Tài liệu đánh giá hiện trạng ô nhiễm và đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho làng nghề tinh bột dong phương trù, xã tứ dân, huyện khoái châu, tỉnh hưng yên.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI NGUYỄN VĂN CHIẾN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIẾM VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG CHO LÀNG NGHỀ TINH BỘT DONG PHƯƠNG TRÙ, XÃ TỨ DÂN, HUYỆN KHOÁI CHÂU, TỈNH HƯNG YÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội – 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI NGUYỄN VĂN CHIẾN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIẾM VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG CHO LÀNG NGHỀ TINH BỘT DONG PHƯƠNG TRÙ, XÃ TỨ DÂN, HUYỆN KHOÁI CHÂU, TỈNH HƯNG YÊN Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60-85-02 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Thị Ngọc Lan Hà Nội – 2016 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc BẢN GIẢI TRÌNH SỬA LUẬN VĂN Họ và tên học viên: Nguyễn Văn Chiến Mã số học viên: 1481440301001 Lớp: 22KHMT11 Khoa: Môi trường Tên đề tài luận văn: “Đánh giá hiện trạng ô nhiễm và đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho làng nghề tinh bột dong Phương Trù, xã Tứ Dân, huyện Khoái Châu, tỉnh Hưng Yên” Chuyên ngành: Khoa học môi trường Nội dung cần chỉnh sửa TT Ý kiến chỉnh sửa của học viên Hình thức - Còn một số lỗi chính tả, chế bản; - Tài liệu tham khảo trình bày chưa đúng quy định, thiếu nguồn trích dẫn. - Đã chỉnh sửa lại lỗi chính tả, lỗi chế bản; - Đã bổ sung nguồn trích dẫn tương ứng, trình bày lại lại tài liệu tham khảo đúng quy định. I Phần mở đầu 1 Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu là ảnh hưởng của việc sản xuất tinh bột dong là chưa đúng mà cần sửa lại là các thành phần môi trường làng nghề này. 2 Thông tin lượng nước thải là 8 – 12 m3/ Đã sửa theo ý kiến của PB 2: là 25 – 40 tấn sản phẩm không thống nhất m3/ tấn sản phẩm II Đã sửa theo ý kiến của PB 1: là sửa lại thành ảnh hưởng của các thành phần môi trường tại làng nghề sản xuất tinh bột dong Phương Trù, xã Tứ Dân, huyện Khoái Châu, Hưng Yên. CHƯƠNG 1: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG LÀNG NGHỀ PHƯƠNG TRÙ Nên đưa giới thiệu khu vực nghiên cứu Đã chỉnh sửa theo ý kiến của PB 1: 1 mục 2.1 và 2.2 vào chương I Chuyển mục 2.1 và 2.2 vào thành mục 1.5 và 1.6. 2 Thiếu bảng tổng hợp quy mô sản xuất Đã bổ sung “Bảng 1.9: Quy mô sản tinh bột dong của làng nghề xuất tinh bột dong tại làng nghề” theo ý kiến của PB1 Bảng 1.5 chất lượng môi trường không Đã sửa theo ý kiến PB 2: thống nhất 3 khí mâu thuẫn về thời gian so với tài năm 2012 theo tài liệu trích dẫn liệu trích dẫn 4 5 6 III 1 Làm rõ tên các làng nghề Bình Minh, Đã làm rõ theo ý kiến PB2 Dương Liễu, Tân Hòa Khi phân tích các bảng cần làm rõ các Đã làm rõ theo ý kiến PB2 chỉ tiêu vượt quá Bảng 1.6: có cột 2 thông tin làng Đã chỉnh sửa lại theo ý kiến PB2: bỏ Dương Liễu bớt 1 cột thông tin không phù hợp Chương II: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG LÀNG NGHỀ PHƯƠNG TRÙ Mục 2.4 cũ (mục 2.2 mới) nên sửa lại là Đã viết lại theo ý kiến của PB1và sửa hiện trạng sản xuất… bỏ chữ đánh giá lại thứ tự đề mục. vì đây chỉ là nêu hiện trạng và đưa trước mục 2.3 cũ (mục 2.1 mới). Xem lại kết quả môi trường không khí, Đã bổ sung lại thời gian lấy mẫu (lấy mẫu 2 bổ sung thời gian lấy mẫu ngày 03/12/2015) và chỉnh sửa lại kết quả cho phù hợp Số liệu tổng lượng nước thải của xã Tứ Đã chỉnh sửa theo ý kiến của PB 2: 3 Dân không nhất quán. thống nhất lại khối lượng nước thải xã Tứ Dân là 500.000 m3/năm theo thông tin từ cán bộ xã. Xem lại kết quả phân tich môi trường - Đã điều chỉnh lại kết quả phân tích nước và quy chuẩn áp dụng - Điều chỉnh, tách bảng 2.8 thành 2 4 bảng: chất lượng nước mặt và chất lượng nước mặt. IV CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM TẠI LÀNG NGHỀ 1 Đề xuất giải pháp quản lý nên đưa dạng Đã chỉnh sửa theo ý kiến của PB1 tại sơ đồ quản lý. “Hình 3.1: Sơ đồ quản lý môi trường tại làng nghề Phương Trù đề xuất” Thiếu vị trí trạm xử lý nước thải, vị trí Đã bổ sung vào phần phụ lục theo ý kiến hội đồng 2 nơi ủ phân Đề nghị Phản biện 1 xác nhận học viên đã chỉnh sửa luận văn theo ý kiến của Hội đồng: …………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………… Đề nghị Phản biện 2 xác nhận học viên đã chỉnh sửa luận văn theo ý kiến của Hội đồng: …………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………… Đề nghị Hội đồng xác nhận học viên đã chỉnh sửa luận văn theo ý kiến của Hội đồng: …………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………… Hà Nội, Ngày …. tháng 04 năm 2016 HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN HỌC VIÊN Chủ tịch hội đồng (Ký và ghi rõ họ tên) GS.TS Lê Đình Thành Nguyễn Văn Chiến Thư ký hội đồng Phản biện 1 PGS.TS. Vũ Hoàng Hoa PGS.TS. Nguyễn Thị Minh Hằng Phản biện 2 TS. Đặng Thị Thanh Huyền LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chương trình cao học và viết luận văn Thạc sĩ khoa khoa học chuyên ngành Khoa học môi trường, tôi đã nhận được rất nhiều sự dạy bảo, hướng dẫn, góp ý của các thầy cô Trường Đại học Thủy Lợi. Trước hết, tôi xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô Khoa Môi trường, Trường Đại học Thủy Lợi đã tận tình dạy bảo tôi trong suốt quá trình học tập. Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới TS. PhạmThị Ngọc Lan, trưởng bộ môn Kỹ thuật môi trường, Khoa Môi trường, Trường Đại học Thủy Lợi đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn tôi nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Đồng thời tôi cũng xin chân thành cảm ơn tới lãnh đạo và cán bộ môi trường của UBND xã Tứ Dân, các cơ sở sản xuất tinh bột dong trong làng nghề và nhân dân địa phương đã tạo điều kiện cho tôi tìm hiểu, điều tra, khảo sát và nghiên cứu để có dữ liệu hoàn thành bài luận văn này. Mặc dù đã có nhiều cố gắng hoàn thành bài luận văn bằng tất cả sự nhiệt tình và năng lực của mình, tuy nhiên thời gian và nhiều điều kiện hạn chế khác nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến đống góp quý báu của Quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận văn NGUYỄN VĂN CHIẾN LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là: NGUYỄN VĂN CHIẾN Mã số học viên: 1481440301001 Lớp: 21KHMT11 Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60.85.02 Khóa học: 2014 - 2016 Tôi xin cam đoan quyển luận văn được chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Phạm Thị Ngọc Lan với đề tài nghiên cứu trong luận văn “Đánh giá hiện trạng ô nhiễm và đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho làng nghề tinh bột dong Phương Trù, xã Tứ Dân, huyện Khoái Châu, tỉnh Hưng Yên”. Đây là đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với các đề tài luận văn nào trước đây, do đó không có sự sao chép của bất kì luận văn nào. Nội dung của luận văn được thể hiện theo đúng quy định, các nguồn tài liệu, tư liệu nghiên cứu và sử dụng trong luận văn đều được trích dẫn nguồn. Nếu xảy ra vấn đề gì với nôi dung luận văn này, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm theo quy định./. NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN NGUYỄN VĂN CHIẾN MỤC LỤC MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG LÀNG NGHỀ SẢN XUẤT TINH BỘT DONG Ở VIỆT NAM .................................................................4 1.1. Vai trò và sự phát triển của ngành sản xuất tinh bột dong tại Việt Nam ........4 1.1.1. Về quy mô sản xuất tinh bột dong .......................................................6 1.1.2. Về đặc thù sản xuất ............................................................................7 1.1.3. Các thách thức ....................................................................................7 1.2. Đặc tính chung chất thải ngành sản xuất tinh bột dong ...............................7 1.2.1. Định mức tiêu thụ sản xuất tinh bột dong .........................................7 1.2.2. Khí thải ngành sản xuất tinh bột dong .................................................9 1.2.3. Nước thải ngành sản xuất tinh bột dong ............................................10 1.2.4. Chất thải rắn ngành sản xuất tinh bột dong........................................11 1.3. Các vấn đề ô nhiễm môi trường ngành sản xuất tinh bột dong .....................11 1.3.1. Ô nhiễm môi trường không khí........................................................112 1.3.2. Ô nhiễm môi trường nước ................................................................12 1.3.3. Ô nhiễm môi trường đất .....................................................................14 1.3.4. Vấn đề sức khỏe cộng đồng ...............................................................15 1.4. Tình hình nghiên cứu vấn đề ô nhiễm môi trường ngành sản xuất tinh bột dong 17 1.5. Tổng quan khu vực ........................................................................................19 1.5.1. Vị trí địa lý .........................................................................................19 1.5.2. Điều kiện tự nhiên, khí hậu ...............................................................20 1.5.3. Điều kiện kinh tế xã hội ....................................................................22 1.6. Quy trình sản xuất tinh bột dong tại làng nghề Phương Trù .........................26 CHƯƠNG II: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG LÀNG NGHỀ PHƯƠNG TRÙ .............................................................................................29 2.1. Hiện trạng sản xuất kinh doanh làng nghề.....................................................29 2.1.1. Lao động trong sản xuất bột dong......................................................29 2.1.2. Vốn đầu tư sản xuất ...........................................................................30 2.1.3. Công nghệ sản xuất ............................................................................31 2.2. Khảo sát thực địa hiện trạng môi trường làng nghề ......................................31 2.2.1. Thiết kế phiếu điều tra .......................................................................31 2.2.2. Tổng hợp kết quả điều tra ..................................................................34 2.3. Đánh giá hiện trạng môi trường tại làng nghề Phương Trù ...........................35 2.3.1. Đánh giá hiện trạng môi trường không khí ........................................36 2.3.2. Đánh giá hiện trạng môi trường đất ...................................................38 2.3.3. Đánh giá hiện trạng môi trường nước ................................................40 2.3.4. Đánh giá hiện trạng thu gom và xử lý nước thải làng nghề ...........45 2.3.5. Đánh giá vấn đề sức khỏe tại làng nghề ............................................48 2.4. Đánh giá hiện trạng quản lý, chấp hành chính sách của làng nghề ...............49 2.4.1. Chính sách bảo vệ môi trường của xã ................................................49 2.4.2. Ý thức bảo vệ môi trường của cộng đồng ..........................................50 2.5. Những tồn tại về ô nhiễm môi trường làng nghề Phương Trù ......................51 2.5.1. Tồn tại về quản lý...............................................................................51 2.5.2. Tồn tại về ý thức người dân ...............................................................52 2.5.3. Tồn tại về mạng thu gom nước thải sản xuất và công nghệ xử lý ô nhiễm ............................................................................................................53 CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM TẠI LÀNG NGHỀ ........................................................................................................................55 3.1. cơ sở đề xuất giải pháp ..................................................................................55 3.2. Giải pháp quản lý ...........................................................................................56 3.2.1. Thể chế chính sách .............................................................................56 3.2.2. Tuyên truyền nâng cao ý thức cộng đồng ..........................................58 3.3. Giải pháp kỹ thuật ..........................................................................................60 3.3.1. Giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường không khí ........................60 3.3.2. Giải pháp giảm thiểu chất thải rắn .....................................................62 3.3.3. Giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước ................................63 3.4. Giải pháp xử lý nước thải làng nghề Phương Trù .........................................65 3.4.1. Cơ sở đề xuất giải pháp ......................................................................65 3.4.2. Lựa chọn công nghệ ...........................................................................67 3.4.3. Tính toán, thiết kế một số thông số cơ bản ........................................70 KẾT LUẬN ...............................................................................................................75 Tài liệu tham khảo:....................................................................................................77 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Diện tích trồng dong tại các khu vực của Việt Nam 2009 - 2014 ..............4 Bảng 1.2: Sản lượng dong trong các khu vực của Việt Nam 2009 - 2014 .................5 Bảng 1.3: Công suất của một số nhà máy sản xuất tinh bột dong ở Việt Nam...........5 Bảng 1.4: Định mức tiêu thụ đầu vào chế biến tinh bột dong.....................................8 Bảng 1.5: Chất lượng môi trường không khí ở một số làng nghề sản xuất tinh bột tháng 3 năm 2012 (trung bình 24 giờ) ......................................................................12 Bảng 1.6: Chất lượng nước mặt một số làng nghề sản xuất tinh bột ........................13 Bảng 1.7: Chất lượng nước ngầm làng nghề sản xuất tinh bột .................................13 Bảng 1.8: Tình hình biến động đất đai làng Phương Trù, xã Tứ Dân năm 2013 – 2015 ...................................................................................................................................23 Bảng 1.9: Dân số làng nghề Phương Trù, xã Tứ Dân năm 2013 - 2015 ......................24 Bảng 1.10: Quy mô sản xuất tinh bột dong tại làng nghề .......................................26 Bảng 1.11: Hiệu suất nguyên liệu của hoạt động sản xuất bột dong ........................28 Bảng 2.1: Tỷ lệ hộ vay vốn sản xuất .........................................................................30 Bảng 2.2: cơ cấu vốn sản xuất của các hộ sản xuất bột dong ...................................30 Bảng 2.3: Bảng tổng hợp phiếu điều tra đối với hộ gia đình ....................................34 Bảng 2.4: Bảng tổng hợp phiếu điều tra đối với hộ sản xuất ....................................35 Bảng 2.5: Vị trí lấy mẫu chất lượng không khí làng nghề Phương Trù....................36 Bảng 2.6: Kết quả phân tích chất lượng không khí làng nghề Phương Trù lấy vào ngày 03/12/2015 (phân tích tại phòng thí nghiệm bộ môn Địa Sinh Thái – CNMT, trường đại học Mỏ Địa Chất) ....................................................................................37 Bảng 2.7: Vị trí lấy mẫu môi trường nước làng nghề Phương Trù ...........................40 Bảng 2.8: Chất lượng môi trường nước thải tại một số địa điểm của làng nghề ngày 04/12/2015 (phân tích tại phòng thí nghiệm bộ môn Địa Sinh Thái – CNMT, trường đại học Mỏ Địa Chất) ................................................................................................41 Bảng 2.9: Chất lượng môi trường nước mặt tại một số địa điểm của làng nghề ngày 04/12/2015 (phân tích tại phòng thí nghiệm bộ môn Địa Sinh Thái – CNMT, trường đại học Mỏ Địa Chất) ................................................................................................41 Bảng 2.10: Một số bệnh thường mắc ở làng nghề xã Tứ Dân. .................................48 Bảng 3.1: Bảng giá trị phục vụ tính toán theo bảng 1.11 tại thôn Phương Đường ...70 Bảng 3.2: Thông số cơ bản hệ thống xử lý nước thải thôn Phương Đường .............74 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Vị trí làng Phương Trù ..............................................................................20 Hình 1.2: Công nghệ chế biến tinh bột dong kèm dòng thải ....................................26 Hình 2.1: Lò hơi được sử dụng phổ biến tại làng nghề .........................................38 Hình 2.2: Khí thải tại xưởng trong làng nghề ........................................................38 Hình 2.3: Nước thải xả thẳng ra đất gây ô nhiễm môi trường đất ............................39 Hình 2.4: Một số hình ảnh thực tế về hiện trạng ô nhiễm của làng nghề và quá trình thực tế lấy mẫu nước thải ..........................................................................................44 Hình 3.1: Sơ đồ quản lý môi trường tại làng nghề Phương Trù đề xuất .........................57 Hình 3.2: Sơ đồ phương pháp ủ phân vi sinh............................................................62 Hình 3.3: Kích thước đống ủ phân vi sinh ................................................................63 Hình 3.4: Sơ đồ phân luồng dòng thải đề xuất ..........................................................64 Hình 3.5: Mô hình xử lý nước thải cho làng nghề theo phương án 1 .......................67 Hình 3.6: Mô hình xử lý nước thải cho làng nghề theo phương án 2 .......................68 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ABR : Anaerobic Baffled Reactor – phản ứng kỵ khí dạng vách ngăn BOD :Biochemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy sinh hóa BVMT : Bảo vệ môi trường COD : Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học DO : Dissolved Oxygen - Oxi hòa tan ĐVT : Đơn vị tính HĐND : Hội đồng nhân dân HNNCKH : Hội nghị nghiên cứu khoa học LVTN : Luận văn tốt nghiệp NN : Nông nghiệp PTBV : Phát triển bền vững QCVN : Quy chuẩn Việt Nam QH : Quy hoạch SP : Sản phẩm TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TNHH : Trách nhiệm hữu hạn TSS : Total Suspended Solid – Tổng chất rắn lơ lửng. UASB : Upflow anearobic sludge blanket - bể xử lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí. UBND : Ủy ban nhân dân VSMT : Vệ sinh môi trường VSV : Vi sinh vật. 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của Đề tài: Trong những năm qua, ở nước ta ngành chế biến nông sản thực phẩm nói chung và sản xuất tinh bột dong nói riêng đã phát triển nhanh cả về số lượng doanh nghiệp lẫn quy mô sản xuất. Ở vùng châu thổ sông Hồng, sản xuất tinh bột dong phần lớn ở quy mô nhỏ tại các làng nghề với năng xuất khoảng 1 tấn tinh bột/ ngày. Tình hình cũng tương tự ở khu vực Nam Bộ. Sản xuất càng phát triển, tình trạng ô nhiễm môi trường càng trở nên nghiêm trọng. Nguyên nhân là do hầu hết các làng nghề sản xuất tinh bột dong phát triển tự phát, thiếu quy hoạch, công nghệ lạc hậu, thiết bị đơn giản, không đồng bộ, chủ yếu là thủ công nghiệp, tiêu tốn vật tư nguyên liệu cao. Quy mô sản xuất nhỏ, phân tán. Năng lực quản lý cũng như ý thức của người lao động trong tiết kiệm vật tư, nguyên liệu và nước còn thấp. Đặc biệt là ý thức bảo vệ môi trường còn yếu. Do đó, ô nhiễm môi trường do sản xuất ảnh hưởng đáng kể tới chất lượng môi trường nước, môi trường không khí và sức khỏe cộng đồng trong khu vực. Làng nghề sản xuất tinh bột dong Phương Trù, xã Tứ Dân thuộc huyện Khoái Châu tỉnh Hưng Yên sinh sống chủ yếu từ hoạt động sản xuất chế biến tinh bột dong, làng hiện có khoảng 53 cơ sở sản xuất chế biến tinh bột dong và tập trung thành 27 cụm hộ sản xuất lớn. Đây là làng có số hộ sản xuất tinh bột nhiều nhất tại huyện Khoái Châu. Đặc điểm của loại hình sản xuất này là lượng nước thải sinh ra khá lớn từ 25 - 40 m3/1tấn sản phẩm và nguồn nước thải gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường. Trước đây, khi quy mô sản xuất còn chưa phát triển, phần lớn nước thải sản xuất tinh bột dong được xả thẳng xuống hệ thống kênh rạch hoặc các khu đất trống tự thấm nước, nhưng trong nhiều năm gần đây môi trường sống ở làng nghề đã có những chuyển biến theo chiều hướng đáng lo ngại bởi nước thải tinh bột với lưu lượng thải lớn, hàm lượng chất hữu cơ quá cao khi chảy ra kênh rạch bốc mùi chua nồng, nước đỏ hồng. Nước ngấm xuống đất gây ô nhiễm nước ngầm. Nước chảy 2 tràn vào đồng ruộng gây ô nhiễm môi trường đất làm thay đổi đặc tính đất và giảm năng suất cây trồng. Chất thải từ sản xuất và chế biến không được xử lý gây ra ô nhiễm môi trường tại địa bàn làng nghề và các khu vực lân cận. Chất thải làng nghề không chỉ ảnh hưởng tới chất lượng đất, nước, khí hậu làm ảnh hưởng tới năng suất trồng trọt, mà nghiêm trọng hơn ô nhiễm môi trường còn gây nguy hiểm cho con người. Trước những thực trạng ô nhiễm trên, việc nghiên cứu đề tài “Đánh giá hiện trạng ô nhiễm và đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho làng nghề tinh bột dong Phương Trù, xã Tứ Dân, huyện Khoái Châu, tỉnh Hưng Yên” là phù hợp và cần thiết. 2. Mục đích của Đề tài: - Đánh giá mức độ và nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường của làng nghề. - Đề xuất các giải pháp nhằm cải thiện và giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đặc biệt là đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp với điều kiện địa phương trong thời gian tới. 3. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi không gian: làng nghề Phương trù, xã Tứ Dân, huyện Khoái Châu, tỉnh Hưng Yên. Phạm vi thời gian: căn cứ vào các số liệu điều tra, thu thập được từ năm 2011 – 2015 trên khu vực nghiên cứu và số liệu khảo sát thực địa của học viên. 4. Đối tượng nghiên cứu Làng Phương Trù, xã Tứ Dân là làng nghề sản xuất tinh bột dong. Các loại hình sản xuất khác như sản xuất miến dong, sản xuất mạch nha… là không có, chăn nuôi gia cầm, gia súc trong làng nghề chủ yếu là chăn nuôi lợn, tuy nhiên không nhiều. Do vậy trong khuôn khổ luận văn, tác giả tập trung vào nghiên cứu vào ảnh hưởng của các thành phần môi trường tại làng nghề sản xuất tinh bột dong Phương 3 trù, xã Tứ Dân, huyện Khoái Châu, tỉnh Hưng Yên và từ đó đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm do hoạt động sản xuất tinh bột dong gây ra. 5. Phương pháp nghiên cứu 5.1. Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu - Các nguồn tài liệu và thông tin về làng nghề, bài báo khoa học và luận văn về hiện trạng ô nhiễm làng nghề tinh bột dong và các giải pháp xử lý nước thải làng nghề tinh bột dong Phương Trù. - Thu thập tài liệu về: đặc điểm, tính chất đất, nước, không khí, trên địa bàn làng nghề Phương Trù và nước thải của quá trình sản xuất tinh bột từ củ dong riềng ở các hệ thống rãnh thải chung. - Thu thập tài liệu liên quan: các phương pháp giảm thiểu ô nhiễm đất, nước, không khí, các tài liệu về xử lý nước thải làng nghề tinh bột dong hiện nay; các tài liệu liên quan đến các làng nghề tinh bột ở Việt Nam cùng những phương pháp phân tích các chỉ tiêu nước thải, các quy chuẩn Việt Nam. 5.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực tế - Đi thực tế, khảo sát và phỏng vấn một số hộ sản xuất, lấy mẫu đất, nước, không khí, nước thải tại cống thải chung của cả làng nghề (nước thải hỗn hợp) của các hộ sản xuất tinh bột từ củ dong riềng. - Khảo sát thực địa: Khảo sát hiện trạng môi trường nước thải trên địa bàn làng nghề, môi trường dân cư tại khu vực nghiên cứu, điều tra nguồn thải và các thông tin liên quan, lập phiếu tham vấn. - Lấy mẫu đất, nước, không khí, nước thải, bảo quản mẫu và vận chuyển về phòng thí nghiệm. 5.3. Phương pháp so sánh Các kết quả phân tích và đối chiếu với quy chuẩn để đánh giá hiện trạng ô nhiễm, mức độ ô nhiễm. 4 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG LÀNG NGHỀ SẢN XUẤT TINH BỘT DONG Ở VIỆT NAM 1.1. Vai trò và sự phát triển của ngành sản xuất tinh bột dong tại Việt Nam Dong riềng là một trong những cây lương thực quan trọng tại Việt Nam. Việt Nam đã đạt được nhiều tiến bộ trong lai tạo và nhân giống dong. Điều đó có được là do đã tuyển chọn và nhân rộng giống dong riềng lai có năng suất và hàm lượng tinh bột cao. Năng suất và sản lượng dong riềng của nhiều tỉnh đã tăng lên gấp đôi do trồng các giống mới và áp dụng kỹ thuật canh tác thích hợp, bền vững. Thị trường xuất khẩu chính của Việt Nam là Trung Quốc, Đài Loan. Cùng với diện tích được mở rộng, sản lượng cũng như năng suất tinh bột dong được sản xuất cũng tăng lên theo thời gian. Bảng 1.1: Diện tích trồng dong tại các khu vực của Việt Nam 2009 - 2014 Đơn vị: 1.000 ha Khu vực 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Đồng bằng sông hồng 9,9 Trung du và miền núi phía Bắc 83,8 133,0 140,3 151,2 168,8 170,0 Bắc trung bộ và duyên hải miền Trung 82,1 89,4 Tây Nguyên 38,0 89,4 125,9 129,9 150,1 150,0 Đông Nam Bộ 16,1 98,8 100,9 102,9 113,5 115,0 Đồng bằng sông Cửu Long 7,7 6,4 Cả nước 8,5 8,4 93,7 6,0 8,8 7,9 7,9 96,5 110,0 110,0 6,2 7,4 7,5 237,6 425,5 475,2 495,5 557,7 560,4 [4] Diện tích trồng dong ở khu vực Trung du và miền núi phía Bắc chiếm cao nhất trên cả nước. Tổng diện tích trồng dong tại 4 vùng: Trung du và miền núi phía Bắc, vùng Bắc trung bộ và duyên hải miền Trung, Đông Nam Bộ và Tây Nguyên chiếm khoảng 80% diện tích trồng dong cả nước. 5 Bảng 1.2: Sản lượng dong trong các khu vực của Việt Nam 2009 - 2014 Đơn vị: 1.000 tấn Khu vực 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Đồng bằng sông hồng 87,9 92,4 93,7 102,9 102,1 105,5 Trung du miền núi phía Bắc 645,9 1.855 2.167 2.359 2.808 2.810 Bắc trung bộ và duyên hải miền Trung 678,5 986,8 1.070 1.132 1.328 1.330 Tây Nguyên 351,5 1.446 2.058 2.090 2.356 2.400 Đông Nam Bộ 154,3 2.270 2.327 2.434 2.694 2.700 Đồng bằng sông Cửu Long 68,2 64,0 72,9 106,8 110,0 Cả nước 1.986 6.716 64,2 7.782, 5 8.192 9.395 9.455 [4] Với khoảng 2 ÷ 4 triệu tấn bột dong xuất khẩu kể từ năm 2009 - 2014, Việt nam đang dần trở thành là nước xuất khẩu lớn thứ hai trên Thế Giới chỉ sau Thái Lan. Trung Quốc vẫn là thị trường nhập khẩu chính mặt hàng tinh bột dong của Việt Nam, chiếm hơn 90% kim ngạch. Tiếp theo là Hàn Quốc chiếm 5,5%, Đài Loan 2%... [4]. Ngành công nghiệp chế biến dong có tính thời vụ, thường bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 4 năm sau. Các cơ sở sản xuất tinh bột dong quy mô công nghiệp ở nước ta chủ yếu tập trung ở các tỉnh phía Nam, Tây Nguyên và một số tỉnh miền núi phía Bắc như Lào Cai, Yên Bái, Vĩnh Phúc, Hoà Bình... [4]. Bảng 1.3: Công suất của một số nhà máy sản xuất tinh bột dong ở Việt Nam TT Tên nhà máy Công suất (tấn SP/ngày) 1 Nhà máy An Giang 60 2 Nhà máy Quảng Ngãi 50 3 Nhà máy Quảng Nam 50 4 Công ty vật tư tổng hợp Thanh Hoá 60 5 Công ty chế biến lâm nông sản Yên Bái 50 6 Nhà máy chế biến tinh bột Yên Bình 160 6 TT Tên nhà máy Công suất (tấn SP/ngày) 7 Nhà máy chế biến tinh bột Lào Cai 80 8 Nhà máy tinh bột Phú Thọ 50 9 Nhà máy Toàn Năng - Tây Ninh 70 10 Nhà máy sản xuất tinh bột Đắk Lắk 80 11 Công ty liên doanh TAPIOCA Việt Nam 165 [4] 1.1.1. Về quy mô sản xuất tinh bột dong Việt Nam hiện tồn tại 3 loại quy mô sản xuất tinh bột dong điển hình sau: 1. Quy mô nhỏ (hộ và liên hộ): Đây là quy mô có công suất 0,5 - 10 tấn tinh bột sản phẩm/ ngày. Số cơ sở chế biến quy mô nhỏ chiếm 70 - 74%. Công nghệ thủ công, thiết bị tự tạo hoặc do các cơ sở cơ khí địa phương chế tạo. Hiệu suất thu hồi và chất lượng tinh bột không cao [4]. 2. Quy mô vừa: Đây là các doanh nghiệp có công suất dưới 50 tấn tinh bột sản phẩm/ ngày. Số cơ sở chế biến quy mô vừa chiếm 16 - 20%. Đa phần các cơ sở đều sử dụng thiết bị chế tạo trong nước nhưng có khả năng tạo ra sản phẩm có chất lượng không thua kém các cơ sở nhập thiết bị của nước ngoài [4]. 3. Quy mô lớn: Nhóm này gồm các doanh nghiệp có công suất trên 50 tấn tinh bột sản phẩm/ ngày. Số cơ sở chế biến quy mô lớn chiếm khoảng 10% tổng số các cơ sở chế biến cả nước với công nghệ, thiết bị nhập từ Châu Âu, Trung Quốc, Thái Lan. Đó là công nghệ tiên tiến hơn, có hiệu suất thu hồi sản phẩm cao hơn, đạt chất lượng sản phẩm cao hơn, và sử dụng ít nước hơn so với công nghệ trong nước. Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ, khoảng 40 - 45% sản lượng dong riềng dành cho chế biến quy mô lớn, hay còn gọi là quy mô công nghiệp, 40 - 45% sản lượng sắn dành cho chế biến tinh bột ở quy mô nhỏ và vừa, dùng để sản xuất các sản phẩm khô, chế biến thức ăn chăn nuôi và 10 - 15% dùng cho ăn tươi và sử dụng cho các nhu cầu khác [4]. 7 1.1.2. Về đặc thù sản xuất Ở vùng Đông Nam Bộ có điều kiện thuận lợi về nhiệt độ cho phát triển cây dong nên các nhà máy chế biến tinh bột hiện nay có thể sản xuất được 2 vụ. Riêng các nhà máy chế biến tại Tây Ninh có thời gian chế biến kéo dài 330 ngày/ năm. Thời gian sản xuất trong năm của các nhà máy khác khoảng 200 ngày [12]. Nhu cầu nguyên liệu dong tươi là: 5.360.000 tấn dong tươi/ năm, chiếm 69,48% sản lượng dong hiện có. Trong khi đó sản lượng dong hàng năm dành làm lương thực cho người và cho chăn nuôi khoảng 3.000.000 tấn. Vì vậy, với sản lượng dong 7.700.000 tấn sắn/ năm, nhiều nhà máy chế biến tinh bột dong bị thiếu nguyên liệu [12]. 1.1.3. Các thách thức Ngoài vấn đề về nguyên liệu, hiện tại các doanh nghiệp sản xuất tinh bột dong đang đối mặt với thách thức lớn nhất về ô nhiễm môi trường và suy thoái đất trồng dong. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã đưa ra các hướng dẫn về thực hiện quy hoạch phát triển vùng nguyên liệu dong và sản xuất tinh bột dong đảm bảo phát triển bền vững trước mắt và lâu dài. 1.2. Đặc tính chung chất thải ngành sản xuất tinh bột dong 1.2.1. Định mức tiêu thụ sản xuất tinh bột dong Quá trình chế biến tinh bột dong sử dụng các đầu vào chính gồm củ dong tươi, nước để rửa, năng lượng điện để chạy máy, nhiệt nóng để sấy (thường sinh ra từ lò dầu) và hóa chất để tẩy trắng. Nước sử dụng yêu cầu đạt pH trong khoảng 5 - 6. Định mức tiêu thụ nguyên, nhiên, vật liệu của một số nhà máy sản xuất tinh bột dong của Việt Nam và các nước trong khu vực được thể hiện trong bảng sau: 8 Bảng 1.4: Định mức tiêu thụ đầu vào chế biến tinh bột dong Đầu vào Đơn vị Việt Nam Các nước khác 1. Củ dong tươi tấn/ tấn SP 3,67- 5,00 3,5 - 4 2. Nước m / tấn SP 25- 40 24-30 3. Phèn chua kg/ tấn SP 0,08- 0,09 0,066 – 0,08 4. Lưu huỳnh kg/ tấn SP 2- 2,78 2,0 - 2,2 5.1. Dầu FO tấn/ tấn SP 0,03-0,05 0,03 - 0,04 5.2.Than cám tấn/ tấn SP 0,6- 0,8 0,5 – 0,7 Kwh/ tấn SP 175- 180 120-130 cái 15 - 20 15 - 20 3 5. Năng lượng 5.3. Điện 6. Bao bì [3] Trung bình từ 100kg củ dong có hàm lượng bột 25% trở lên sẽ thu được ít nhất 25 kg tinh bột thương phẩm loại 1 có độ ẩm 12%. Trong quá trình sản xuất tinh bột dong, tùy theo quy mô sản xuất và công nghệ sản xuất khác nhau sẽ có nhu cầu nguyên, nhiên liệu, năng lượng khác nhau [3]. Ở quy mô sản xuất nhỏ thường tiêu thụ một khối lượng nước lớn. Nước phục vụ cho sản xuất chủ yếu là nước giếng khoan và một phần là giếng đào; nhiều hộ sản xuất sử dụng nước không qua xử lý sơ bộ. Đôi khi nước sản xuất còn được lấy từ ao, giếng đào…không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Nhu cầu sử dụng nước rất lớn: Định mức nước thải cho 1 tấn nguyên liệu khoảng 5 ÷ 5,5m3. Trong đó nước cấp cho công đoạn rửa củ 15%, lọc tách bã 50%, rửa trắng bột 30% và 5% cho rửa bể chứa, thiết bị. Ở quy mô công nghiệp, các công đoạn được cơ khí hoá và tự động hoá hầu như hoàn toàn, cho nên tận dụng được tối đa các nguyên vật liệu. Nước sử dụng cho sản xuất có thể tuần hoàn một phần hoặc toàn bộ nước tách bột đưa lên làm nước rửa củ [3].