Tài liệu Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải của nhà máy thực phẩm châu á tại kcn tiên sơn – bắc ninh

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ BẮC NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY THỰC PHẨM CHÂU Á TẠI KHU CÔNG NGHIỆP TIÊN SƠN – BẮẮC NINH Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã sôố: 60 44 03 01 Người hướng dẫẫn khoa học: TS. Trịnh Quang Huy NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Bắc i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Trịnh Quang Huy đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn công nghệ, Khoa Môi trường. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Công ty TNHH Môi trường & Công nghệ Xanh Việt đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Bắc ii MỤC LỤC Lời cam đoan.............................................................................................................i Lời cảm ơn...............................................................................................................ii Mục lục....................................................................................................................iii Danh mục chữ viết tắt..............................................................................................v Danh mục bảng........................................................................................................vi Danh mục hình.......................................................................................................vii T hesis abstract........................................................................................................ix Phần 1. Mở đầu...................................................................................................1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài................................................................................1 1.3. Mục tiêu nghiên cứu......................................................................................2 1.4. Phạm vi nghiên cứu.......................................................................................2 1.5. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn..................................3 Phần 2. Tổng quan tài liệu..................................................................................4 2.1. Tổng quan về ngành sản xuất bánh snack (khoai tây chiên)........................4 2.1.1. Thế giới.........................................................................................................4 2.1.2. Việt Nam.......................................................................................................4 2.2. Thực trạng về công tác quản lý môi trường đối với các cơ sở chế biến lương thực, thực phẩm..........................................................................6 2.2.1. Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm Snack khoai tây............................6 2.2.2. Các vấn đề môi trường phát sinh và biện pháp quản lý...............................8 2.3. Công nghệ xử lí nước thải chế biến thực phẩm..........................................10 2.3.1. Các giai đoạn xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm.........................10 2.3.2. Một số mô hình xử lý nước thải sản xuất chế biến thực phẩm..................14 Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu.................................................18 3.1. Địa điểm nghiên cứu...................................................................................18 3.2. Thời gian nghiên cứu..................................................................................18 3.3. Đối tượng/vật liệu nghiên cứu....................................................................18 3.4. Nội dung nghiên cứu...................................................................................18 iii 3.5. Phương pháp nghiên cứu............................................................................18 3.5.1. Phương pháp thu thập thông tin thứ cấp....................................................18 3.5.2. Phương pháp khảo sát thực địa..................................................................20 3.5.3. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản............................................................21 3.5.4. Chỉ tiêu phân tích và phương pháp đo.......................................................21 3.5.5. Phương pháp tính toán công trình xử lý.....................................................22 3.5.6. Phương pháp đánh giá................................................................................22 3.5.7. Phương pháp xử lý số liệu và trình bày kết quả........................................22 Phần 4. Kết quả và thảo luận............................................................................23 4.1. Thực trạng về hoạt động sản xuất của nhà máy chế biến thực phẩm châu Á..........................................................................................................23 4.1.1. Vị trí nhà máy..............................................................................................23 4.1.2. Hoạt động sản xuất của nhà máy................................................................23 4.2. Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thực phẩm ...................................................................................................................239 4.2.1. Đặc tính nước thải và thông số thiết kế......................................................27 4.2.2. Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải...........................................................30 4.3. Đề xuất phương án nâng cao hiệu quả xử lí nước thải của nhà máy chế biến thực phẩm.....................................................................................38 4.3.1. Phương án cải tạo........................................................................................38 4.3.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ đề xuất theo phương án...............................39 Phần 5. Kết luận và kiến nghị...........................................................................60 5.1. Kết luận.......................................................................................................60 5.2. Kiến nghị.....................................................................................................60 Tài liệu tham khảo..................................................................................................62 Phụ lục....................................................................................................................64 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BOD Biological Oxygen Demand (nhu cầu oxy hóa sinh học) BTNMT Bộ Tài nguyên và môi trường BTCT Bê tông cốt thép CTR Chất thải rắn COD Chemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy hóa sinh học) KCN Khu công nghiệp HACCP Hazard Analysis Critical Control Points: Hệ thóng phân tích mối nguy và kiểm soát điểm tới hạn trong thực phẩm SCR Song chắn rác STT Số thứ tự QCVN Quy chuẩn Việt Nam TTSS Chất rắn lơ lửng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam XLNT Xử lý nước thải UASB Up Flow Anaerobic sludge blanket (Kị khí kiểu đệm bùn dòng chảy ngược) v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Thành phần hóa học của khoai tây..........................................................5 Bảng 2.2. Thống kê tải lượng chất thải một số cơ sở chế biến thực phẩm điển hình trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh......................................................9 Bảng 3.1. Các thông số phân tích..........................................................................22 Bảng 4.2. Thông số thiết kế lý thuyết của hệ thống xử lý nước thải nhà máy ...............................................................................................................28 Bảng 4.3. Giá trị trung bình của một số thông số đo đạc trong nước thải thực tế công ty.......................................................................................30 Bảng 4.4. Tính toán hiệu suất xử lý theo thiết kế của công ty..............................30 Bảng 4.5. Hiệu suất xử lý thực tế của hệ thống xử lý nước thải...........................31 Bảng 4.6. Hiện trạng các thiết bị sử dụng trong hệ thống.....................................35 Bảng 4.7. Hiệu xuất xử lý nước thải ở dòng 1.......................................................40 Bảng 4.8. Hiệu xuất xử lý nước thải ở dòng 2.......................................................40 Bảng 4.9. Hiệu xuất xử lý sau khi hòa trộn hai dòng nước thải............................41 Bảng 4.10. Các thông số thiết kế lưới chắn rác tinh..............................................47 Bảng 4.11. Tổng hợp tính toán SCR tinh...............................................................48 Bảng 4.12. Tính chất nước thải đầu vào và đầu ra của bể UASB.........................50 Bảng 4.13. Các thông số cơ bản tính toán bể Aerotank kiểu xáo trộn hoàn toàn ...............................................................................................................52 Bảng 4.14. Chi phí xây dựng các công trình.........................................................57 Bảng 4.15. Chi phí song chắn rác..........................................................................57 Bảng 4.16. Chi phí bể lắng sơ cấp.........................................................................57 Bảng 4.17. Chi phí xây dựng bể tuyển nổi............................................................58 Bảng 4.18. Chi phí về công nhân vận hành...........................................................58 Bảng 4.19. Chi phí về điện năng tiêu thụ..............................................................59 vi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Tỷ lệ cơ cấu các ngành sản xuất chính tại Bắc Ninh...............................6 Hình 2.2. Quy trình sản xuất Snack từ khoai tây.....................................................7 Hình 2.3. Giá thể vi sinh vật của bể lọc sinh học ngập nước tại công ty Acecook................................................................................................12 Hình 2.4. Bể hiếu khí truyền thống tại nhà máy Bia Sài Gòn – Phú Thọ.............12 Hình 2.5. Mô hình xử lý nước thải theo phương pháp hóa lý kết hợp sinh học ...............................................................................................................15 Hình 2.6. Mô hình xử lý nước thải theo bể SBR...................................................17 Hình 3.1. Quy trình xử lý nước và vị trí lấy mẫu hiện trạng.................................20 Hình 3.2. Quy trình xử lý nước và vị trí lấy mẫu sau khi cải tạo..........................21 Hình 4.1. Vị trí của nhà máy trong KCN Tiên Sơn – tỉnh Bắc Ninh....................23 Hình 4.2. Quy trình sản xuất bánh Snack từ khoai tây.........................................25 Hình 4.3. Quy trình công nghệ xử lý nước thải hiện tại của nhà máy..................29 Hình 4.4. Quy trình công nghệ xử lý nước thải theo phương án đề xuất..............39 vii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Báo cáo này nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải của nhà máy chế biến thực phẩm Châu Á tại KCN Tiên Sơn, tỉnh Bắc Ninh dựa trên hiện trạng xử lý hiện tại của nhà máy. Bằng các phương pháp nghiên cứu khác nhau: Điều tra thu thập số liệu thứ cấp thông qua các báo cáo về tình hình phát triển của nhà máy, khảo sát thực địa cho thấy hiệu quả xử lý nước thải của nhà máy không cao do: song chắn rác không tách được rác, bể tách dầu không tách được dầu, vi sinh vật bị ức chế nên bể sinh học xử lý không hiệu quả,...Dựa trên phương pháp lấy mẫu, tính toán và đánh giá hiệu quả xử lý để phân tích và đánh giá phương án đề xuất. . Kết hợp các phương tính toán, đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống. Trên cơ sở đó, chúng tôi tiến hành đưa ra giải pháp: Thay bể tách dầu bằng bể tuyển nổi, lắp đặt nhiều song chắn rác thô, bổ sung song chắn rác tinh nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các công trình xử lý cấp 2, cấp 3 hoạt động hiệu quả. Đề tài đã tính toán thiết kế đối với các hệ thống đề nghị nâng cấp và hệ thống hoạt động thử nghiệm cho thấy hiệu quả xử lý cao (đạt QCVN 40:2011/BTNMT, cột B). viii THESIS ABSTRACT This report studies solutions to enhance the efficiency of wastewater treatment System Asia Food Technology limited company in Tien Son Industrial Zone, Bac Ninh Province on the current status of existing treatment plants. By the different research methods: survey of secondary data collection through reports on the development of the plant, field surveys show that the efficiency of wastewater treatment plants is not high due to: but don’t separate trash garbage, oil separator tank of oil cann’t be separated, microorganisms should be inhibited biological treatment tank inefficient, ... Based on the sampling method, calculate and evaluate the effectiveness of treatment to analyze and evaluate the proposed method. Combining the methods of calculating, evaluating the effectiveness of the system processor. On that basis, we conduct a solution: Replace the oil separator tank with flotation tanks, installation of multiple parallel coarse screens, additional cleaning of crystals to create favorable conditions for the grant process 2, level 3 operational efficiency. The theme was designed to calculate the recommended system upgrades and system operational tests showed high treatment effectiveness (achieving QCVN 40: 2011/BTNMT, column B). ix PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Tình hình lương thực thực phẩm trên thế giới đang khủng hoảng, nạn thiếu lương thực là vấn đề cần giải quyết ở tất cả các nước. Sản xuất khoai tây được xem như là một hướng để giải quyết ở tất cả các nước. Sản xuất khoai tây được xem như là một hướng để giải quyết khủng hoảng. Khoai tây được xem là lương thực cần thiết đứng thứ 2 sau gạo. Do vậy tất cả các quốc gia đều xem các vấn đề sản xuất chế biến và xuất khẩu khoai tây là vô cùng quan trọng để giải quyết các vấn đề về thiếu lương thực thực phẩm trên thế giới. Do nhu cầu của thị trường nhiều công ty đã chế biến nhiều sản phẩm hơn từ khoai tây như là: Khoai tây chiên, snack, bim bim,... Quá trình sản xuất khoai tây chiên của các công ty dẫn đến các vấn đề về môi trường, đặc biệt là nước thải sinh ra từ quá trình sản xuất có đặc tính ô nhiễm rất cao nếu thải trực tiếp ra ngoài môi trường sẽ làm ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm, đất,... Vì vậy, nước thải sinh ra từ quá trình sản xuất khoai tây chiên cần phải xử lý trước khi thải ra môi trường bên ngoài. Công ty TNHH Công nghệ thực phẩm Châu Á tại Khu công nghiệp Tiên Sơn – Bắc Ninh là doanh nghiệp sản xuất, chế biến các mặt hàng thực phẩm (chủ yếu là sản xuất Snack khoai tây). Sản phẩm mì ăn liền của công ty đạt Huy chương vàng thực phẩm an toàn năm 2003; Giấy chứng nhận Hàng Việt Nam chất lượng cao năm 2007 do người tiêu dùng bình chọn,…Công ty đã đưa ra thị trường trong và ngoài nước sản phẩm Snack có chất lượng cao với nhiều chủng loại khác nhau. Công ty đi vào hoạt động năm 2003 nhưng đến năm 2013 công ty tiến hành xây dựng hệ thống xử lý nước thải theo công suất thiết kế 790 m 3/ngày. Công suất xử lý thực tế của nhà máy là 495 m 3/ngày, theo kết quả chương trình quan trắc định kỳ của nhà máy (tháng 06/2015) thì một số chỉ tiêu như dầu mỡ khoáng, BOD5, COD, TSS,...vượt ngưỡng cho phép theo QCVN 40:2011/BTNMT, cột B. Nhận biết được tình trạng nước thải xử lý của nhà máy đạt hiệu quả không cao sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường tiếp nhận và chi phí xử lý nước thải cao (trung bình 9.000 VNĐ/1 m 3 nước thải). Do đó, nhà máy muốn tìm ra giải pháp để khắc phục tình trạng xử lý nước thải hiện tại nhằm nâng cao 1 hiệu quả xử lý và giảm chi phí của quá trình xử lý nước thải. Do đó, để tìm hiểu rõ hơn về hiệu quả xử lý nước thải của nhà máy và tìm ra giải pháp để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải chế biến thực phẩm, tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải của nhà máy thực phẩm Châu Á tại KCN Tiên Sơn – Bắc Ninh”. 1.2. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Hiện tại, hệ thống xử lý nước thải của nhà máy chế biến thực phẩm Châu Á hoạt động không hiệu quả, để tìm hiểu tình trạng và nguyên nhân của quá trình xử lý, tác giả luận văn đã đặt ra các giả thuyết như: - Vấn đề quản lý nội vi (quản lý từ khâu sản xuất) của nhà máy đạt hiệu quả chưa? - Yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý nước thải: Song chắn thô hoạt động chưa hiệu quả, kích thước song chắn d= 20mm trong khi chất thải rắn có nhiều kích thước khác nhau (vỏ khoai, tinh bột,...), lượng dầu mỡ phát sinh nhiều nhưng có lẫn các chất rắn khác -> hiệu quả bể tách dầu không cao. - Hoạt động của các bể sinh học (UASB, sinh học hiếu khí) hoạt động không hiệu quả do vi sinh vật bị ức chế. - > Cần quan tâm đến vấn đề giải pháp quản lý (giám sát chặt chẽ nguồn thải từ quá trình sản xuất, phân dòng nguồn thải), giải pháp kỹ thuật (khắc phục các tình trạng xử lý sơ bộ như: song chắn rác thô, song chắn rác tinh,...để loại bỏ được lượng chất thải rắn lơ lửng-> tránh gây ức chế sự hoạt động của các bể sinh học). Khắc phục được các bước tiền xử lý và xử lý cấp 1 sẽ giảm được áp lực cho các bể sinh học phía sau, từ đó sẽ nâng cao hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống. 1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Đánh giá hiện trạng công nghệ xử lý và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý nước thải của nhà máy thực phẩm Châu Á. - Đưa ra giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải của nhà máy thực phẩm Châu Á (công nghệ, chi phí). 1.4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống xử lý nước thải sản xuất snack tại công ty Chế biến thực phẩm Châu Á – KCN Tiên Sơn – Bắc Ninh với công suất thực tế 2 450 m3/ngày. - Thời gian: Từ tháng 01/2015 - tháng 05/2016. - Không gian: Công ty TNHH Công nghệ Chế biến thực phẩm Châu Á tại KCN Tiên Sơn – huyện Tiên Du – Tỉnh Bắc Ninh. - Giới hạn về nội dung nghiên cứu: + Nghiên cứu hiện trạng hệ thống xử lý nước thải, nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy sản xuất Snack tại công ty chế biến thực phẩm Châu Á; + Nghiên cứu hiệu quả tách dầu của bể tuyển nổi đối với nước thải có hàm lượng dầu thực vật cao. 1.5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN - Ý nghĩa khoa học: + Bổ sung thông tin về các yếu tố chi phối tới hiệu suất xử lý nước thải của công nghệ bằng biện pháp sinh học kết hợp hóa lý đang được áp dụng cho nhóm ngành chế biến thực phẩm. - Ý nghĩa thực tiễn: + Góp phần nâng cao hiệu quả quản lý, xử lý nước thải tại công ty chế biến thực phẩm Châu Á nhằm đảm bảo chi phí và hiệu quả về mặt bảo vệ môi trường. + Là mô hình có thể tham khảo cho các đối tượng/công ty cùng nhóm ngành nghề sản xuất (ngành chế biến thực phẩm). + Đề tài sẽ đánh giá được hiệu xuất xử lý thực tế của hệ thống xử lý nước thải từ đó đưa ra biện pháp cải tạo nâng cao hiệu quả xử lý nước thải. Sau khi cải tạo hệ thống thì chất lượng nước thải ra ngoài đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, cột B, giúp công ty thực hiện tốt quy định của nhà nước về bảo vệ môi trường, nâng cao danh tiếng của công ty trên thương trường về hệ thống sản xuất sản phẩm “sạch, xanh”. 3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT BÁNH SNACK (KHOAI TÂY CHIÊN) 2.1.1. Thế giới Trên thế giới, khoai tây được xếp là cây lương thực – thực phẩm quan trọng hàng thứ ba, sau lúa nước, lúa mì với tổng diện tích năm 2012 đạt 20 triệu hecta, tổng sản lượng 320 triệu tấn và mức tăng trung bình 2,02% mỗi năm (Nguồn: Trung tâm khoai tây quốc tế - CIP, 2012). Trong những năm gần đây, sản xuất khoai tây có xu hướng chuyển dịch mạnh từ các nước phát triển sang các nước đang phát triển với tỷ lệ (%) tương ứng là 89/11 năm 2010 và 64/36 năm 2012. Theo dự báo của Tổ chức Nông lương thế giới (FAO), tỷ lệ này sẽ là 50/50 vào năm 2020. Sự gia tăng của sản xuất khoai tây khu vực các nước đang phát triển diễn ra chủ yếu ở các nước châu Á (04 lần) và Mỹ latin (2 lần). Trong đó, Trung Quốc và Ấn Độ là hai quốc gia hàng đầu về sản xuất là tiêu thụ khoai tây (Trung tâm khoai tây quốc tế - CIP, 2012). Chế biến khoai tây là ngành công nghiệp quan trọng, mỗi năm sử dụng khoảng 10% sản lượng khoai tây thế giới (Nguồn: Trung tâm khoai tây quốc tế CIP, 2012). Khoai tây chiên lát (chip) là sản phẩm chế biến rất phổ biến, mỗi năm đem lại doanh thu 16,4 tỷ đô-la Mỹ (năm 2012), chiếm 35,5% tổng doanh thu của các loại thực phẩm ăn nhanh (snacks) toàn cầu (Wikipedia, 2012). 2.1.2. Việt Nam Ở Việt Nam, ngành chế biến khoai tây mới xuất hiện chưa được 10 năm nhưng đang phát triển rất mạnh mẽ. Tiêu dùng khoai tây đang chuyển từ thị trường tiêu thụ tươi sang các sản phẩm chế biến có giá trị gia tăng như khoai tây rán chẳng hạn. Sản phẩm chế biến từ khoai tây khá đa dạng như khoai tây rán, chiên, và tinh bột. Sản phẩm khoai tây chiên kiểu Pháp và khoai tây rán giòn đã trở nên quen thuộc với người Việt Nam, với các thương hiệu: Poca Zon Zon, Snack, Bim bim,... Khoai tây là nguồn thực phẩm tươi ngon và cung cấp các chất dinh dưỡng như Vitamin C, B6, chất xơ, sắt,... có lợi cho sức khỏe do trong khoai tây có thành phần hóa học là nhiều hợp chất khác nhau (Nguyễn Linh, 2016). Công dụng của khoai tây. 4 Bảng 2.1. Thành phần hóa học của khoai tây STT 1 2 3 4 5 6 7 Thành phần hóa học Hàm lượng (%) Nước Tinh bột Hợp chất Nitơ Cellulose Tro Chất béo Các chất khác 75 18,5 2,1 1,1 0,9 0,2 2,2 Nguồn: Lê Việt Mẫn (2015) Thành phần hóa học của củ khoai tây dao động trong khoảng khá rộng, tùy thuộc vào giống, chất lượng giống, kỹ thuật canh tác, đất trồng khí hậu,... và thường bị biến đổi trong quá trình bảo quản, chế biến, tiêu thụ. Do khoai tây có giá trị về mặt dinh dưỡng cao nên con người ngày càng có nhu cầu chế biến khoai tây thành các món ăn khác nhau như thức ăn trong mỗi bữa ăn, thức ăn nhanh (sack, khoai tây chiên, khoai tây rán, nguyên liệu để sản xuất bim bim,...) và các món ăn nhanh là khẩu vị chung của giới trẻ ngày nay. Theo kết quả khảo sát thực tế của Dự án thúc đẩy sản xuất khoai tây Việt Nam, tỷ trọng thị trường khoai tây chế biến nội địa là 40% sản phẩm tiêu thụ ở siêu thị: 20% bán cho các nhà hàng khách sạn, 30% tiêu thụ qua đại lý, 5% bán cho trường học, 5% bán cho người rong (Minh Hiếu, 2008). Hiện nay tổng nhu cầu khoai tây dành cho chế biến khoảng 15.000 tấn/năm nhưng chỉ có 35% trong số đó là sử dụng nguyên liệu trong nước, các nhà chế biến vẫn phải nhập khoảng 10.000 tấn khoai tây/năm, từ Anh, Trung Quốc, Hà Lan, Úc. Tuy mỗi năm nước ta sản xuất ra 500.000 – 700.000 tấn khoai tây nhưng chưa đến 1% sản lượng đó được sử dụng chế biến. Do nguồn cung trong nước mang tính thời vụ cao, thường canh tác vào vụ đông xuân nên khoai tây trong nước chỉ sẵn có trong 6 tháng (từ tháng 12 đến tháng 5), trong khi nhu cầu đòi hỏi cung cấp nguyên liệu suốt cả năm (Minh Hiếu, 2008). Chất lượng khoai tây trong nước cũng đang là trở ngại đối với chế biến. Mặc dù một số hợp tác xã đã sử dụng vật liệu trồng tốt và giống chất lượng cao, nhưng sản lượng của các đơn vị này chưa nhiều nên vẫn không đủ sản phẩm cho chế biến. 5 Tỉnh Bắc Ninh là một trong những tỉnh có số lượng doanh nghiệp đầu tư vào ngành sản xuất snack đứng đầu thế giới. Bắc Ninh là một trong những tỉnh có số lượng Khu công nghiệp lớn nhất cả nước (khoảng 15 – 17 khu công nghiệp) với đa dạng các loại hình sản xuất và thu hút nhiều đầu tư từ nước ngoài: Hàn Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Malaysia,... Hình 2.1. Tỷ lệ cơ cấu các ngành sản xuất chính tại Bắc Ninh Nguồn: Trần Thị Ninh (2015) Như vậy, số lượng các doanh nghiệp có hoạt động sản xuất chế biến lương thực, thực phẩm tại Bắc Ninh chiếm khoảng 10% /tổng số ngành. Số lượng các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực chế biến lương thực thực phẩm khoảng 85 doanh nghiệp, trong đó có một số doanh nghiệp nổi tiếng như: Nước giải khát Pepsico, nhà máy sản xuất Suntory, Mì Acecook, thực phẩm Châu Á,... Theo dự báo của Trưởng ban quản lý các KCN tỉnh Bắc Ninh thì số lượng các doanh nghiệp có ngành nghề chế biến lương thực, thực phẩm sẽ đầu tư vào tỉnh tăng khoảng 15% giai đoạn 2016 - 2020. 2.2. THỰC TRẠNG VỀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG ĐỐI VỚI CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC, THỰC PHẨM 2.2.1. Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm Snack khoai tây Quá trình sản xuất Snack khoai tây theo quy trình sản xuất như sau: 6 Khoai tây Nguyên liệu Kho lưu trữ Nước Máy rửa khoai Máy gọt vỏ Kiểm tra Máy cắt lát Nước Máy rửa Nước thải, CTR: đất, cát,... CTR: Vỏ khoai CTR: Khoai hỏng Ồn Nước thải, CTR Làm ráo nước Dầu, gia vi, nước Tẩm gia vị Mùi, CTR: túi nilon,... Bao bì, nhãn Đóng gói CTR: bao bì, nhãn hỏng Xuất hàng Hình 2.2. Quy trình sản xuất Snack từ khoai tây Thuyết minh quy trình sản xuất: Khoai tây được mua về dưới dạng nguyên liệu thô với trọng lượng 150 – 250g đường, có tỷ trọng riêng <1% và được lưu trữ trong kho lưu trữ với điều kiện mát khô, không có ánh sáng và có sự lưu thông tốt, điều kiện lý tưởng là 5 – 100C. Sau đó, từng mẻ khoai tây được lấy ra và chuyển đến máy rửa khoai tây nhằm loại bỏ các lớp bụi bẩn (đất, cát,...) bám trên bề mặt trước khi chuyển đến máy gọt vỏ khoai tây. Khoai tây được gọt vỏ trong máy, sau đó công nhân kiểm tra chất lượng kiểm tra chất lượng khoai. Tiếp theo, khoai được chuyển đến mát cắt lát để điều chỉnh độ dày của lát khoai trong khoảng 1,2 – 2mm và tiếp tục chuyển đến mát rửa nhằm loại bỏ các nhựa bột (các lát khoai được rửa bằng nước nóng làm sạch các nhựa bột bám trên khoai tây, tránh được hiện tượng thâm khoai tây khi rán) --> Băng chuyền làm ráo nước (nhằm tăng chất lượng của sản phẩm, khoai được làm ráo nước trên băng chuyền) --> Thiết bị rán liên tục (khoai 7 được đưa qua thiết bị rán băng chuyền liên tục) --> băng chuyền loại bớt dầu ăn và làm mát -> thiết bị trộn gia vị (gia vị được phun ở dạng bột và bám đồng đều trên khoai tây) --> đóng gói (có thể sử dụng thiết bị đóng gói tự động hoặc bán tự động. đóng gói tuỳ theo yêu cầu của khách hàng --> cung cấp ra thị trường (Vân Anh, 2015). 2.2.2. Các vấn đề môi trường phát sinh và biện pháp quản lý Quá trình sản xuất Snack khoai tây sẽ phát sinh các tác động chính đến môi trường là nước thải, chất thải rắn, khí thải. + Nước thải - Nguồn phát sinh: Nước thải phát sinh chủ yếu từ công đoạn rửa khoai, tẩm gia vị. - Thành phần: Chủ yếu chứa các chất hữu cơ ít độc có nguồn gốc thực vật hoặc động vật. Chất thải hữu cơ có nguồn gốc từ thực vật đa phần là các bon hydrat chứa ít chất béo và protein nên dễ dàng bị phân huỷ bởi vi sinh. Chất thải có nguồn gốc động vật có thành phần chủ yếu là protein và chất béo khó bị phân huỷ bởi vi sinh vật. Các cơ sở chế biến thực phầm thường gây ô nhiễm mùi và nước thải trong nhiều trường hợp cũng góp phần quan trọng gây ô nhiễm mùi. - Biện pháp quản lý: Đối với các doanh nghiệp nằm trong KCN (khu công nghiệp) thường được Ban quản lý giám sát chặt chẽ nguồn thải đầu ra. Doanh nghiệp xây dựng hệ thống xử lý nước thải đảm bảo đạt QCVN 40:2011/BTNMT, cột B trước khi đấu nối vào hệ thống xử lý chung của KCN trước khi thải ra môi trường tiếp nhận. Doanh nghiệp nào không có hệ thống xử lý phải trả chi phí xử lý nước thải (nhân hệ số k về chỉ tiêu vượt ngưỡng cho phép – lấy theo chỉ tiêu COD) để khu công nghiệp xử lý. Đối với các doanh nghiệp không nằm trong KCN thì đa phần chưa có hệ thống xử lý, nước thải sau quá trình sản xuất được xả thằng ra ngoài môi trường. - Nước thải hiện nay được quản lý dựa theo các văn bản pháp lý: Nghị định số 80/2014/NĐ –CP ngày 06/08/2014 của Chính phủ về thoát nước và xử lý nước thải; Nghị định số 25/2013/NĐ-CP ngày 29/03/2013 của Chính phủ về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải; Nghị định số 179/2013/NĐ-CP ngày 14/11/2013 của Chính Phủ - Quy định về xử lý vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường; QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải công nghiệp;... 8 + Chất thải rắn Nguồn chất thải rắn từ nhà máy chế biến thực phẩm chủ yếu trong quá trình sản xuất và sinh hoạt của công nhân viên. - Ở kho chứa nguyên liệu, nguyên liệu rơi vãi, không thu gom và phân loại sẽ phân hủy gây ô nhiễm đất. - Chất thải rạo ra gồm có các chất thải từ quá trình xử lý nguyên liệu, quá trình đóng gói, hoạt động của quá trình sử dụng nhiên liệu (than), bùn từ hệ thống xử lý nước thải. Hầu hết các chất thải phát sinh từ hoạt động sản xuất đều là những chất có khả năng tái chế, tái sử dụng cao. Do vậy, nếu làm tốt công tác thu gom sẽ làm giảm thiểu đáng kể nguồn phát thải ra môi trường. Theo kết quả điều tra, tính toán lượng CTR, CTNH của ngành trên toàn địa bàn tỉnh như sau: Bảng 2.2. Thống kê tải lượng chất thải một số cơ sở chế biến thực phẩm điển hình trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh Địa điểm Nhà máy chế biến thực phẩm Châu Á-KCN Tiên Sơn Nhà máy sản xuất nước giải khát Pepsico-KCN Vsip Nhà máy chế biến thực phẩm, nước giải khát Suntory-KCN Vsip Các cơ sở sản xuất miến dong Các cơ sở chế biến lâm sản Tải lượng (Kg/tháng) CTR CTR CTR sinh hoạt sản xuất nguy hại Nước thải chứa thành phần nguy hại (m3/tháng) 225 16.520 3 65 900 2.710 14 750 60 620,2 3 150 1.485 4.904,4 16.650 21.960 36 732 6.360 - Chất thải rắn được quản lý dựa trên các văn bản pháp lý: Nghị định số 38/2015/NĐ-CP ngày 24/04/2015 của Chính phủ quy định về quản lý chất thải và phế liệu; Nghị định số 174/2007/NĐ-CP ngày 29/11/2007 của Chính phủ về phí bảo vệ môi trường đối với chất thải rắn; Thông tư số 36/2015/TT-BTNMT ban hành ngày 30/06/2015 của Bộ Tài nguyên và môi trường quy định về quản lý chất thải nguy hại,... + Khí thải - Nguồn gốc phát sinh: Quá trình vận chuyển bốc dỡ nguyên vật liệu và sản phẩm; khí thải từ quá trình lò than cấp cho nồi hơi; hoạt động phương tiên tham 9 gia giao thông. + Tính chất khí thải: Nhìn chung, khí thải phát sinh từ hoạt động sản xuất chế biến thực phẩm là không nhiều. Vấn đề khí thải phát sinh chủ yếu từ quá trình đốt than sử dụng cho lò hơi, phát sinh ra các khí thải như SO2, NOx, CO,... 2.3. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỰC PHẨM 2.3.1. Các giai đoạn xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm a. Giai đoạn tiền xử lý Đây là khâu phân loại tại nguồn ngay từ quá trình sản xuất: - Nước thải tại khu sản xuất được tách từng dòng riêng tùy theo tính chất của từng dòng. Nước thải chứa dầu mỡ được tách riêng dòng với nước thải chứa các thành phần chất thải rắn lơ lửng, BOD, COD,... - Nước thải nhà vệ sinh tách dòng riêng với nước thải nhà ăn trước khi đến công đoạn xử lý cấp 1. b. Giai đoạn xử lý cấp 1 Mục đích: Loại bỏ các tạp chất dạng lơ lửng. Thiết bị kỹ thuật phục vụ cho công đoạn này thông thường như: Song chắn rác, bể lắng cấp một, bể điều hòa.  Song chắn rác Song chắn rác được sử dụng nhằm giữ lại các vật thô như giẻ lau, giấy rác, vỏ chai... ở trong song chắn. Các song chắn rác thường được đặt nghiêng theo dòng chảy 1 góc 65-700. Song chắn có khe hở song song từ 10-30mm đặt nghiêng từ 30 – 60 0 so với chiều dòng nước chảy để dễ dàng cào rác từ dưới lên. Vận tốc qua song chắn từ 0,3 – 0,6m/s; lấy rác có thể dùng cào có động cơ điều khiển tự động hay điều khiển thủ công (Nguồn: Giáo trình xử lý nước thải công nghiệp, NXB Xây Dựng).  Bể tách dầu mỡ Có hai loại bể tách dầu mỡ: Bể tách dầu theo nguyên lý trọng lực và tách dầu bằng tuyển nổi. Bể tách dầu mỡ có thể tách theo nguyên lý trọng lực, bể có cấu tạo mặt bằng là hình tròn hoặc chữ nhật, tải trọng thủy lực: 33m 3/m2 ngày, chiều sâu vùng tách dầu mỡ từ 1,8 – 2,1m. Thời gian lưu nước từ 1 – 2h. Hiệu quả tách dầu mỡ 10