Tài liệu đánh giá thực trạng môi trường và đề xuất giải pháp quản lý nước thải sản xuất tại làng miến dong xã đông thọ, huyện đông hưng, tỉnh thái bình

LỜI CAM ĐOAN Họ và tên: Đặng Bảo Quỳnh Vân Lớp: 23KHMT11 Chuyên ngành đào tạo: Khoa học Môi trường Mã HV: 1581440301014 Mã số: 608502 Tôi xin cam đoan luận văn được chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Phạm Thị Tố Oanh và PGS.TS Vũ Đức Toàn với đề tài “Đánh giá thực trạng môi trường và đề xuất giải pháp quản lý nước thải sản xuất tại làng miến dong xã Đông Thọ, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình”. Đây là đề tài nghiên cứu mới, là một phần nghiên cứu trong đề tài “ Quản lý môi trường làng nghề dựa vào cộng đồng, đề án 3 năm 2014 – 2016” của đơn vị Liên minh hợp tác xã Việt Nam, không trùng lặp với các đề tài luận văn nào trước đây, do đó, không phải là bản sao chép của bất kỳ một luận văn nào. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực. Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo. Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn của mình. Trường đại học Thủy Lợi không liên quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có). Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Học Viên Đặng Bảo Quỳnh Vân i LỜI CẢM ƠN Để có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, ngoài những cố gắng của bản thân, tôi còn nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của các thầy cô, bạn bè và các cá nhân, tập thể tại khu vực nghiên cứu. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả các thầy cô giáo trường Đại học Thủy lợi, những người đã truyền đạt cho tôi những kiến thức và kinh nghiệp quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường. Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến TS. Phạm Thị Tố Oanh, PGS.TS Vũ Đức Toàn cùng các thầy cô khoa Môi trường đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Các thầy cô đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành đề tài tốt nghiệp thạc sỹ. Tôi cũng chân thành cảm ơn ThS.Trịnh Xuân Hoàng – trưởng phòng Thí nghiệm và tư vấn quản lý chất lượng nước, Môi trường – Viện Quy hoạch Thủy lợi và các chú, các anh trong phòng đã giúp đỡ, tạo điều kiện trong quá trình tôi thực hiện luận văn. Cảm ơn UBND xã Đông Thọ, Đông Hưng, tỉnh Thái Bình đã tạo điều kiện, cung cấp số liệu cho tôi thực hiện đề tài này. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện để tôi có thể tập trung hoàn thành luận văn tốt nghiệp thạc sỹ. Với vốn kiến thức, kinh nghiệm, và thời gian còn nhiều hạn chế nên luận văn còn nhiều thiếu sót, tôi rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy, cô giáo và bạn đọc để luận văn tốt nghiệp này được hoàn thiện hơn. Cuối cùng, tôi xin kính chúc quý thầy cô và gia đình dồi dào sức khỏe, thành công trong sự nghiệp trồng người cao quý. Hà Nội, tháng 2 năm 2017 Học viên Đặng Bảo Quỳnh Vân ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................................... 1 2. Mục tiêu đề tài ......................................................................................................... 2 3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu .......................................................................... 2 4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu .......................................................... 2 4.1 Cách tiếp cận ............................................................................................................. 2 4.2 Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................... 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ THỰC TRẠNG SẢN XUẤT MIẾN DONG ............................................................................................ 4 1.1 Đặc điểm chung về làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm ở Việt Nam..... 4 1.1.1 Phân bố các làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm trên cả nước ................... 4 1.1.2 Vai trò của làng nghề đối với sự phát triển kinh tế - xã hội ................................... 7 1.1.3 Ô nhiễm môi trường tại các làng nghề chế biến thực phẩm ................................... 8 1.1.3.1 Hiện trạng môi trường nước ................................................................................ 8 1.1.3.2 Hiện trạng môi trường không khí ...................................................................... 10 1.1.3.3 Môi trường đất và chất thải rắn ......................................................................... 11 1.1.4 Thực trạng quản lý môi trường tại các làng chế biến thực phẩm ......................... 13 1.2 Đặc điểm chung về làng nghề sản xuất miến dong ............................................. 16 1.2.1 Thông tin về làng nghề sản xuất miến dong tại Việt Nam ................................... 16 1.2.2 Thực trạng môi trường tại các khu vực sản xuất miến dong ................................ 18 1.3 Đặc điểm về làng miến xã Đông Thọ ................................................................... 20 1.3.1 Điều kiện tự nhiên ................................................................................................ 20 1.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội ..................................................................................... 21 1.3.2.1 Điều kiện kinh tế ............................................................................................... 21 1.3.2.2 Điều kiện xã hội................................................................................................. 21 1.3.3 Điều kiện cơ sở hạ tầng ........................................................................................ 22 1.3.4 Hiện trạng sản xuất của làng nghề ........................................................................ 23 1.3.4.1 Hiện trạng về công nghệ và thiết bị sản xuất .................................................... 23 1.3.4.2 Quy trình sản xuất miến từ tinh bột dong riềng tại xã Đông Thọ ..................... 24 1.3.4.3 Nguyên liệu cung cấp cho sản xuất miến tại xã Đông Thọ ............................... 26 CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM NƯỚC TẠI LÀNG MIẾN XÃ ĐÔNG THỌ, HUYỆN ĐÔNG HƯNG, TỈNH THÁI BÌNH ............................. 28 2.1 Hiện trạng sản xuất miến tại làng miến xã Đông Thọ ....................................... 28 2.1.1 Hiện trạng sản xuất miến dong tại làng miến xã Đông Thọ ................................. 28 2.1.2 Các nguồn gây ô nhiễm môi trường chính ........................................................... 29 2.2 Hiện trạng ô nhiễm nước thải sản xuất và ảnh hưởng của ô nhiễm đến môi trường nước tại làng miến xã Đông Thọ ................................................................... 32 2.2.1 Cơ sở và vị trí lấy mẫu ......................................................................................... 32 2.2.2 Kết quả phân tích mẫu và đánh giá mức độ ô nhiễm ........................................... 36 2.2.3 Thực trạng xử lý nước thải tại các cơ sở sản xuất ................................................ 46 2.2.4 Ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường nước đến sức khỏe của người dân ............. 47 2.3 Thực trạng công tác quản lý môi trường nước tại làng miến Đông Thọ ......... 48 iii 2.3.1. Thực trạng quản lý môi trường nước của các cấp chính quyền .......................... 48 2.3.1.1 Thể chế, chính sách trong quản lý môi trường .................................................. 48 2.3.1.2 Cơ cấu quản lý môi trường ................................................................................ 48 2.3.2 Thực trạng hoạt động bảo vệ môi trường nước của người dân ............................ 51 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TẠI LÀNG MIẾN XÃ ĐÔNG THỌ .......................................................................... 54 3.1 Giải pháp quản lý .................................................................................................. 54 3.1.1 Hoàn thiện hệ thống quản lý môi trường nước tại làng miến .............................. 54 3.1.2 Đẩy mạnh áp dụng cách tiếp cận sản xuất sạch hơn ............................................ 58 3.1.3 Áp dụng các công cụ kinh tế ................................................................................ 60 3.1.4 Tuyên truyền, giáo dục về môi trường, bảo vệ môi trường ................................. 63 3.1.5 Định hướng lại không gian sản xuất .................................................................... 64 3.1.5.1 Định hướng tập trung ........................................................................................ 64 3.1.5.2 Định hướng phân tán ......................................................................................... 66 3.2 Giải pháp kỹ thuật................................................................................................. 67 3.2.1 Cơ sở đề xuất lựa chọn giải pháp kỹ thuật ........................................................... 67 3.2.2 Biện pháp đề xuất ................................................................................................. 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 76 PHỤ LỤC iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Phân loại làng nghề Việt Nam theo ngành nghề sản xuất ................................ 4 Hình 1.2 Lưu lượng nước thải sản xuất của một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm, chăn nuôi và giết mổ (m3/ngày) ............................................................................ 8 Hình 1.3 Hàm lượng BOD 5 , COD và SS trong nước thải một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm, chăn nuôi, giết mổ ..................................................................... 9 Hình 1.4 Hàm lượng SO 2 trong không khí ở một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm (đơn vị mg/m3) ............................................................................................. 10 Hình 1.5 Hàm lượng NO 2 trong không khí ở một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm (đơn vị mg/m3) ............................................................................................. 11 Hình 1.6 Quy trình làm tinh bột dong riềng .................................................................. 16 Hình 1.7 Quy trình sản xuất miến dong ........................................................................ 17 Hình 1.8 Vị trí xã Đông Thọ - Đông Hưng - Thái Bình................................................ 20 Hình 1.9 Quy trình sản xuất miến từ tinh bột dong riềng tại làng miến xã Đông Thọ . 24 Hình 2.1 Một số hình ảnh ô nhiễm trên kênh, mương thải quanh xã Đông Thọ........... 30 Hình 2.2 Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước tại xã Đông Thọ .................................................... 35 Hình 2.3 So sánh nhiệt độ của 5 mẫu nước thải với QCVN 40:2011/BTNMT ............ 37 Hình 2.4 So sánh độ pH của 5 mẫu nước thải với QCVN 40:2011/BTNMT ............... 37 Hình 2.5 So sánh hàm lượng TSS của 5 mẫu nước thải với QCVN 40:2011/BTNMT 37 Hình 2.6 So sánh hàm lượng COD của 5 mẫu nước thải với QCVN 40:2011/BTNMT37 Hình 2.7 So sánh hàm lượng BOD 5 của 5 mẫu nước thải với QCVN 40:2011/BTNMT38 Hình 2.8 So sánh hàm lượng Cl- của 5 mẫu nước thải với QCVN 40:2011/BTNMT .. 38 Hình 2.9 So sánh pH của 3 mẫu nước mặt với QCVN 08-MT:2015/BTNMT ............. 40 Hình 2.10 So sánh hàm lượng DO của 3 mẫu nước mặt với QCVN 08MT:2015/BTNMT ......................................................................................................... 41 Hình 2.11 So sánh hàm lượng TSS của 3 mẫu nước mặt với QCVN 08MT:2015/BTNMT ......................................................................................................... 41 Hình 2.12 So sánh hàm lượng COD của 3 mẫu nước mặt với QCVN 08MT:2015/BTNMT ......................................................................................................... 41 Hình 2.13 So sánh hàm lượng BOD 5 của 3 mẫu nước mặt với QCVN 08MT:2015/BTNMT ......................................................................................................... 41 Hình 2.14 So sánh hàm lượng PO 4 3- của 3 mẫu nước mặt với QCVN 08MT:2015/BTNMT ......................................................................................................... 42 Hình 2.15 So sánh hàm lượng NH 4 + của 3 mẫu nước mặt với QCVN 08MT:2015/BTNMT ......................................................................................................... 42 Hình 2.16 So sánh hàm lượng NO 2 - của 3 mẫu nước mặt với QCVN 08MT:2015/BTNMT ......................................................................................................... 42 v Hình 2.17 So sánh hàm lượng NO 3 - của 3 mẫu nước mặt với QCVN 08MT:2015/BTNMT ......................................................................................................... 42 Hình 2.18 So sánh hàm lượng Cl- của 3 mẫu nước mặt với QCVN 08MT:2015/BTNMT ......................................................................................................... 43 Hình 2.19 So sánh độ pH của 2 mẫu nước dưới đất với QCVN 09-MT:2015/BTNMT44 Hình 2.20 So sánh hàm lượng chỉ số penmanganat của 2 mẫu nước dưới đất với QCVN 09-MT:2015/BTNMT ....................................................................................... 44 Hình 2.21 So sánh hàm lượng NH 4 + của 2 mẫu nước dưới đất với QCVN 09MT:2015/BTNMT ......................................................................................................... 45 Hình 2.22 So sánh hàm lượng NO 2 - của 2 mẫu nước dưới đất với QCVN 09MT:2015/BTNMT ......................................................................................................... 45 Hình 2.23 So sánh hàm lượng NO 3 - của 2 mẫu nước dưới đất với QCVN 09MT:2015/BTNMT ......................................................................................................... 45 Hình 2.24 So sánh hàm lượng Cl- của 2 mẫu nước dưới đất với QCVN 09MT:2015/BTN ............................................................................................................... 45 Hình 2.25 Bể lắng 3 ngăn được xây dựng và che chắn tạm bợ nhà ông Tụ ................. 47 Hình 2.26 Miến được phơi cạnh mương dẫn nước của thôn......................................... 49 Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống quản lý môi trường cấp xã .................................................... 55 Hình 3.2 Sơ đồ định hướng tập trung nguồn thải .......................................................... 65 Hình 3.3 Sơ đồ định hướng sử dụng đất hộ sản xuất miến dong và ............................. 66 Hình 3.4 Sơ đồ công nghệ mô hình xử lý nước thải phương án 1 ................................ 68 Hình 3.5 Bể ABR .......................................................................................................... 70 Hình 3.6 Sơ đồ công nghệ mô hình xử lý nước thải phương án 2 ................................ 72 Hình 3.7 Bể lọc than hoạt tính....................................................................................... 73 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Phân bố số lượng làng nghề thực phẩm ........................................................... 5 Bảng 1.2 Sản phẩm và sản lượng của một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm ................................................................................................................................ 6 Bảng 1.3 Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải của một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm ..................................................................................................... 9 Bảng 1.4 Tên các làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm ...................................... 11 Bảng 1.5 Thành phần và khối lượng bã thải từ sản xuất tinh bột tại làng nghề Dương Liễu (Thời gian sản xuất từ tháng 10 năm trước đến hết tháng 4 năm sau) .................. 12 Bảng 1.6 Nhu cầu nhiên liệu và khối lượng xỉ thải của một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm ................................................................................................... 13 Bảng 1.7 Tải lượng một số chất ô nhiễm trong nước thải tại các làng nghề miến ........ 19 Bảng 2.1 Chất thải sinh ra từ quy trình làm miến dong ................................................ 28 Bảng 2.2 Kết quả phân tích tại cơ sở sản xuất miến dong tại làng miến xã Đông Thọ 30 Bảng 2.3 Mẫu nước ....................................................................................................... 33 Bảng 2.4 Kết quả phân tích mẫu nước thải tại làng nghề làm miến xã Đông Thọ ....... 36 Bảng 2.5 Kết quả phân tích mẫu nước mặt tại làng nghề làm miến xã Đông Thọ ....... 39 Bảng 2.6 Kết quả phân tích mẫu nước ngầm tại làng nghề làm miến xã Đông Thọ .... 44 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ký hiệu BTNMT HTX QCVN TCVN TP THCS THPT UBND SXSH Diễn giải Bộ Tài nguyên và Môi trường Hợp tác xã Quy chuẩn Việt Nam Tiêu chuẩn Việt Nam Thành phố Trung học cơ sở Trung học phổ thông Ủy ban nhân dân Sản xuất sạch hơn viii MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm gần đây, tại nhiều vùng nông thôn nước ta, các làng sản xuất, làm nghề đã và đang phát triển mạnh mẽ, góp phần vào sự phát triển của địa phương. Bên cạnh những đóng góp không nhỏ về kinh tế - xã hội, sự gia tăng các làng sản xuất, làm nghề cũng làm nảy sinh nhiều vấn đề về môi trường, đòi hỏi sự quan tâm kịp thời của các ngành, các cấp chính quyền địa phương. Ngành sản xuất, chế biến thực phẩm là hoạt động phổ biến ở nước ta. Sự phát triển của hoạt động sản xuất đã tạo công ăn việc làm cho cư dân bản địa, góp phần phát triển kinh tế - xã hội trên địa bàn xã, nhưng mặt khác, chất lượng môi trường tại địa phương cũng phải đối mặt với nguy cơ xuống cấp, ô nhiễm nghiêm trọng do sự thiếu ý thức quan tâm, bảo vệ môi trường của các cơ sở sản xuất. Do sự phát triển tự phát, thiếu quy hoạch đã dẫn tới hậu quả chất lượng nước tại các làng có nghề suy giảm nghiêm trọng, môi trường nước bị ô nhiễm, kéo theo đó là những nguy cơ lây nhiễm một số bệnh nguy hiểm cho con người gây nên sự bức xúc của dân cư sinh sống trên địa bàn xã. Xã Đông Thọ - huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình là nơi sản xuất miến dong lâu đời, được các thế hệ lưu truyền hàng trăm năm nay, tạo thu nhập và việc làm ổn định cho người dân. Tuy nhiên điều đáng lo ngại nhất là trong quá trình sản xuất, kinh doanh hiện nay, hàng ngày, một khối lượng lớn nước thải chưa qua xử lý ở các hộ sản xuất miến xả ra môi trường xung quanh, gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe, đời sống của người dân, tạo những xung đột về môi trường. Hàm lượng các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng trong nước cao, gây nên hiện tượng phú dưỡng tại các ao hồ trên địa bàn, hệ quả là nước tại các ao hồ bị ô nhiễm nặng nề, gây bức xúc cho người dân. Xã Đông Thọ đang trên hành trình xây dựng nông thôn mới nên vấn đề bảo vệ môi trường xanh – sạch – đẹp, hoạt động sản xuất an toàn, các cơ sở sản xuất, kinh doanh đạt chỉ tiêu về môi trường đang rất được quan tâm. Theo “Báo cáo tổng kết xây dựng nông thôn mới xã Đông Thọ giai đoạn 2011 – 2014”, xã đã đạt 19/19 tiêu chí nông thôn mới Quốc gia, tuy nhiên trên thực tế, tiêu chí 17 là tiêu chí về Môi trường trên địa bàn xã vẫn còn nhiều vấn đề chưa xử lý được, gây bức xúc cho người dân. 1 Đặc điểm nước thải của hoạt động sản xuất miến dong tại xã Đông Thọ là sản xuất quanh năm, nhưng khoảng từ tháng 8 đến trước Tết Nguyên Đán là hoạt động mạnh mẽ nhất, do vậy nước thải sản xuất tập trung vào thời gian này trong năm với một lượng lớn; thêm vào đó là các cơ sở sản xuất nằm rải rác, chiếm khoảng hơn 80% các hộ gia đình trong làng, nước thải sản xuất thường hòa trộn chung với nước thải sinh hoạt để xả ra môi trường khiến cho công tác quản lý việc xả thải phức tạp, khó khăn hơn. Với mục đích bảo vệ môi trường và giúp các cấp chính quyền địa phương có cơ sở trong quản lý và giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước do hoạt động sản xuất, góp phần vào sự phát triển bền vững của nghề sản xuất miến lâu đời tại xã Đông Thọ, đề tài “Đánh giá thực trạng môi trường và đề xuất giải pháp quản lý nước thải sản xuất tại làng miến dong xã Đông Thọ, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình” được lựa chọn để nghiên cứu. 2. Mục tiêu đề tài Đánh giá được thực trạng ô nhiễm môi trường do nước thải tại làng miến Đông Thọ. Đề xuất được các giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước tại làng miến xã Đông Thọ. 3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu: Chất lượng nước thải tại làng sản xuất miến dong xã Đông Thọ, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình. Đối tượng nghiên cứu: Làng sản xuất miến dong xã Đông Thọ. 4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 4.1 Cách tiếp cận Kế thừa: Đề tài sử dụng các số liệu về môi trường nước, đặc biệt là nước thải sản xuất, được thực hiện trước đây tại khu vực nghiên cứu. Tổng hợp: Tổng hợp một số phương pháp đã áp dụng xử lý trong nước và nước ngoài để đề xuất giải pháp phù hợp với điều kiện thực tế của địa phương. 2 4.2 Phương pháp nghiên cứu Đề tài áp dụng các phương pháp nghiên cứu sau: 1. Phương pháp thu thập, tổng hợp số liệu: thu thập các số liệu về điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội của xã Đông Thọ, các số liệu đã có về chất lượng môi trường nước khu vực xung quanh làng miến Đông Thọ từ nguồn:  Báo cáo hiện trạng môi trường trên toàn tỉnh;  Các công trình nghiên cứu về hiện trạng môi trường ngành sản xuất miến của Việt Nam;  Và nhiều nguồn số liệu khác. 2.Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa:  Tham vấn các cấp chính quyền và cộng đồng dân cư các thông tin về hiện trạng môi trường, cơ cấu quản lý, tổ chức quản lý môi trường tại làng miến xã Đông Thọ;  Các tài liệu, báo cáo chuyên đề của các chuyên gia trong ngành;  Lấy mẫu nước tại khu vực nghiên cứu trong thời gian thực hiện luận văn. 3. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm: Các mẫu nước được lấy tại những vị trí đại diện cho nguồn nước thải, nước mặt, nước ngầm trong làng nghề và được phân tích tại phòng thí nghiệm thuộc Viện Quy hoạch Thủy lợi. 4. Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: Tổng hợp thông tin số liệu, tính toán, xử lý số liệu thống kê dựa trên kết quả đo đạc, phân tích thu được. Các số liệu được xử lý bằng phần mềm Excel. 5. Phương pháp đánh giá chất lượng nước: Từ các kết quả phân tích chất lượng nước để đánh giá mức độ ô nhiễm do nước thải sản xuất tại làng nghề sản xuất miến dong, dựa vào các quy chuẩn hiện hành của nhà nước (QCVN 40:2011/BTNMT; QCVN 08 – MT:2015/BTNMT; QCVN 09 – MT:2015/BTNMT). 6. Phương pháp kế thừa: Kế thừa sơ đồ công nghệ từ đề án và xử lý thông tin, dựa trên những ưu điểm đã có để đề xuất sơ đồ công nghệ mới. 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ THỰC TRẠNG SẢN XUẤT MIẾN DONG 1.1 Đặc điểm chung về làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm ở Việt Nam 1.1.1 Phân bố các làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm trên cả nước Các làng nghề đã tồn tại, phát triển từ hàng nghìn năm nay, có vai trò quan trọng đối với sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Đặc biệt ở khu vực nông thôn, trong tiến trình đổi mới và phát triển, công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn, xây dựng nông thôn mới thì đây là mắt xích đột phá để đầu tư khoa học, công nghệ phát triển nông thôn hiện đại. Các làng nghề trên khắp cả nước rất đa dạng về ngành nghề sản xuất cũng như sản phẩm. Có thể phân loại làng nghề theo 6 nhóm ngành sản xuất dựa trên loại hình sản xuất và loại hình sản phẩm, bao gồm: - Ươm tơ, dệt vải và may đồ da - Chế biến nông sản thực phẩm, dược liệu - Tái chế phế liệu (giấy, nhựa, kim loại…) - Thủ công mỹ nghệ, thêu ren. - Vật liệu xây dựng, khai thác và chế tác đá - Nghề khác (mộc gia dụng, cơ khí nhỏ, đóng thuyền, quạt giấy, đan vó, lưới…) 5% 4% 17% 15% Chế biến lương thực, thực phẩm, chăn nuôi, giết mổ Thủ công mỹ nghệ 20% Dệt nhuộm, ươm tơ, thuộc da Vật liệu xây dựng, khai thác đá Tái chế phế liệu 39% Các nghề khác Hình 1. 1 Phân loại làng nghề Việt Nam theo ngành nghề sản xuất [1] Làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm chiếm tỷ lệ lớn trong các làng nghề trên cả nước. Các làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm được phân bố đều ở các khu vực nhưng nhiều nhất vẫn là khu vực châu thổ sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long. Tại các làng nghề này phần lớn người lao động sử dụng thời gian nông nhàn để tham 4 gia sản xuất, hình thức sản xuất chủ yếu vẫn mang tính thủ công, gần như không có sự thay đổi về quy trình sản xuất so với thời điểm được hình thành nghề. Theo thống kê mới nhất, cả nước hiện có 197 làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm chiếm 13,58% trên tổng số 1450 làng nghề trong cả nước. Các làng nghề này tập trung chủ yếu ở miền Bắc, có 134 làng chiếm 68%. Miền Trung có 42 làng chiếm 21,32%. 21 làng (chiếm 10,66%) thuộc các tỉnh phía Nam. Tỉnh có nhiều làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm nhất là Hà Tây: 47 làng, chiếm 23,86% tổng làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm trong cả nước, ở Miền Nam tập trung nhiều nhất ở TP Hồ Chí Minh (15 làng chiếm 7,61%). Bảng 1.1 Phân bố số lượng làng nghề thực phẩm [2] Tỷ lệ (%) so với làng nghề Miền Số làng nghề (làng) chế biến lương thực, thực phẩm cả nước Miền Bắc 134 68,02 Miền Trung 42 21,32 Miền Nam 21 10,66 Tổng 197 100 Các làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm trong cả nước đã cung cấp cho xã hội một khối lượng sản phẩm rất lớn. Không những đáp ứng nhu cầu tiêu dùng cho người dân mà còn cung cấp nguồn nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp chế biến lương thực, thực phẩm: sản xuất mì tôm, bánh kẹo…và một số ngành công nghiệp khác như: dược phẩm, sản xuất xà phòng, dệt…. Từ nguyên liệu chính là gạo, khoai, ngô sắn, dong riềng… sau khi qua các công đoạn sản xuất đã tạo ra các sản phẩm được thị trường trong và ngoài nước chấp nhận. Hiện nay tại các làng nghề đang sản xuất những mặt hàng khác nhau như: - Miến dong, bún khô (phở khô), bánh đa nem, tương, rượu. - Sản xuất bánh kẹo, bánh đậu xanh, mạch nha, tinh bột. 5 Bảng 1.2 Sản phẩm và sản lượng của một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm [3] TT 1 Tên làng nghề Bún Phú Đô Từ Liêm - Hà Nội 2 Tinh bột Dương Liễu Hoài Đức - Hà Nội 3 Thực phẩm Tân Hòa Quốc Oai - Hà Nội 4 Thực phẩm Vũ Hội Vũ Thư - Thái Bình 5 Bún bánh Ninh Hồng Yên Khánh - Ninh Bình 6 Thực Phẩm Tùy Hối Gia Viễn - Ninh Bình 7 Loại sản phẩm đơn vị tính Sản lượng Bún Tấn/năm 10080 Tinh bột Miến Nha Bún khô Tinh bột Miến Bún bánh Đậu phụ Tấn /năm Tấn/năm 52000 4000 9000 1000 500 300 70 60 Bún Bánh đa Tấn/năm 180 130 Bún, bánh Tấn/năm 4380 Rượu Đậu phụ Tấn/năm 10400 90 Bánh tráng Thăng Bình Hà Lam - Quảng Nam Bánh tráng Chiếc/năm 4,4 triệu 8 Bún Phương Hòa Tân Thạnh - Quảng Nam Bún, bánh Tấn/năm 1575 9 Tinh bột Bình Minh Thống Nhất - Đồng Nai Tinh bột Tấn/năm 4214 Các làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm đã thu hút một số lượng lớn các hộ gia đình tham gia nhất là như ở các nghề truyền thống, chuyên nghề như Dương Liễu – Hà Nội có 60% số hộ và hơn 3600 lao động tham gia sản xuất nghề, hai làng nghề bún bánh Vũ Hội - Thái Bình và Rượu Tân Độ - Hà Nội (Hà Tây cũ) đều có 80% số hộ làm nghề…. thu hút hơn 6000 lao động. [4] Do tính chất lao động ít nặng nhọc, hơn nữa lại cần tỉ mỉ nên phần lớn là lao động nữ, đây cũng là nét đặc trưng của ngành chế biến lương thực, thực phẩm. Khác với các ngành công nghiệp khác, ngành chế biến lương thực, thực phẩm từ lâu đã mang đặc trưng là làng nghề truyền thống, là cụm làng nghề với quy mô sản xuất theo kiểu hộ gia đình, phân tán và sản xuất ra nhiều mặt hàng khác nhau. Về mặt tổ chức 6 sản xuất, một số hộ có vốn đầu tư mua nguyên liệu giao cho các hộ khác làm ra sản phẩm, có một số hộ tự lo từ nguyên nhiên liệu đến khâu tiêu thụ sản phẩm. Nguồn nguyên liệu chính phục vụ cho sản xuất được mua về từ nhiều nơi lân cận. Quy trình sản xuất đơn giản với hầu hết các công đoạn thủ công nên không đòi hỏi lao động có kỹ thuật cao và đa phần nhân lực sản xuất là người trong hộ gia đình. Không chỉ tạo ra những sản phẩm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt bình thường của người dân, rất nhiều trong số các làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm đã tạo nên những sản phẩm độc đáo đậm nét đặc trưng văn hóa và bản sắc của địa phương phục vụ cho nhu cầu thưởng thức như cốm Vòng, đậu Mơ, bánh đa Ghế… 1.1.2 Vai trò của làng nghề đối với sự phát triển kinh tế - xã hội Với 1450 làng nghề trong cả nước, gồm 11 nhóm ngành nghề, sử dụng hơn 13 triệu lao động, đóng góp hơn 40 ngàn tỷ đồng cho thu nhập quốc gia… các làng nghề đã và đang đóng góp một vai trò quan trọng đối với sự phát triển kinh tế xã hội Việt Nam, đặc biệt là khu vực kinh tế nông thôn. Sản xuất tiểu thủ công nghiệp tận dụng nguồn nguyên liệu phong phú với giá thành rẻ. Các nghề truyền thống chủ yếu sử dụng các nguyên liệu sẵn có trong nước, vốn là các tài nguyên thiên nhiên điển hình của miền nhiệt đới: tre nứa, gỗ, tơ tằm, các sản phẩm của nông nghiệp nhiệt đới (lúa gạo, hoa quả, ngô, khoai, sắn…), các loại vật liệu xây dựng…[1] - Làng nghề góp phần tăng thu nhập cho dân cư nông thôn: Trong nông thôn hiện nay, quá trình đô thị hóa đang làm giảm đất trồng trọt, người dân không còn đất canh tác tăng lên. Mặt khác, hàng năm lại có thêm nhiều người đến tuổi lao động và thời gian nông nhàn còn nhiều. Do đó, nếu không có việc làm tại chỗ, thanh niên buộc phải di chuyển vào thành thị, gây ra những vấn đề xã hội lớn rất khó giải quyết. Trong khi đó, nếu có nghề thủ công tại chỗ, họ có them việc làm, them thu nhập (thường cao gấp rưỡi đến hai lần so với thu nhập từ nông nghiệp), gắn bó hơn với nông thôn. [1] - Làng nghề góp phần chuyển dịch cơ cấu lao động, cơ cấu kinh tế nông thôn, xây dựng nông thôn mới: Quá trình công nghiệp hóa là quá trình chuyển dịch lao động từ năng suất thấp sang năng suất cao, từ cơ cấu kinh tế nông nghiệp sang cơ cấu công nghiệp và dịch vụ chiếm phần lớn. Năng suất, chất lượng, hiệu quả và tính bền vững của nền kinh tế cũng từ đó mà được bảo đảm. Đồng thời, bộ mặt nông thôn cũng từ đó 7 mà khắc sởi, kinh tế và văn hóa phát triển, đời sống nâng cao, nông thôn khang trang, tươi đẹp, tệ nạn xã hội không còn. [1] Ngoài ra, nhiều Hiệp hội, Hội nghề nghiệp, Câu lạc bộ nghề nghiệp được thành lập như: Hiệp hội làng nghề Việt Nam, Hiệp hội doanh nghiệp nhỏ và vừa ngành nghề nông thôn… Bên cạnh đó hình thành các trung tâm giao lưu buôn bán, cụm dân cư với lối sống đô thị tại nông thôn. 1.1.3 Ô nhiễm môi trường tại các làng nghề chế biến thực phẩm Hiện nay, phần lớn các làng nghề chế biến thực phẩm của nước ta là làng nghề thủ công truyền thống, các quy trình sản xuất được nghiên cứu, sáng tạo, thực hiện truyền từ đời này sang đời khác, thêm vào đó là hoạt động sản xuất tại các làng nghề được hình thành và phát triển mang tính tự phát, thiết bị đơn giản, công nghệ lạc hậu, hiệu quả sử dụng nguyên nhiên liệu thấp, cùng với đó là mặt bằng sản xuất còn hạn chế nên công tác bảo vệ môi trường chưa được chú trọng gây ra sự ô nhiễm cho môi trường xung quanh. Các hệ thống xử lý nước thải, chất thải hầu như chưa được người lao động và dân cư sinh sống trong khu vực sản xuất quan tâm đúng mức, ý thức bảo vệ môi trường còn hạn chế, vì vậy môi trường các vùng nông thôn ngày càng xuống cấp nghiêm trọng. Hệ quả của sự ô nhiễm đó là sức khỏe của người dân bị ảnh hưởng nghiêm trọng, môi trường sinh thái bị hủy hoại nặng nề, làm cho sự phát triển của làng nghề là không bền vững. 1.1.3.1 Hiện trạng môi trường nước Ngành chế biến thực phẩm là một ngành có nhu cầu nước sử dụng để sản xuất rất lớn, có nơi lên tới 7.000 m3/ngày, thường không được xử lý đã thải trực tiếp vào môi trường. (m3/ngày) 8000 Cát Quế Dương Liễu Minh khai Phú Đô Xuân Đỉnh 6000 4000 2000 0 Hình 1.2 Lưu lượng nước thải sản xuất của một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm (m3/ngày) [1] 8 Đặc thù nước thải của các làng nghề chế biến thực phẩm là có hàm lượng các chất hữu cơ cao. Lượng nước thải này thường không được xử lý trước khi thải ra môi trường, thêm vào đó là nước thải sinh hoạt của ngươi dân cũng được đổ thẳng ra cống thải khiến cho nước tại các cống thải chung trong khu vực làng nghề. Hầu hết nước thải tại các làng nghề có độ pH thấp, thể hiện chất thải hữu cơ lâu ngày đã bị phân hủy yếm khí, từ đó gây ra mùi hôi thối, gây ô nhiễm sang môi trường không khí. Đây là môi trường thích hợp cho các vi khuẩn gây bệnh sinh sôi, dễ lây lan các bệnh truyền nhiễm. Bảng 1.3 Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải của một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm [1] Làng nghề Bún Phú Đô Bún Vũ Hội Bún bánh Ninh Hồng Tinh bột Dương Liễu Sản phẩm (tấn/năm) 10.200 3.100 4.380 52.000 COD tấn/năm 76,90 22,62 15,08 13.050 BOD 5 tấn/năm 53,14 15,30 10,42 934,40 mg/l SS tấn/năm 9,38 2,76 1,84 2.133 BOD5 4000 3500 COD 3000 2500 SS 2000 1500 1000 500 0 Cẩm Phú Đô Vũ Hội Tứ Kỳ Tân Độ Quang Quang Dương Bình Minh Bình Liễu (1) Minh Thạch (4) (1) (4) (1) (1) (1) (1) (5) Làng nghề làm bún Làng nghề rượu Minh Hữu Tân Cát Phú Quế (2) Khai Hòa (4) (2) Đông (3) Làng nghề tinh bột TCVN 5945 - 2005 (B) (BOD5) TCVN 5945 - 2005 (B) (COD) TCVN 5945 - 2005 (B) (SS) Hình 1.3 Hàm lượng BOD 5 , COD và SS trong nước thải một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm, chăn nuôi, giết mổ [1] Đáng chú ý là Coliform trong nước thải của các làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm rất cao. Đây là vấn đề cần được quan tâm đúng mức vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của cộng đồng. Nguồn nước ngầm tại các khu vực làng nghề chế biến thực phẩm cũng đang có dấu hiệu bị ô nhiễm. Sự ô nhiễm từ các kênh nước thải, các bãi tập trung rác thải lâu ngày 9 không được xử lý làm các chất ô nhiễm thấm xuống đất, đi vào các dòng chảy ngầm gây suy giảm chất lượng nước ngầm. Do người dân ở nhiều vùng nông thôn chủ yếu sử dụng nước giếng khoan, giếng đào làm nước sinh hoạt nên sự ô nhiễm này đã gây ra các bệnh như viêm da, đau mắt, các bệnh về tiêu hóa, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của người dân trong khi vực, khiến cho chất lượng sống của cư dân bị suy giảm nghiêm trọng. 1.1.3.2 Hiện trạng môi trường không khí Môi trường không khí tại các làng nghề chế biến thực phẩm bị ô nhiễm chủ yếu là do mùi bốc lên từ sự phân hủy yếm khí các chất hữu cơ trong nước thải. Các khí ô nhiễm bao gồm H 2 S, CH 4 , NH 3 ,… Tại các làng nghề chế biến thực phẩm cần phơi nguyên liệu như làm nước mắm, do hoạt động phơi khô cá được thực hiện ngoài trời nên mùi hôi, mùi tanh bốc lên rất khó chịu, làm cho chất lượng môi trường không khí bị suy giảm nghiêm trọng, các loài ruồi nhặng có môi trường sinh sôi nảy nở, từ đó làm lây lan các dịch bệnh, ảnh hưởng đến sức khỏe của dân cư khu vực làng nghề và vùng lân cận, giảm chất lượng môi trường sống của khu vực. Ngành chế biến thực phẩm cũng tiêu thụ một lượng lớn các nhiên liệu để sản xuất như than, củi. Khí thải sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu là các khí SO 2 , CO 2 , CO, NO 2 ,… Đây là các khí gây hiệu ứng nhà kính, ảnh hưởng trực tiếp và lâu dài đến môi trường sống tại địa phương. 0,6 0,5 SO2 0,4 Hàm lượng SO2 0,3 TCVN 5937:2005 0,2 0,1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Hình 1.4 Hàm lượng SO 2 trong không khí ở một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm (đơn vị mg/m3) [1] 10 0,25 NO2 (mg/m3) 0,2 0,15 Hàm lượng NO2 TCVN 5937:2005 0,1 0,05 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Hình 1.5 Hàm lượng NO2 trong không khí ở một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm (đơn vị mg/m3) [1] Trong đó các làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm kể trên được liệt kê cụ thể dưới bảng sau đây: Bảng 1.4 Tên các làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm STT 1 2 3 4 6 7 Tên làng nghề Bún Phú Đô, Hà Nội Tinh bột sắn Tân Hòa, Quốc Oai, Hà Nội Rượu sắn Tân Độ, Phú Xuân, Hà Nội Bún Vũ Hội, Thái Bình Miến Yên Ninh, Ninh Bình Tinh bột Tân Phú Đông, Đồng Tháp Hiện nay TCVN 5937:2005/BTNMT đã được thay thế bởi QCVN 05:2013/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng môi trường không khí xung quanh nhưng các giá trị trong quy chuẩn về chỉ tiêu SO 2 và NO 2 cơ bản vẫn không có gì thay đổi. Ngoài ra, không khí tại các làng nghề còn bị ô nhiễm do bụi, khí thải từ hoạt động giao thông vận tải trong khu vực. 1.1.3.3 Môi trường đất và chất thải rắn Hoạt động sản xuất, chế biến thực phẩm tạo ra nhiều chất thải rắn như các loại vỏ, sơ,… từ quá trình sản xuất tinh bột dong, sắn; xỉ than từ quá trình sản xuất bún; bỗng rượu, bã đậu, bã cá,… trong hoạt động nấu rượu, làm tương, đậu phụ, làm nước mắm,… Các chất thải rắn này thường được xử lý bằng cách tận dụng làm thức ăn cho 11 gia súc, giải quyết được phần nào rác thải ra môi trường. Phần còn lại được vứt bỏ để thu vào các khu rác tập trung của khu vực, hoặc bị vứt trực tiếp ra ven đường, ra ao hồ, kênh gần nơi sản xuất gây tắc nghẽn đường dẫn nước, ứ đọng nước thải và ô nhiễm nguồn nước, khi bị phân hủy sẽ gây mùi xú uế, rất khó chịu, tạo môi trường cho các loài ruồi nhặng, các vi khuẩn gây bệnh phát triển mạnh mẽ, làm lây lan bệnh tật như đau mắt, bệnh tiêu hóa, bệnh về da,… đến người dân, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của dân cư trong khu vực. Các làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm, đặc biệt là sản xuất tinh bột sắn, dong riềng tạo ra khối lượng lớn chất thải rắn (bã thải có độ ẩm rất cao và chiếm tới gần 50% nguyên liệu, chứa chủ yếu là xơ – khoảng 10% và tinh bột khoảng 4 – 5%). Với sản lượng 52.000 tấn tinh bột/năm, làng nghề Dương Liễu hàng năm phát sinh tới 105.768 tấn bã thải, một phần được tận thu làm thức ăn gia súc, làm nhiên liệu. Một phần không nhỏ bã thải bị cuốn theo nước thải gây tắc nghẽn hệ thống thu gom cũng như các ao hồ trong khu vực và gây ô nhiễm nghiêm trọng nước mặt, nước ngầm khu vực. Bảng 1.5 Thành phần và khối lượng bã thải từ sản xuất tinh bột tại làng nghề Dương Liễu (Thời gian sản xuất từ tháng 10 năm trước đến hết tháng 4 năm sau) [1] Chỉ tiêu 1. Định mức thải (tấn chất thải rắn/tấn nguyên liệu) 2. Khối lượng bã (tấn/năm) Sắn Dong riềng 0,45 0,6 84.240 21.528 Xỉ than được tạo ra bằng 20% trọng lượng của nhiên liệu đầu vào, tức là cứ 1 tấn than thì sẽ tạo ra 0,2% tấn xỉ than. Làng nghề sản xuất miến Dương Liễu sử dụng 34.000 tấn than/năm, làng nghề sản xuất bún Phú Đô dùng 5.250 tấn than/năm, ước tính riêng hai làng nghề này đã tạo ra hơn 7.000 tấn xỉ than/năm[1], một phần lượng xỉ này sẽ được dùng làm vật liệu xây dựng như san lấp đường, đóng gạch,… phần còn lại sẽ bị thải ra môi trường với quy trình xử lý sơ sài, thậm chí có thể không xử lý. 12