tượng lắng cặn gây mùi hôi thối cho bể (phản ứng kỵ khí). Sau đó nước thải được dẫn đến bể phân phối nước bằng bơm chìm nước thải HCP.
- Từ bể phân phối nước. Nước thải được dẫn đến bể UASB. Giá trị pH tối ưu của bể UASB là 6,7-7,5. Khoảng giá trị pH này là khoảng thuận lợi chó quá trình hình thành khí metan. Cũng như sự cân bằng trong trường hợp tải trọng của bể quá tải và pH trong bể xuống mức thấp. Các chất dinh dưỡng tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của vi sinh vật. Vì vậy, nên cần phải đảm bảo tỷ lệ dinh dưỡng bổ sung thích hợp là COD:N:N = 350:5:1. Tại bể UASB, các vi sinh vật kỵ khí sẽ phân giải các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn giản và khí Biogas sinh ra được thu hồi cho mục đích hoạt động riêng của cơ sở sản xuất. Phản ứng phân giải chất hữu cơ xử lý nước thải sản xuất thực phẩm trong điều kiện kỵ khí.
- Các chất hữu cơ trong nước thải không được phân hủy trong bể xử lý sinh học kỵ khí sẽ được tiếp tục được dẫn qua bể xử lý sinh học hiếu khí.
- Trong bể Aerotank. Khi được cung cấp oxi đầy đủ (bằng máy thổi khí Heywel) thì vi sinh vật hiếu khí phân hủy chất hữu cơ còn lại trong nước thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn giản. Quá trình phân hủy của vi sinh vật phụ thuộc vào các yếu tố: pH, nhiệt độ, các chất dinh dưỡng, nồng độ bùn và tính đồng nhất của nước thải.
- Quá trình phân tách nước và bùn hoạt tính được diễn ra tại bể lắng sinh học. Nhờ vào tác dụng của trọng lực, bùn hoạt tính được lắng xuống đáy bể. Phần nước trong theo máng tràn chảy ra hồ hoàn thiện. Một phần bùn hoạt tính được thu gom về bể chứa bùn để xử lý bằng máy bơm chìm Pentax. Một phần bùn hoạt tính được đưa tuần hoàn về bể aerotank để đảm bảo số lượng vi sinh vật
- Tại bể khử trùng: Nước Javen sẽ được bơm vào nước thải bằng bơm định lượng hóa chất. Nhờ tác dụng của chất oxy hóa mạnh, các vi sinh vật nguy hiểm trong nước thải sẽ bị tiêu diệt, đảm bảo đạt tiêu chuẩn vi sinh đầu ra
- Bùn dư được định kỳ thu gom và xử lý.
Ưu điểm của quy trình công nghệ xử lý nước thải sản xuất thực phẩm
- Hiệu quả xử lý và tính ổn định cao
- Giá thành cho đầu tư, xây dựng, vận hành cũng như bảo trì tương đối thấp
- Phù hợp với các loại nước thải có hàm lượng COD từ thấp đến cao
- Các thiết bị tương đối đơn giản và ít chiếm diện tích
- Có thể nâng công suất xử lý của nhà máy khi cần thiết
- Không gây ra ô nhiễm môi trường trong khi hoạt động
