(123doc) Giam Thieu Chat Thai Nganh Che Bien Thuy San [PDF]

Zitiervorschau

MỤC LỤC Chương I: Tổng quan về môi trường ngành chế biến thuỷ sản ĐL xuất Khẩu I.1. Khái quát về ngành thuỷ sản Việt Nam. I.2. giới thiệu công nghệ chế biến đông lạnh điển hình và phân tích mức độ ô nhiễm môi trường… I.2.1. Công nghệ sản xuất TSĐL I.2.2. Đánh giá ô nhiễm môi trường do chất thải ngành CBTS I.2.3. ảnh hưởng của chất thải CBTS đối với môi trường I.2.4 Biện pháp quản lí môi trường ngành thuỷ sản Chương II: Giới thiệu về công ty CBTS XK Thanh Hoá. II.1. Đặc điểm tự nhiên của công ty II.2. Đặc điểm kinh tế xã hội II.3. Công nghệ sản xuất II.4. Hiện trạng môi trường Công ty ChươngIII: Các giải pháp giảm thiểu chất thải III.1 áp dụng sản xuất sach hơn III.1.1 Định nghĩa sản xuất sạch hơn III.1.2 Giải pháp quản lý nội vi và cải tiến nhỏ trong sản xuất III.2 Thay đổi công nghệ III.2.1 áp dụng công nghệ mới III.2.2 Cải tiến công nghệ Chương IV: Lựa chọn phương án xử lý nước thải Chương V: Thuyết minh và tính toán: V.1 Phân tích lựa chọn công nghệ xử lý V.2 Lựa chọn công nghệ V.3 Tính toán các thiết bị chính * Song chắn rác và lưới lọc thô * Tính bể điều hoà * Tính bể tuyển nổi * Tính bể lắng đợt 1 1

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

* Tính bể thiếu khí và hiếu khí * Tính bể lắng đợt 2 V.4 Các thiết bị khác trong hệ thống xử lý * Tính toán bể ổn định bùn V.5 Tính chi phí xử lý nước thải Chương VI: Các bản vẽ Phần kết luận

PHẦN MỞ ĐẦU Ngành chế biến thuỷ sản ở nước ta đóng vai trò hết sức quan trọng cả về ý nghĩa kinh tế và xã hội, là một trong ba ngành đóng góp vào thu nhập quốc dân lớn nhất cả nước. Ngành đã góp phần giải quyết công ăn việc làm cho hàng vạn lao động và đã thu được nguồn ngoại tệ lớn Tuy nhiên, các cơ sở chế biến thuỷ sản ở nước ta hầu hết được xây dựng từ lâu, có qui mô nhỏ, công nghệ lạc hậu và chưa tính đến việc xử lý các chất thải ô nhiễm phát sinh ra từ quá trình sản xuất. Hiện nay với nhận thức ngày càng cao về chất lượng môi trường, sức khoẻ con người, chúng ta đã thấy việc không xử lý các chất ô nhiễm của công nghiệp chế biến thuỷ sản mà thải ra môi trường là không thể chấp nhận được. Hơn nữa, để trở thành một ngành mũi nhọn thu hút nguồn ngoại tệ lớn từ thị trường quốc tế, ngành chế biến thuỷ sản phải áp dụng một số tiêu chuẩn quản lý chất lượng môi trương quốc tế trong đó bao hàm cả tiêu chuẩn về chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm và vệ sinh môi trường. Vì vậy, các cơ sở chế biến thuỷ sản cần phải có cá giải pháp hữu hiệu để đảm bảo các yêu cầu này. Với đề tài “Giảm thiểu chất thải ngành chế biến thuỷ sản” là một đề tài có tính thực tiễn sản xuất, có tính thời sự cấp thiết bao hàm cả ý nghĩa kinh tế, kỹ thuật và môi trường.

2

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Em xin chân thành cảm ơn thầy Ths.Trần Ngọc Tân đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án này. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THUỶ SẢN XUẤT KHẨU I.1. KHÁI QUÁT VỀ NGÀNH THUỶ SẢN VIỆT Nam.

Trong những năm đầu thế kỷ 21 ngành chế biến thuỷ sản xuất khẩu ở nước ta là lĩnh vực đã mang lại giá trị xuất khẩu cao và đóng một vai trò quan trọngtrong nền kinh tế quốc dân.Nó không những đem lại lợi nhuận cao đóng góp ngân sách cho nhà nước mà còn giảI quyết công ăn việc làm cho hàng nghìn lao động. Việt Nam với bờ biển dàI 3260km hơn1 triệu km2 vùng biển đặc quyền kinh tế hơn 236972 ha mặt tnước nuôI trồng thuỷ sản ,với tiềm năng lớn về thuỷ sản như vậyđã tạo tiền đề cho ngành thuỷ sản phát triển mạnh mẽ phục vụ cho tiêu dùng trong nước và xuất khẩu. Tuy ra đời muộn hơn các ngành công nghiệp khác nhưng công nghiệp chế biến thuỷ sản đã đóng góp to lớn cho nền kinh tế quốc dân đặc biệt trong lĩnh vực xuất khẩu thuỷ sản đã trở thành độmg lục thúc đẩykinh tế thuỷ sản phát triển. Các sản phẩm chế biến thuỷ sản xuất khẩu mang lại nguồn ngoại tệ rất lớn, năm 1998 giá trị kim ngạch xuất khẩu đạt 858,6 triệu USD và năm 2003 kim ngạch xuất khẩu đạt 1,5 tỷ USD và theo kế hoạch của bộ thuỷ sản thì tổng kim ngạch xuất khẩu ngành chế biến sẽ thuỷ sản phấn đấu đạt 2 tỷ USD vào năm 2005.

3

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

B¶ng 1: t¨ng tr-ëng thuû s¶n (2000 – 2010) Tổng

sản Sản

lượng

Sản lượng Diện

lượng

nuôi trồng

tích Giá trị kim Đầu tư

nuôi trồng

ngạch xuất

Sè lao Tổng số động

tàu

Triệu

1000

Chiếc

đồng

người

khẩu

khai thác Đơn

Vạn tấn

Tấn

Tấn

Triệu USD

Ha

vị 2000

2.003.000

1.280.59 726.110

652.000

1.478,609

887.500

1.777,485

955.000

2.014,000

3.400

79.768

0 2001

2.256.941

1.367.39 879.548

78.978

3 2002

2.410.900

1.434.80 976.100

587.000

4.000

0 2005

2.450.000

1.300.00 1.150.000

3.000,000

0 2010

3.400.000

1.400.00 2.000.000

10.000.000

2.500,000

0

I.2. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN ĐÔNG LẠNH ĐIỂN HÌNH VÀ PHÂN TÍCH MỨC ĐỘ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO CHẤT THẢI CỦA NGÀNH CHẾ BIẾN THUỶ SẢN

I.2.1 Công nghệ sản xuất TSĐL N-íc §¸

Thu gom nguyªn liÖu (ph©n lo¹i, kiªm tra CL...

N-íc th¶i(c¸t,sái, m¸u nhít) Mïi h«i tanh

N-íc,®¸ Clorine

Xö lý nguyªn liÖu (röa, chÆt, c¾t mæ,t¸ch...)

N-íc th¶i cã lÉn c¸c m¶nh vôn h÷u c¬,m¸u, nhít. §Çu, x-¬ng v©y , néi t¹ng.. Mïi h«i tanh

N-íc,®¸ Clorine

Ph©n cì (träng l-îng)

LÊ VĂN ĐứC

N-íc, ®¸ Bao b× Clorine

CNMT-B-K44

XÕp khu«n

4

N-íc th¶i lÉn m¸u nhít Clorine,vôn h÷u c¬ Mïi h«i tanh N-íc th¶i chøa hãa chÊt. Bao b× kÏm chÊt l-îng Mïi h«i tanh, bui, h¬i khÝ

1. Thu gom nguyên liệu: Theo hai hình thức: + Thu gom nguyên liệu tại chỗ: Các đơn vị đánh bắt thủy sản đem hàng đến tân cơ sở sản xuất để bán. + Thu gom trên biển: Cơ sở sản xuất có đội thuyền thu gom trên biển Trong quá trình thu gom cần phải phân loại nguyên liệu và kiểm tra chất lượng sản phẩm của nguyên liệu, nếu đạt tiêu chuẩn thì thu gom, còn không thì loại ra ngăy từ đầu. 2. Chuẩn bị nguyên liệu: Tùy theo mục đích, yêu cầu của sản phẩm và chủng loại nguyên liệu mà quá trình chuẩn bị nguyên liệu sẽ gồm: đánh vẩy, chặt, cắt, mổ, bóc tách...các phần thịt thừa, mang, vây, vẩy, ruột, da, vỏ được thực hiện đồng

5

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

thời dưới vòi nước chảy liên tục. Về cơ bản các thao tác được xử lývà làm sạch được thực hiện thủ công. 3. Phân loại: Thành phẩm được phân loại theo trọng lượng và rửa sạch trước khi chuyển xuống công đoạn kế tiếp. 4. Xếp khuôn: Nguyên liệu được xếp vào các khuân trước khi đem đi cấp đông 5. Cấp đông: Thành phần có thể được chạy đông ở một trong hai dạng khối hoặc nguyên con 6. Tách khuôn: Hết thời gian cấp đông, các khuân được chuyển sang phòng có nhịêt độ dưới 12 oC trong một thời gian dài ( 3h ) sau đó nhúng khuân vào thùng nướccó nhiệt độ từ 10 đến 15 oC trong vòng 20-30s rồi lấy tảng đông ra 7. Bao gãi: Sản phẩm được bao gói với từng yêu cầu cụ thể, nước rửa giai đoạn này có thể pha hóa chất khử trùng. 8. Bảo quản lạnh: Thành phẩm trong khuân bao gói được đưa sang kho lạnh để bảo quản trước khi vận chuyển đến nơi tiêu thụ ở nhiệt độ –18oC. I.2.2 Đánh giá ô nhiễm môi trường do chất thải ngành CBTS Các cơ sở chế biến thuỷ sản sản xuất nhiều dạng sản phẩm nhưng có dạng sản phẩm nguyên con không tạo ra các loại chất thải ô nhiễm lắm. Tuy nhiên các dạng chế biến Filê (với cá, mực) và tôm bỏ đầu, bỏ vỏ lại có khả năng tạo ra các chất thải có mức gây ô nhiễm cao. Và đây cũng chính là các sản phẩm chủ yếu của nhà máy theo yêu cầu của thị trường từ trước tới nay. I.2.2.1 Nước thải Nước thải trong quá trình sản xuất : rửa nguyên liệu, rửa bán thành phẩm, làm mát sản phẩm. Nước thải này chứa máu, nhớt, thịt vụn, tạp chất có hàm lượng chất hữu cơ cao. 6

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Nước làm mát thiết bị , nước kỹ thuật, nước tách khuân... chứa dầu mỡ bôi trơn, nhiệt độ chênh lệch với các loại nước thải khác. Nước từ việc rửa sàn, vệ sinh bao gồm các chấ hữu cơ giầu đạm và các hợp chất tẩy được sử dụng. Ngoài ra còn có nước khử trùng Clorine(Ca(OCl2)) nên được tách riêng khi đem đi xử lý. Lượng nước thải của nhà máy chế biến thuỷ sản xuất khẩu chiếm từ 30 – 80 m3/1tấn sản phẩm. Ngoài ra còn nước thải sinh hoạt nước mưa chảy tràn (không xuất hiện thường xuyên ) có thể xả thẳng vào nguồn tiếp nhận 1. Tính chất của nước thải Nước thải chế biến thuỷ sản là nguồn nước có hàm lượng chất ô nhiễm lớn. Chứa nhiều hợp chất hữu cơ cao phân tử nh- protit, lipit, axit amin tự do,chất hữu cơ chứa nitơ tồn tại trong nước ở dạng keo, dạng phân tán mịn. Loại nước này có độ màu độ đục cao và dễ bị phân huỷ bởi tác nhân sinh học. Màu của nước thải thay đổi theo từng loại sản phẩm chế biến nư tôm, cá, cua, khi thải và hệ thống thoát nước thường có màu xám và đen Trong thành phần nước thải có chứa các chất lơ lửng, không tan và dễ lắng bao gồm các mảnh vụn chứa thịt xương, vây, vẩy...tập trung ở khâu tiếp nhận xử lý nguyên liệu. Các chất hữu cơ dạng keo phân tán mịn: máu, dịch thịt, mỡ, các chất nhờn, các chất này khó lắng tạo độ màu cho nước thải. Các chất khử trùng (Clorine,Javen ) có khả năng tạo những sản phẩm trung gian có độc tính đối với các vi sinh vật cần phải phân luồng dòng thải và có các biện pháp xử lý thích hợp. 2. Độ pH

Độ pH tự nó không gây ô nhiễm nhưng nó là một thông số đặc trưng rất quan trọng cho biết mức độ nhiễm bẩn và xác định sự cần thiết phải điều chỉnh trước khi xử lý nước thải bằng sinh học. Nước thải từ các xí nghiệp chế biến thuỷ sản thường không có tính axit mà thường là trung tính hoặc có tính kiềm nhẹ do quá trình phân huỷ đạm và tạo ra amoniac(NH3) 3. Hàm lượng chất rắn Chất rắn tồn tại dưới hai dạng : hoà tan và lơ lửng. Dạng lơ lửng là đáng quan tâm nhất vì: nếu lắng đọng trong ống dẫn nước thải, hiệu quả 7

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

thải sẽ giảm, nếu lắng trong hồ chứa nước thải sẽ ảnh hưởng tới hệ thực vật đáy và chuỗi thức ăn; nếu nổi thì cường độ ánh qua bề mặt nước sẽ giảm làm ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Lượng chất rắn hoà tan phụ thuộc vào mức độ nhiễm bẩn và chất lượng nước cung cấp cho chế biến. 4. Nhiệt độ Trừ nước thải từ quá trình nấu và khử trùng ở các xí nghiệp đồ hộp, nước thải từ các xí nghiệp chế biến thuỷ sản khác có nhiệt độ không cao hơn nhiệt độ môi trường. Nhiệt độ của bể chứa nước thải không được vượt quá 2 - 30 C so với nhiệt độ môi trường. Phải làm mát nước thải từ các xí nghiệp đồ hộp nếu nh- bể không đủ lớn. 5. Mùi Nước thải từ các xí nghiệp chế biến thuỷ sản có mùi do các chất hữu cơ phân huỷ tạo ra các loại hơi nh- Amin, Diamin và có khí là Amoniac. Nước thải đã tự hoại có thể có mùi Hidrosunfua. Dấu hiệu của mùi rất quan trọng trong đánh giá độ ô nhiễm của hệ thống nước thải cũng nhxí nghiệp sử dụng nước thải. Mặc dù tương đối vô hại nhưng mùi có thể gây khó chịu và ảnh hưởng tới sức khoẻ của công nhân. 6. BOD và COD

COD và BOD trong nước thải thuỷ sản cao, nghĩa là hàm lượng ôxy trong nước giảm,ảnh hưởng tới đời sống sinh vật thuỷ sinh tại các nguồn tiếp nhận. BOD của nước thải thuỷ sản thường có nồng độ từ 500-3000 mg/lít, và thưòng là các chất hữu cơ dễ phân huỷ nên có thể sử dụng phương pháp vi sinh để khử phần lớn lượng BOD này. 7. Dầu và mỡ Sự có mặt của dầu và mỡ trong nước thải thuỷ sản chủ yếu phụ thuộc vào quá trình chế biến như đóng hộp và loài thuỷ sản được chế biến. Tuy nhiên bao giờ cũng phải khử hết dầu và mỡ trong nước thải trước khi đưa vào quá trình xử lý bằng vi sinh hoặc các quá trình khác vì lượng dầu và mỡ này có thể bám vào các đường ống dẫn nước dần dần làm giảm công suất của đường ống.Khi nước thải chứa nhiều dầu mỡ mà có thời gian lưu

8

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

chưa xử lý lâu sẽ tăng quá trình phân giải yếm của các chất hữu cơ dễ phân huỷ trong nước thải tạo ra các khí co mùi khó chịu và rất độc. 8. Nitơ và phôtpho

Nito và photpho trong nước thải là hai nhân tố rất đáng quan tâm và chúng là những chất dinh dươngx cho tảo phát triển và là chất tạo thành sinh khối của tế bào vi sinh vật. Nếu như lượng nito quá lớn sẽ làm cho tảo phát triển gây nên hiện tượng phì dưỡng và nếu xử lý bằng vi sinh sẽ gây nên sự phát triển của vi sinh vật quá mức không xử lý được nước thải. Nếu lượng photpho quá lớn có thể làm cho các vi khuẩn dạng sợi phát triển, nước sau quá trình xử lý không trong. Vì vậy với các dòng nước thải thuỷ sản có hàm lượng nito và photpho quá cao cần tiến hành các biện pháp giảm thiểu hàm lượng các chất này xuống bằng một công trình riêng trước khi sử dụng các biện pháp sinh học. Nhưng nước thải thuỷ sản thường không có lượng nito và photpho cao. 9. Nồng độ clo Theo yêu cầu chế biến thuỷ sản nước dùng cho quá trình bảo quản cá trước khi sơ chế có hàm lượng clo là 50 ppm, với nước rửa và vệ sinh nhà xưởng có nồng độ clo là 100ppm , clo trong nước khi xử lý nguyên liệu là 10ppm. Lượng clo nhiều ảnh hưởng rất lớn đến con người và hệ sinh thái. Khí clo đi vào khí quản, phế quản, phế nang có thể tiếp xúc với các chất nhầy, ướt ở mô sống của cơ thể tạo thành HClO và có thể phá huỷ các tế bào. Nước Clo có thể làm ăn da công nhân tạo mùi lạ cho sản phẩm đồng thời làm màu da cá có màu vàng bợt. Tuy nhiên do điều kiện sản xuất của các cơ sở chế biến thuỷ sản ở Việt Nam chưa đủ điều kiện vệ sinh nên vẫn phải sử dụng Clo để khử trùng. Clo thải cùng nước thải có khả năng kết hợp với các chất hữu cơ tạo thành các sản phẩm Clo hữu cơ độc hại. Trong đó, đặc biệt là sự tạo thành các hợp chất dioxin và furan thì rất nguy hiểm. Các chất này ở hàm lượng thấp cũng có thể gây ra các bệnh về da và nếu ở nồng độ cao có thể gây ra các biến đổi gen, gây ra các bệnh về gan, máu có thể dẫn đến tử vong. 9

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Bảng 1. Đặc trưng ô nhiễm nước thải của cơ sở chế biến thủy sản: STT

Thông sè

Giá trị

TCVN 5945

Đơn vị

– 1995 loại B 1

pH

5,3-7,3

5.5 – 9.0

2

COD

1600-2300

100

mg/l

3

BOD5

1200-1800

50

mg/l

4

TS

3170

-

mg/l

5

SS

50-120

100

mg/l

6

N

70-110

60

mg/l

7

P

10

-

mg/l

I.2.2.2 Ô nhiễm môi trường không khí 1. Mùi hôi tanh: tồn tại trong suốt quá trình chế biến các sản phẩm, mùi được phát ra từ các gian trong cơ sở, từ nơi chứa chất thải rắn, lắng đọng nước từ các thùng chứa nguyên liệu, rác và các công trình thoát nước. Mùi hôi tanh tạo ra chủ yếu là mùi của các hợp chất hữu cơ mêtyl amin, trimêtyl,NH3, indol, mêcaptan, H2S. 2. Bụi hơi: khí độc phát ra từ các quá trình cháy của thiết bị đun nóng nước. 3. Hơi clorine: sinh ra từ nơi làm việc, vệ sinh, nơi sản xuất, khử trùng các thiết bị và dụng cụ 4. Tác nhân lạnh: bị rò rỉ từ các hệ thống máy lạnh, từ chạy đông, máy đá cây, kho lạnh là khí NH3...

10

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

5. Tiếng ồn, rung động: do các phương tiện vận chuyển, máy móc thiết bị trong thời gian hoạt động nh- máy chạy đá, máy cấp đông, máy lạnh nhưng chỉ mang tính cục bộ không gây nghiêm trọng. Môi trường làm việc với mùi hôi tanh của thuỷ sản kết hợp với với mùi hôi thối của H2S , mùi hắc đặc trưng của Cl2 và ứ đọng của CO2 đã tạo ra vùng không khí quẩn, gây cảm giác ngột ngạt, khó chịu và mệt mỏi với người lao động nên cần được khắc phục. I.2.2.3 Chất thải rắn. Chất thải rắn sinh ra chủ yếu từ quá trình sơ chế, chế biến sản phẩm, các khâu tiếp nhận nguyên liệu. Thành phần của chất thải rắn bao gồm các chất hữu cơ giầu protit, lipit và các chất dinh dưỡng. Nguồn gốc từ động vật: đầu, da, nội tạng, xương, thịt vụn... Ngoài ra còn có rác thải sinh hoạt: rau quả, bao bì đựng các đồ ăn bằng nhựa, các vỏ hộp băng kim loại, xỉ than. Nếu xử lý kịp thời và hiệu quả thì lượng chất rắn này hoàn toàn không có hại, tuy nhiên nếu để lâu mà không xử lý, chúng sẽ tạo ra các chất độc hại gây ô nhiễm môi trường không khí, ngấm xuống đất và nước ngầm gây ô nhiễm, đông thời đó cũng là môi trường để phát triển các loại vi sinh vật gây các ổ dịch bệnh. Tải lượng của chất thải rắn khoảng từ 0,05 – 0,5 tấn/tấn sản phẩm. Tải lượng này tuỳ thuộc vào từng loại sản phẩm sơ chế. I.2.2.4. Ảnh hưởng của nước thải chế biến thuỷ sản đối với môi trường Nước thải sản xuất của các cơ sở chế biến thuỷ sản thường có mức độ ô nhiễm cao, hàm lượng chất hữu cơ ( chủ yếu là protein) trong nước thải lớn. Đó là nguyên nhân dẫn tới ảnh hưởng xấu đến môi trường và sức khoẻ con người.  Chỉ tiêu BOD và COD cao, có nghĩa là hàm lượng oxy hoà tan trong nước giảm, ảnh hưởng tới đời sống các thuỷ sinh vật tại nguồn tiếp nhận.  Các mảnh vụn thịt cá, tôm, mực... theo nước thải ra không được xử lý sẽ sảy ra các quá trình phân huỷ tạo thành các chất độc 11

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

- Protit trong thịt cá gồm các nhóm: hoà tan trong nước (anbiomin), nhóm hoà tan trong dung dich muối(globulin), nhóm không hoà tan trong dung dịch muối và trong nước(miostromin) - Nitrogen không protit ở trong thịt cá hoà tan được trong nước và bao gồm những nhóm hợp chất : axit amin, amid axit (creatin, uric...) và gốc azot( ancerin cacnizon, trimetylamin...). Hàm lượng Nitrogen không protit ở trong thịt cá gồm 9-18% lượng đạm toàn phần - Mì ca chứa nhiều axit béo không no nên dễ bị oxy hoá, các axits này trong mỡ cá bị oxy hoá làm cho mỡ cá tối màu và tăng độ axit, mỡ có mùi ôi khét - Nước thải có lẫn thịt cá là điều kiện tốt để các men và vi sinh vật phân huỷ phát triển. Trong đó đặc biệt thành phần nitrogen không protit rất dễ bị phân huỷ thành các chất ô nhiễm. - Nước thải chứa Clo: Clo được dùng để sơ chế bảo quản cá trước khi xử lý, clo dùng để rửa nhà xưởng, dụng cụ. Lượng clo quá nhiều có tác hại rất lớn đến con người và hệ sinh thái. Chúng có thể tạo các sản phẩm hữu cơ độc hại trong đó đặc biệt tạo thành Dioxin và furan, ở hàm lượng thấp chúng tạo ra các bệnh về da. I.2.2.5. Các biện pháp xử lý phổ biến đối với chất thải ngành chế biến thuỷ sản: 1. Xử lý khí thải. Khí thải của các cơ sở chế biến thuỷ sản nh- đã nêu, không có tác động không đáng kể, có thể bỏ qua. Cá biệt trong các cơ sở có sử dụng nồi hơi thì khí thải sinh ra từ nồi hơi có chứa các chất ô nhiễm như: bụi, SO 2, TKx,... với các trường hợp này hay dùng các Xyclon để tách bụi thô sau đó cho qua thấp hấp thụ để xử lý triệt để. 2. Xử lý nước thải. Nước thải của các cơ sở chế biến thuỷ sản có đặc trưng là chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao (mà chủ yếu là protein) có thể phân huỷ sinh học được. Mặt khác hàm lượng chất rắn lơ lửng cũng lớn, chất rắn này cũng chủ yếu là các chất hữu cơ chưa hoà tan trong nước. Vì vậy, phương pháp khả thi nhất để xử lý sinh học (hiếu khí, yếm khí, kết hợp yếm khí và 12

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

hiếu khí) . Bên cạnh đó cũng cần sự hỗ trợ của các biện pháp cơ học (nhlắng, điều hoà, song chắn ) hoặc các phương pháp hoá học( nh- oxy hoá, ozon hoá, khử trùng...). Hiện nay đã có một số Ýt các cơ sở chế biến thuỷ sản ở nước ta xử lý nước thải theo phương thức bể tự hoại còn lại hầu hết các cơ sở chưa có hệ thống xử lý. 3. Xử lý chất thải rắn. Biện pháp tốt nhất cho các cơ sở chế biến thuỷ sản là tận thu chất thải rắn để chế biến thức ăn gia súc. Phần còn lại có thể được xử lý bằng cách phối hợp với công ty vệ sinh đô thị có kế hoạch chôn lấp hoặc thiêu huỷ hoặc ủ làm phân bón một cách hợp lý và hiệu quả. II. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY THUỶ SẢN THANH HOÁ. II.1. Đặc điểm tự nhiên xã hội của công ty II.1.1 Địa điểm Công ty chế biến thuỷ sản Thanh Hoá nằm trong khu công nghiệp Lễ môn-Thanh Hoá: - phía trước tiếp giáp với đường phía bắc khu công nghiệp - Phía sau giáp với sông quảng châu - Nằm tách biệt với khu dân cư II.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển. Công ty chế biến thuỷ sản xuất khẩu Thanh Hoá thành lập năm 1992 tiền thân là nhà máy đông lạnh Thanh Hoá,hoạt động trong lĩnh vực chế biến thuỷ hải sản xuất khẩu,chuyên sản xuất các mặt hàng thuỷ sản (tôm, cá mực…) đông lạnh xuất khẩu. Các sản phẩm của công ty bao gồm: + Tôm sú tôm he cao cấp PTO,NOBASI đóng khay mỏng cấp đông + tôm sú thịt cấp đông Block + Mực Fillet cấp đông Block + Cá chặt khúc dang ba cắt cấp đông Block

13

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Hiên nay công ty đang sản xuất chủ yếu hai mạt hàng là tôm và mực đông lạnh xuất khẩu,thị trường tiêu thụ của công ty chủ yếu là Nhật bản,Bắc mỹ và Châu âu. Sản xuất với quy mô ngày càng mổ rộng,năm 1997 công ty có 130 lao động đến nay công ty đã có trên 800 lao động vì vậy hiện nay công ty đang tiến hành dự án nâng cấp nhà máy nhằm tăng sản lượng và cải thiện môi trường. II.2 Công nghệ sản xuất II.2.1 Nguyên liệu Nhà máy tiến hành thu mua nguyên liệu tại chỗ,các bạn hàng đến dao hàng tận nhà máy,nguyên liệu được thu mua tại các cơ sở nuôi trồng và đánh bắt trong tỉnh và các tỉnh lân cận. Với các mặt hàng khác nhau thì định mức tiêu hao nguyên liệu là khác nhau. Mức tiêu hao nguyên liệu trong năm 2003 được mô tả trong bảng sau: Nguyên liệu Mức tiêu hao nguyên Tổng lượng sản xuất liệu thô cho 1 tấn sản phẩm Nguyên Thành liệu(tấn) phẩm(tấn) Tôm 1,538 3650 2372,5 Mực 1,901 2450 1287,5 Thuỷ sản chung 1,667 6100 3660 Định mức tiêu hao nguyên liệu phụu thuộc rất nhều vào trình độ tay nghề của công nhân,tính chất nguyên liệu đầu vào cũng như tuỳ thuộc vàotừng loại thuỷ sản.Nó không những ảnh hưởng tới ý nghĩa kinh tế mà còn có ý nghĩa rất lớn tới môi trường.

14

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

II.2.2 C«ng nghÖ s¶n xuÊt Mùc cña c«ng ty N-íc §¸

N-íc,®¸ Clorine

C¾t vanh söa m¶nh

N-íc,mèi

Quay muèi ®¸

N-íc Clorine

Röa

N-íc

Ph©n cì,C©n,xÕp khu«n

§¸

Chê ®«ng

N-íc

LÊ VĂN ĐứC

N-ícth¶i Mïi h«i tanh Chlorine

S¬ chÕ

N-íc,®¸ Clorine

§iÖn n¨ng ChÊt t¶i l¹nh

N-íc th¶i(c¸t,sái, m¸u nhít) Mïi h«i tanh

TiÕp nhËn vµ b¶o qu¶n Nguyªn liÖu

N-íc th¶i Clorine, Mïi h«i tanh N-íc th¶i N-íc th¶i. chlorine N-íc th¶i

N-íc th¶i

CÊp ®«ng 15

CNMT-B-K44

Tæn thÊt l¹nh NH3 rß rØ N-íc th¶i,tói PE háng

S¶n phÈm háng

T¸ch khu«n,M¹ b¨ng ®ong tói PE

Dß kim lo¹i

Bao gãi b¶o qu¶n

Mô tả quy trình chế biến - Công đoạn 1: công đoạn tiếp nhận và bảo quản nguyên liệu Quy trình: khi nguyên liệu về đến nhà máy,tiến hành kiểm tra :đIũu kiện vệ sinh của phương tiện ,dụng cụ nảo quản và vận chuyển,hồ sơ nguyên liệu nhiệt độ bảo quản(yêu cầu Sản xuất 3660 tấn SP/năm thì tiết kiệm được 234.240.000 đồng/năm Chi phí đầu tư lắp đặt 3 bể inox :40 triệu =>Thời gian hoàn vốn 2 tháng.

II.3.2. Thay đổi công nghệ sản xuất (áp dụng công nghệ mới ) Công nghệ sản xuất đóng một vai trò quan trọng trong việc quyết định lượng thải ra môi trường đồng thời nó còn ảnh hưởng tới năng suất lao động của công nhân. Công nghệ sản xuất của các cơ sở chế biến thuỷ sản ở Việt Nam nói chung và ở công ty chế biến thuỷ sản đông lạnh xuất khẩu Thanh Hoá nói riêng hầu hết là sử dụng công nghệ của Nhật Bản và sử dụng đã lâu nên hiện nay đã lạc hậu và tạo ra lượng chất thải lớn,hạn chế về chất lượng sản phẩm,năng suất lao động chưa cao … Qua nghiên cứu Dự án SEAQIP về “Dây chuyền chế biến thuỷ sản kiểu mới ” cho thấy việc áp dụng công nghệ mới công nghệ sạch vào chế biến thuỷ sản đông lạnh không những giảm thiểu được một lượng thải rất lớn mà còn tăng năng suất lao động ,tạo ra môi trường làm việc thoải mái cho CN… Dây chuyền chế biến thuỷ sản kiểu mới: Với ý tưởng từ chương trình sản xuất sạch hơn về cải thiện đièu kiện làm việc cho công nhân trên dây chuyền chế biến,tăng năng suất lao động,giảm chi phí nước sản xuất,thu gom phế liệu hiệu quả vá tạo thuận lợi cho việc quản lý định mức sản xuất đến từng công nhân.Cuối tháng 5/2003,sau khi nhất trí về việc lắp đặt “ hệ thống dây chuyền kiểu mới ” giữa ban giám đốc công ty chế biến Thuỷ sản Cam Ranh Seaprodex (CASEAFOOD )và

29

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

dự án SEAQIP-Bộ Thuỷ sản,hệ thống băng chuyền chế biến mới đưa vào lắp đặt. Hệ thống bao gồm 4 dây chuyền,với thiết kế 32 chỗ làm việc(có thể đứng hoặc ngồi khi làm việc) cho một dây chuyền và một hệ thống băng tải cấp nguyên liệu,băng tải vận chuyển bán thành phẩm.Đây là một hệ thốngliên hoàn, có thể sử dụng chế biến cho các mặt hàng thuỷ sản ( Tôm ,mực, cá…) với khả năng chuyên môn hoá cao.Các công đoạn từ vận chuyển nguyên liệu đến sơ chế bán thành phẩm được vận hành trên một dây chuyền liên hoàn và liên tục.Nguyên liệu sau khi tiếp nhận được rửa bằng máy rửa nguyên liệu,sau đó được băng tảI đưa đến mỗi đầu của một dây chuyền chế biến.Tại mỗi đầu của dây chuyền bố trí một công nhân định lượng nguyên liệu và bán thành phẩm sau khi sơ chế,nguyên liệu được chứa trong các khay vuông màu vàng, phế phẩm được chứa trong các khay vuông màu đỏ. Mỗi khay nguyên liệu khoảng 3 kg được vận chuyển trên băng tải phía dưới đến từng công nhân sản xuất,nguyên liệu chuyển đến đâu làm hết đến đó.Bán thành phẩm và phế liệu được vận chuyển liên tục sau khi làm xong. Hiệu quả của dây chuyền: - Tăng năng suất lao động: sau thời giẳn dụng thử nghiệm,đối chiếu nhật ký sản xuất giữa bàn chế biến kiểu cũ và dây chuyền chế biến kiểu mới thì năng suất lao động tăng đáng kể.

30

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1

2

3

4

5

6

7

8

BiÓu ®å so s¸nh n¨ng suÊt gi÷a bµn míi vµ bµn cò

9

th¸ng

Old table MSP line

- Nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí nước tiêu thụ: Không những nâng cao năng suất mà khi áp dụng sản xuất trên bán chế biến kiểu mới chất lượng sản phẩm được đảm bảo, do thời gian sản xuất được rút ngắn,nguyên liệu được dưa đến đâu làm hết đến đó, bán thành phẩm sau khi sơ chế được vận chuyển đến các công đoạn khác kịp thời.Ngoài raviệc chi phí cho nước sản xuất giảm khá nhiều sau khi sử dụng bàn chế biến kiểu mới,tỷ lệ so sánh dây chuyền kiểu mới giảm dược trên 25 % lượng nước và đá tiêu thụ. Do Ýt tốn đá cho việc bảo quản,thao tác sơ chế nguyên liệu theo mô hình sản xuất sạch hơn,không dùng vòi nước mở trực tiếp.Tương ứng với việc giảm tiêu thụ nước và đá,cùng với việc thu gom triệt để chất thải rắn,lượng nước thải ra môi trường cũng

31

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

giảm đáng kể,qua đó giảm được chi phí xử lý nước thải và giảm ô nhiễm môi trường. Bảng 4.bảng so sánh hiệu quả sử dụng nước và đá. Kiểu bàn chế biến Kiểu cò Kiểu mới Tỉ lệ kiểu cũ/mới

Khối lượng dành cho 1 tấn sản phẩm Nước(m3) Đá sử dụng (kg ) 19,84 426 13,22 284 1,50 1,50

32

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

160 140 120 100 80 60 40 20 0 1

2

3

4

5

6

Tiªu thô n-íc

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -10

gi¶m l-îng n-íc tiªu thô (tÝnh theo %) 33

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

7 Bµn míi Bµn cò

80 70 60 50 40 30 20 10 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

Bµn míi Bµn cò

Tiªu thô ®¸

34

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

80 60 40 20 0 %

-20 -40 -60 -80 1

2

3

4

5

6

7

Gi¶m l-îng ®¸ tiªu thô

HiÖu qu¶ chi phÝ ®èi víi T«m lÆt ®Çu + Chi phÝ ®Çu t- cho 128 vÞ trÝ lµm viÖc :125000 USD + T¨ng lîi nhuËn tõ c¸c phÇn phô :23400 USD/n¨m + T¨ng läi nhuËn nhê t¨ng n¨ng suÊt :4200 USD/n¨m + T¨ng lîi nhuËn tõ t¨ng ®Þnh møc: 95100 USD/n¨m + Tæng lîi nhuËn phô thªm: 122700 USD/n¨m + Thêi gian hoµn vèn: 1 n¨m 35

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

HiÖu qu¶ chi phÝ ®èi víi T«m bãc vá + Chi phÝ ®Çu t- cho 128 vÞ trÝ lµm viÖc :125000 USD + T¨ng lîi nhuËn tõ c¸c phÇn phô :15500 USD/n¨m + T¨ng läi nhuËn nhê t¨ng n¨ng suÊt :2900 USD/n¨m + T¨ng lîi nhuËn tõ t¨ng ®Þnh møc: 142600 USD/n¨m + Tæng lîi nhuËn phô thªm: 161000 USD/n¨m Nh- vậy việc áp dụng dây chuyền chế biến thuỷ sản kiểu mới vào sản xuất Thêi th¸ng tại công+ ty chếgian biếnhoµn Thuỷvèn: sản 5đông lạnh xuất khẩu Thanh Hoá là một trong những giải pháp rất hiệu quả để giảm thiểu chất thải tại công ty. III.3.2 Cải tiến trang thiết bị III.3.2.1. Thay sử dụng thùng bảo quản nguyên liệu cho có lớp cách nhiệt. 1. Cơ sở lựa chọn giải pháp. Trước khi thực hiện kế hoạch SXSH, Công ty sủ dụng các dụng cụ chứa bảo quản NL và BTP là các bể xây (6 bể có dung tích mỗi bể là khoảng 0,8 m3) và các thùng tôn hai lớp tự sản xuất (khoảng 5 chiếc mỗi loại, dung tích chứa 0,5 đến 1 m3) và thùng INOX ( 3 chiếc, dung tích chứa 0,5 m3/chiếc). Qua thực tế sử dụng, Công ty thấy các vật dụng chứa trên không phù hợp và hiệu quả thấp: do không giữ được nhiệt tốt, nên trong ngày nếu

36

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

không sản xuất hết phải tiến hành bảo quản lại (mỗi lần bảo quản lại bổ sung 30% so với lượng đá bảo quản ban đầu, chưa kể tốn kém thêm chi phí xử lý nước thải do lượng đá nói trên tự chảy vào trong dòng thải của nhà máy) và cứ 4 gìơ phải thực hiện công việc này. Bên cạnh đó, các vật chứa trên không cơ động ( đối với bê xây), khó làm vệ sinh và có hiện tượng nhiễm bẩn lại sản phẩm ( do lâu ngày nước bẩn thấm vào cốt bể xây hay vào xốp cách nhiệt thấm ngược lại qua lỗ thủng ở bể, thùng chứa). Trên cơ sở có thực tế tham quan ở một số nhà máy cùng ngành, cho thấy các thùng chứa do MALASIA sản xuất, thùng cách nhiệt làm bằng nhựa chuyên dùng giữ nhiệt tốt, có nhiều loại kích cỡ phù hợp với việc bảo quản nguyên liệu và BTP ( dung tích chứa từ 60 lít/chiếc đến 500 lít/chiếc) có độ bền cao, chắc chắn, đặc biệt thời gian bổ sung đá bảo quản trong ngày không sản xuất hết là 8 giờ/ lần ( do lớp cách nhiệt của các thùng và nắp thùng cách nhiệt ). 2.Tiện Ých của giải pháp. -Thùng bảo quản giữ nhiệt tốt hơn các bể xây, thùng tôn 2 líp ( do cấu tạo và có nắp đậy ) -> kéo dài thời gian bảo quản bổ sung do đó tiết kiệm lượng đá bảo quản. -Dễ vệ sinh và có tính cơ động cao ( dung tích thùng nhiều loại nên rất linh hoạt trong việc sự dụng ). -Đủ sức chứa cần thiết khi lượng nguyên liệu mua trong ngày tăng hơn mức bình thường. c) Lợi Ých kinh tế. Chỉ tiêu so sánh hiệu Giải pháp cũ Giải pháp mới quả Sản lượng mua NL 510 510 bình quân (TNL/tháng) Lượng nước đá bảo 7 7 quản (T nước đá/TNL) Thời gian bổ sung đá 4 giê 8 giê trong quá trình bảo 37

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

quản Lượng đá mỗi lần bổ sung (T đá/TNL) Lượng NL cần bảo quản bổ sung 30%(T ) Lượng đá cần để bảo quản (T/năm) Lượng đá tiết kiệm được (T/năm) Tiết kiệm chi phí sản xuất đá (VNĐ/năm) Mức tiết kiệm chi phí XLNT (VNĐ/năm) Lợi nhuận thu được từ lượng đá cây dôi ra bán (VNĐ/năm)) Chi phí đầu tư (VNĐ)

7x30% =2,1

7x30% =2,1

153

153

{(510 x7)+[24 x(153:4 x 0,3)] x12 =4 6144,8

[(510 x7)+(24 x(153:8 x 0,3)] x 12 = 44492,4 46144,8 – 44492,4= 1652,4 A=1652,4x 82.000 =135.496.800 B = 1652,4x 7.613 =12.579.721 C = 1652,4x (120.000 – 82.000) = 62.791.200 D = 370.776.324

Thời gian hoàn vốn (

D/(A+B+C)= 1,76

năm) III.3.2.2. Đầu tư lắp đặt máy điều hoà không khí cho các phòng chế biến 1. Cơ sở lựa chọn phương pháp. Đặc thù riêng có của ngành chế biến thuỷ sản là công nhân làm việc trong phòng kín, sản phẩm phải được giữ trong môi trường có nhiệt độ thích hợp mới không bị phân huỷ ( thông thường nhiệt độ phải được giữ trong môi trường khoảng +20 0C đến +24 0C là phù hợp ), như vậy so với nhiệt độ trong phòng chế biến giảm khoảng –2 0C đến –40C, chưa kể những

38

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

nhày nhiệt độ không khí ngoài trời tăng đột biến thất thường của thời tiết. Qua thực tế sản xuất nhiều năm cho thấy, trong khu vực nhà máy, thời gian nhiệt độ không khí ngoài trời cao từ 25 oC đến >30 oC thường là 6 tháng/năm (từ tháng 5 đến tháng 10) và chiếm khoảng 50% thời gian làm việc trong ngày ( thường từ 9 giờ sáng đến 16 giờ hàng ngày ). Trong những thời gian nóng nói trên, Công ty đã phải dùng giải pháp tạm thời là dùng nước đá cây để giảm nhiệt độ phòng chế biến ( để nguyên đá cây đưa vào trong gầm bàn chế biến). Giải pháp tạm thời này không kinh tế do: - Làm chi phí sản xuất tăng lên: qua theo dõi thực tế, mỗi ngày nhà máy phải dùng 1 tấn nước đá cây vào việc này, do đó làm tăng chi phí nước đá chế biến/TTP. - Làm tăng chi phí xử lý nước thải do lượng đá cây dùng vào việc này tan tự nhiên. 2. Tiện Ých của giải pháp. - Giảm lượng nước thải - Không làm tăng chi phí xử lý nước thải. - Không làm tăng chi phí chung nước đá cho 1 tấn Tp. - Hạn chế sản phẩm hỏng và giảm tiêu hao do duy trì được nhiệt độ phòng chế biến ổn định, - Điều kiện làm việc tốt, góp phần nâng cao sức khẻo công nhân. 3. Dự tính lợi Ých kinh tế. Chỉ tiêu so sánh hiệu Giải pháp cũ quả Mức sản lượng nước 0,7 đá cây dùng hạ nhiệt độ phòng chế biến ước tính bình quân (T đá/TTP) Sản lượng SP sản xuất 305 bình quân 39

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Giải pháp mới

305

(TTP/tháng) Chi phí nước đá dùng hạ nhiệt độ phòng chế biến (VNĐ/tháng) Chi phí xử lý nước thải của nước đá tan (VNĐ/ tháng) Chi phí điện năng cho 6 máy điều hoà không khí (VNĐ/tháng) Mức tiết kiệm chi phí trong 1 năm (VNĐ/năm) Lợi nhuận thu được từ lượng đá cây dôi ra bán (VNĐ/năm) Chi phí đầu tư (USD) Thời gian hoàn vốn (năm)

305x 0,7 x 82000đ x 50%=17.507.000 305x 0,7 x 7.613đ x 50%= 812.688 (1.462.838) 3,52Kw x6 cái x 8h x 850đ x 30ngày x 50% = 2.154.240 (17.507.000+812.688)– 2.154.240)x 6 tháng = 16.165.448 (305 x 0,7 x 50%) x (120.000 – 82.000) x 6 = 24.339.000 926 USD x 6cái =5556 (5556x 17.000): (16.165.448+ 24.339.000) = 2,33

III.3.3. Tổng hợp hiệu quả kinh tế của các giải pháp khác: ( áp dụng cho mặt hàng tôm ) Phân Tên giải pháp ĐM ĐM Mức tiết Lợi Ých loại trước sau kiệm /năm thực thực (%/TTP (VND) hiện hiện ) Nhóm - Xác định lại chuẩn 23,72 21,61 8,9 10.788.7 3 3 giải mực nước trên m /TT m /TT %/TTP 32 pháp thùng chứa, dùng P P

40

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

tiết kiệm nước

vòi mềm dẫn nước tới khu vực chứa và có van khoá đầu vòi mềm, kiểm tra bảo dưỡng các van vòi…… - Thay đổi công nghệ từ chế biến ướt sang chế biến khô -

III.4. Một số ví dụ về áp dụng SXSH trong ngành CBTS Viêt Nam I. Công ty Camimex (Cà Mau). o Phát triển được 233 cơ hội SXSH. o Đến nay đã thực hiện 140 giải pháp. o Tổng số tiền tiết kịêm được là 1,4 tỷ đồng. Dùng máy bơm áp lực phun thuốc Chlorine giám sát công nhân phun thuốc đúng định lượng. - Lượng tiết kiệm: 39.812.500 đồng/năm. - Lợi Ých môi trường: o Giảm 1.137,5 kg Chlorine độc hại vào môi trường/năm. o Môi trường lao động của công nhân Ýt độc hại hơn. Bố trí ánh sáng hợp lý các khu SX, tắt đèn khi công nhân di nghỉ giữa ca: - Lượng tiết kiệm: 44.463.200 đồng/ năm. - Lợi Ých môi trường: giảm lượng khí thải độc hại ra môi trường ngoài khi phải sử dụng máy phát để cấp điện. Thu gom CTR trong cạo xẻ tôm xú PTO: - Lượng tiết kiệm: 7.189.000 đồng/ năm. - Lợi Ých môi trường:

41

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

o Giảm 8.840 kg chất thải hữu cơ đi vào trong dòng thải/năm. o Tiết kiệm nguồn nước sử dụng. Quy đinh và giám sát thao tác rửa cho CN rửa tôm: - Lượng tiết kiệm: 19.968.000 đồng/năm. - Lợi Ých môi trường: o Giảm 1.664 m3 nước thải chứa chất hữu cơ cao đi vào dòng thải. o Tiết kiệm nguồn nước sạch sử dụng. Quy định và giám sát việc sử dụng nước và đá xay trong bảo quản BTP: - Lượng tiết kiệm:78.000.000 đồng/năm. - Lợi Ých môi trường: o Giảm lượng nước thải vào môi trường. o Gián tiếp giảm ô nhiễm không khí do viêc sử dụng máy phát trong sản xuất. Sử dụng thiết bị vệ sinh chuyên dụng thay cho ống nhựa mềm trong vệ sinh: - Chi phí đầu tư: 37.000.000 đồng. - Lượng tiết kiệm: 66.550.000 đồng/năm. - Thời gian hoàn vốn: 0,55 năm. Thay thế hệ thống ống cấp nước đã bị rò rỉ, quản lý chặt chẽ việc sử dụng nước trong chế biến: - Chi phí đầu tư: 136.400.000 đồng - Lượng tiết kiệm: 75.800.000 đồng/năm. - Thời gian hoàn vốn: 1,79 năm. II. Công ty Soseafood (Huế). - Đã phát triển được: 79 cơ hội. - Số giải pháp đã thực hiện là: 69. - Tổng tiết kiệm: 529 triệu đồng, trong đó: o Tiết kiệm nước:23,6%. o Tiết kiệm đá: 30%. o Tiết kiệm điện: 45,8%. 42

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

- Giảm thiểu tải lượng ô nhiễm ra môi trường. o COD: 23%. o BOD5: 44%. Sử dụng thùng nhựa hai lớp, có nắp đậy để bảo quản nguyên liệu: - Chi phí đầu tư: 234.300.000 đồng. - Mức tiết kiệm: 117.480.000 đồng/năm. - Thời gian hoàn vốn: 2 năm. - Lợi Ých về môi trường: o Giảm lượng nước thải chứa chất hữu cơ cao vào môi trường. Tận dụng nước Chlorine rửa dụng cụ và vệ sinh bàn để rửa sàn: - Chi phí đầu tư: 0 đồng. - Mức tiết kiệm: 4.600.000 đồng/năm. - Lợi Ých môi trường: o Giảm lượng nước thải chứa chlorine vào môi trường. o Giảm chlorine thải ra môi trường/năm. o Đảm bảo sức khoẻ cho người lao động. Kiểm chứng tần suất thay nước và quy định/giám sát tần suất thay nước cho các công đoạn rửa: - Chi phí đầu tư: 0 đồng. - Mức tiết kiệm: 142.000.000 đồng /năm - Lợi Ých môi trường: o Giảm lượng nước thải chứa chất hữu cơ cao vào môi trường III. XN chế biến thực phẩm XK Tân Thuận. - Tiết kiệm nước nhờ đầu tư hệ thống nước có áp lực o Tổng đầu tư: 15 triệu đồng. o Lượng tiết kiệm: 15m3/ngày. o Tỉ lệ tiết kiệm: 6%. o Tiền tiết kiệm: 2,4 triệu đồng/tháng. o Thời gian hoàn vốn: 0,5 năm. 43

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

IV. XN Đông lạnh – Công ty SEASPIMEX. - Cải thiện quy trình đầu tư rửa sản phẩm và định tần suất thay nước rửa o Chi phí đầu tư: 600.000 đồng. o Lượng nước tiết kiệm được: 3,4m3/TNL. o Tỉ lệ tiết kiệm: 35%. o Tiền tiết kiệm: 21.760.000 đồng/năm. o Thời gian hoàn vốn: 0,03 năm. - Gắn thêm van ở đầu ống nhựa mềm, thay nước có đường kính nhỏ hơn: o Chi phí đầu tư: 1.900.000 đồng. o Lượng nước tiết kiệm được: 4,3 m3/TNL. o Tỉ lệ tiết kiệm: 22%. o Tiền tiết kiệm: 27.520.000 đồng/năm. Thời gian hoàn vốn: 0,07 năm.

PHẦN II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ THẢI I .Tổng quan về các phươg pháp xử lý nuớc thải

44

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

NƯỚC

Coự nhieàu phửụng phaựp xửỷ lyự nửụực thaỷi, chuựng ủửụùc phaõn loaùi thaứnh caực nhoựm nhử sau: Xửỷ lyự sụ boọ: Nhaốm xửỷ lyự sụ boọ nửụực thaỷi, taùo ủieàu kieọn thuaọn lụùi cho caực bửụực xửỷ lyự tieỏp theo. Xửỷ lyự baọc 1: Bao goàm nhoựm caực phửụng phaựp xửỷ lyự hoựa hoùc, hoựa lyự, vaọt lyự ủeồ xửỷ lyự caực taực nhaõn gaõy oõ nhieóm moõi trửụứng nhử pH, chaỏt raộn lụ lửỷng, daàu mụừ, ủoọ ủuùc vaứ ủoọ maứu, kim loaùi naởng vaứ caỷ BOD, COD. Xửỷ lyự baọc 2 : Bao goàm caực phửụng phaựp xửỷ lyự sinh hoùc nhaốm laứm giaỷm noàng ủoọ chaỏt hửừu cụ hoứa tan trong nửụực thaỷi, caực phửụng phaựp ủoự ủửụùc phaõn loaùi thaứnh nhoựm caực phửụng phaựp xửỷ lyự vụựi vi khuaồn hieỏu khớ vaứ nhoựm caực phửụng phaựp xửỷ lyự vụựi vi khuaồn kợ khớ hoaởc chuựng ủửụùc phaõn loaùi thaứnh nhoựm caực phửụng phaựp xửỷ lyự vụựi vi khuaồn soỏng lụ lửỷng, nhoựm phửụng phaựp xửỷ lyự vụựi vi khuaồn soỏng baựm coỏ ủũnh vaứ nhoựm caực phửụng phaựp keỏt hụùp caỷ 2 loaùi vi khuaồn noựi treõn trong cuứng moọt heọ xửỷ lyự. Xửỷ lyự baọc 3: Bao goàm caực phửụng phaựp xửỷ lyự hoựa lyự, ủửụùc thửùc hieọn sau khi ủaừ qua xửỷ lyự baọc 2 nhaốm naõng cao hieọu quaỷ xửỷ lyự nửụực thaỷi. Baỷng5. Phaõn loaùi caực quaự trỡnh vaứ phửụng phaựp xửỷ lyự . BAÄC XệÛ LYÙ

QUAÙ TRèNH XệÛ LYÙ Saứng loùc, laộng caựt, caõn baống, lửu chửựa, taựch daàu Trung hoứa, phaỷn ửựng hoựa hoùc, keo tuù

Sụ boọ Baọc 1

Baọc 2 Baọc 3 Xửỷ lyự buứn

Phửụng phaựp hoựa hoùc Phửụng phaựp vaọt Tuyeồn noồi, laộng, loùc lyự Chaỏt hửừu cụ Buứn hoaùt tớnh, hoà laứm thoaựng, mửụng hoứa tan oxy hoựa, beồ loùc sinh hoùc, R.B.C, hoà oồn ủũnh, hoà kợ khớ, A.F, U.A.S.B Chaỏt lụ lửỷng Laộng Keo tuù vaứ laộng, loùc, haỏp thuù, haỏp phuù, trao ủoồi ion Phaõn huỷy kợ khớ, neựn, loùc chaõn khoõng, ly taõm, saõn phụi buứn 45

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Thieõu ủoỏt, laỏp ủaỏt, saỷn xuaỏt phaõn boựn.

Tieõu buứn Ghi chuự :

Thieỏt bũ tieỏp xuực sinh hoùc ủoọng (Rotating Biological Contactors) A.F : Beồ loùc kợ khớ (Anaerobic Filter) U.A.S.B. : Beồ xửỷ lyự kợ khớ vụựi doứng chaỷy ngửụùc qua lụựp buứn ủeọm ( Upflow Anaerobic Sludge Blanket) 1.1. Tớnh chaỏt chung cuỷa nửụực thaỷi ủửa vaứo xửỷ lyự R.B.C

:

Nước thải CBTS có chứa nhiều hợp chất hữu cơ cao phân tử có nguồn gốc từ động vật như: protit, lipit, axit amin tù do, hợp chất hữu cơ có chứa nitơ…tồn tại trong nước ở dạng keo, phân tán mịn không tan nên có độ màu và độ đục cao và dẽ bị phân huỷ bởi các tác nhân sinh học Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải CBTS thường không ổn định phụ thuộc rất nhiều vào dạng nguyên liệu sử dụng, trình độ công nghệ, nhu cầu dùng nước cũng như đặc điểm riêng của từng cơ sở sản xuất. Do nguyên liệu thuỷ sản chứa nhiều loại enzim có hoạt tính xúc tác sinh học rất mạnh nên các hợp chất hữu cơ rất dễ bị phân huỷ tạo thành các sản phẩm gây mùi khó chịu, độc hại từ nhẹ đến rất nặng theo chủng loại, tính chất nguyên liệu. Nước thải từ chế biến tôm, mực và bạch tuộc có mùi rất mạnh. Trong thành phần nước thải, các chất lơ lửng, không tan và rất dễ lắng bao gồm các chất khoáng vô cơ (đất, cát, sạn) và các mảnh vụn chứa thịt, xương, vây, vảy…tập trung chủ yếu ở khâu tiếp nhận và công đoạn xử lý nguyên liệu. Các chất hữu cơ ở dạng keo và phân tán mịn có nhiều trong quá trình rửa khi xử lý nguyên liệu và trước khi xếp khuôn, cấp đông, ví dụ như: màu, các chất dịch, thịt, mỡ, các chất nhờn…Các chất hữu cơ ở dạng này rất khó lắng và là yếu tố cơ bản tạo nên độ màu của nước thải. Lửu lửụùng nửụực thaỷi caàn phaỷi xửỷ lyự haứng ngaứy laứ 840 m3/ng.ủ, tửụng lửu lửụùng trung bình laứ 35 m3/giụứ.

46

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

1.2. Yeõu caàu thaứnh phaàn, tớnh chaỏt nửụực thaỷi sau xửỷ lyự Theo caực thoõng soỏ ủaàu vaứo nhử treõn, nửụực thaỷi sau khi qua Traùm xửỷ lyự caàn phaỷi ủaùt tieõu chuaồn thaỷi ra nguoàn nửụực theo coọt F2 vụựi Q < 50 m3/s cuỷa Tieõu chuaồn Vieọt Nam TCVN 6980 : 2001 (tửụng ủửụng loaùi A theo Baỷng 2.2 – Giaự trũ giụựi haùn caực thoõng soỏ vaứ noàng ủoọ caực chaỏt oõ nhieóm trong nửụực thaỷi coõng nghieọp thaỷi vaứo khu vửùc nửụực soõng duứng cho muùc ủớch caỏp nửụực sinh hoaùt.

Baỷng 6. TCVN 6980 : 2001 Thoõng soỏ

Q > 200 m3/s F1 20

F2 20

F3 20

Q = 50  200 m3/s F2 F3 F1 20 20 20

Q < 50 m3/s F1 20

F2 20

F3 20

1. Maứu, Co – Pt ụỷ pH = 7 2. Muứi, caỷm quan Kho Kho Kho Kho Kho Kho Kho Kho Kho õng õng õng õng õng õng õng õng õng coự coự coự coự coự coự coự coự coự Mu Mu Mu Mu Mu Mu Mu Mu Mu ứi ứi ứi ứi ứi ứi ứi ứi ứi kho kho Kho kho kho kho kho kho kho ự ự ự ự ự ự ự ự ự chũ chũ chũ chũ chũ chũ chũ chũ chũ u u u u u u u u u O 3. BOD5 (20 C), mg/l 40 35 35 30 25 25 20 20 20 4. COD, mg/l 60 60 60 50 50 50 40 40 70 5. Toồng chaỏt raộn 50 45 45 45 40 40 40 30 30 lụ lửỷng, mg/l 6. Arsen, As, mg/l 0.2 0.2 0.2 0.15 0.15 0.15 0.1 0.05 0.05 7. Chì, Pb, mg/l 0.1 0.1 0.1 0.08 0.08 0.08 0.06 0.06 0.06 8. Daàu mụừ 5 5 5 5 5 5 5 5 5 khoaựng, mg/l 9. Daàu mụừ ủoọng 20 20 20 10 10 10 5 5 5 thửùc vaọt, mg/l

47

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

10. ẹoàng, Cu, mg/l 0.4 11. Keừm, Zn, mg/l 1 12. Phospho toồng 10 soỏ, mg/l 13. Clorua, Cl-, mg/l 600 14. Coliform, 300 MPN/100 ml 0

0.4 1 10

0.4 1 10

0.3 0.7 6

0.3 0.7 6

0.3 0.7 6

0.2 0.5 4

0.2 0.5 4

0.2 0.5 4

600 300 0

600 300 0

600 300 0

600 300 0

600 300 0

600 300 0

600 300 0

600 300 0

Chuự thích: Q laứ lửu lửụùng soõng, m3/s; F laứ thaỷi lửụùng, m3/ngaứy (24 giụứ); F1 tửứ 50 m3/ngaứy ủeỏn dửụựi 500 m3/ngaứy; F2 tửứ 500 m3/ngaứy ủeỏn dửụựi 5000 m3/ngaứy; F3 baống hoaởc lụựn hụn 5000 m3/ngaứy. Nhử vaọy, yeõu caàu heọ thoỏng xửỷ lyự phaỷi loaùi boỷ ủửụùc 97% BOD5, 96% COD, 83% chaỏt raộn lụ lửỷng, 63% phospho toồng soỏ .

II.

ẹEÀ XUAÁT PHệễNG AÙN XệÛ LYÙ NệễÙC THAÛI

II.1 Phân tích lựa chọn công nghệ xử lý Các phương pháp, dây chuyền công nghệ và các công trình xử lý nước thải phải được lựa chọn trên các cơ sở sau: - Qui mô ( công suất) và đặc điểm đối tượng thoát nước ( lưu vực phân tán của khu đô thị, khu dân cư...) - Mức độ và các giai đoạn xử lý nước thải cần thiết - Điều kiện tự nhiên của khu vực: đặc điểm khí hậu, thời tiết, địa hình, địa chất thủy văn. - Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu để xử lý - Khả năng xử dụng nước thải cho các mục đích kinh tế tại địa phương (nuôi cá, tưới ruộng, giữ mực nước tạo cảnh quan đô thị) - Diện tích và vị trí đất đai sử dụng để xây dựng trạm xử lý nước thải - Nguồn tài chính và điều kiện kinh tế khác

48

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

 Các phương pháp xử lý nước thải có thể được sử dụng: - Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học: Sử dụng các loại thiết bị như song chắn rác, bể lắng , bể điều hoà ... để xử lý nước thải. Tuy nhiên phương pháp này chỉ có thể xử lý các chất phân tán thô, các cặn lơ lửng có kích thước lớn, trung bình hiệu suất khử Nitơ rất thấp. Do vậy phương pháp này thường dùng để xử lý sơ bộ nước thải - Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học: Sử dụng hoá chất để xử lý nước thải nh- hoá chất keo tụ, hấp phụ, chất khử trùng, oxi hoá. Tuy nhiên phương pháp này có hiệu quả khử BOD, COD với nước thải chứa các chất có thể phân huỷ sinh học không cao, nếu sử dụng độc lập thì rất tốn kém, giá thành xử lý cao. - Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học: + Phương pháp sinh học kị khí: là quá trình xử lý dựa trên cơ sở phân huỷ các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ sự lên men kị khí. Phương pháp này thích hợp cho nước thải có BOD, COD cao + Phương pháp sinh học hiếu khí: quá trình xử lý nước thải dựa trên sự oxi hoá các chất hữu cơ trong nuớc thải nhờ oxi tù do hoà tan hoặc cấp khí bằng thiết bị ( Xử lý nước thải trong điều kiện nhân tạo) - Xử lý nước thải bằng phưong pháp hỗn hợp: là việc kết hợp cả xử lý cơ học, hoá học và sinh học trong công trình xử lý. Với thành phần nước thải nhà máy chế biến thuỷ sản với các tính chất và thành phần như đã trình bày ta thấy sử dụng phương pháp hiếu khí là thích hợp nhất bởi nước thải chứa nhiều chất hữu cơ có khả năng phân huỷ bằng sinh học, thích hợp cho việc xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính. Công trình xử lý nước thải bằng sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên ( như hồ sinh vật oxi hoá, hồ sinh vật ổn định, hoặc đất ngập nước...) áp dụng cho qui mô của một nhà máy thuỷ sản là không khả thi bởi vì nó đòi hỏi diện tích lớn, khó kiểm soát các điều kiện, ành hưởng đến môi trường công ty và dân cư. 49

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

II.2. Một số hệ thống xử lý nước thải của ngành CBTS đã sử dụng ở Việt Nam. Phương án 1: Bể tự hoại [9] N-íc th¶i

BÓ ®iÒu hoµ

Ng¨n läc

Ng¨n l¾ng

N-íc sau xö lý

H×nh I.1. S¬ ®å xö lý n-íc th¶i ë XN thuû s¶n xuÊt khÈu Nam ¤

Ưu điểm: + Hệ thống xử lý đơn giản. + Không tốn chi phí vận hành. + Chi phí đầu tư nhỏ. Nhược điểm: + Hiệu suất xử lý thấp (khoảng 50% theo BOD5, 60% theo COD, 70% theo SS), chưa đạt yêu cầu (tạo mùi hôi khó chịu, nước sau xử lý chứa nhiều vi sinh vật có khả năng gây bệnh…), chưa đạt giá trị cột B – TCVN 5945 – 1995. + Ngăn lọc dễ bị tắc.

50

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Phương án 2: Cơ học – làm thoáng – hồ sinh học [9] N-íc th¶i Kh«ng khÝ

M¸y sôc khÝ

BÓ ®iÒu hoµ

BÓ lµm tho¸ng

Hå sinh häc

N-íc sau xö lý

H×nh I.2. S¬ ®å xö lý n-íc th¶i ë XN chÕ biÕn thuû s¶n Nam Hµ TÜnh Ưu điểm: + Hệ thống xử lý đơn giản, dễ vận hành. + Chi phí vận hành thấp. + Hồ sinh học có thể sử dụng nuôi cá. Nhược điểm: + Hiệu suất xử lý chưa cao. + Chi phí vận hành cao (do tốn điện năng cho máy sục khí). + Đòi hỏi áp dụng ở những nơi có diện tích rộng Phương án 3: Cơ học – hoá học – sinh học. [9] N-íc th¶i L-íi läc 51

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

BÓ l¾ng c¸t Kh«ng khÝ BÓ ®iÒu hoµ

M¸y sôc khÝ

BÓ tuyÓn næi

BÓ UASB

BÓ Aeroten

BÓ l¾ng Bïn cÆn ®i xö lý Khö trïng

H×nh I.3. S¬ ®å xö lý n-íc th¶i cña NM chÕ biÕn th-c phÈm D & N - §µ N½ng

Ưu điểm: + Hiệu quả xử lý cao (Hiệu suất xử lý  > 95%), nước thải sau xử lý đã đạt giá trị cột B – TCVN 5945 – 1995. Nhược điểm: + Chi phí vận hành cao (do tốn điện năng cho máy sục khí). + Chi phí đầu tư lớn. + Vận hành phức tạp.

52

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

+ Do nước thải có chứa nhiều hợp chất dễ phân huỷ, nên có thể xảy ra hiện tượng phân huỷ yếm khí tạo mùi khó chịu ở bể điều hoà, và làm giảm hiệu suất xử lý. II.3. Phương án xử lý nước thải lựa chọn:

H×nh I.4 HÇm b¬m

L-íi ch¾n r¸c

N-íc th¶i

M¸y sµng r¸c

BÓ ®iÒu hoµ

BÓ l¾ng I Ho¸ chÊt Hçn hîp bïn n-íc tuÇn hoµn BÓ yÕm khÝ

BÓ Aeroten

BÓ khö P

BÓ l¾ng II

Bïn ho¹t tÝnh tuÇn hoµn Bïn d-

CÆn l¾ng 53

Bïn ®em ®i xö lý LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

BÓ khö trïng

N-íc th¶I ra

1. Thuyết minh dây chuyền Nước thải từ hệ thống cống của nhà máy chảy qua lưới chắn rác (rác được thu gom thủ công theo thời gian làm việc) rồi vào ngăn tiếp nhận. Từ đây nước được bơm vào bể điều hoà. Bể điều hoà được lắp các ống cấp khí nén ở dưới đáy bể để chống mùi và duy trì trạng thái hiếu khí cho nước thải. Từ bể điều hoà nứơc được bơm vào bể lắng đứng đợt 1. Sau thời gian lắng sơ bộ để giảm hàm lượng SS đầu vào, nước thải sẽ được bơm ( gồm 2 bơm- 1 làm việc và 1 dự phòng) lên bể thiếu khí với lưu lượng xác định ( lưu lượng được điều chỉnh sẵn thông qua đồng hồ lưu lượng lắp trên đường ống). Trước khi vào bể thiếu khí nước thải được hoà trộn với dòng bùn hoạt tính hồi lưu và dòng hỗn hợp bùn nước hồi lưu từ bể hiếu khí. * Bể thiếu khí được thiết kế theo kiểu ống phân phối trung tâm duy trì dòng chảy dạng chảy ngược để phân phối đều nước thải. Tại bể thiếu khí xảy ra quá trình xử lý Nitrat thành khí Nitơ, đồng thời ngăn thiếu khí đóng vai trò của ngăn”selector” để chống lại hiện tượng bùn nổi do vi khuẩn dạng sợi gây ra. Sau đó nước sẽ tự chảy sang bể thiếu khí. * Trước khi vào bể thiếu khí nước thải được hoà trộn với một lượng kiềm thích hợp (tử bơm định lượng hoá chất) để xử lý amoniac và photpho. Các bể hiếu khí cũng được thiết kế theo kiểu ống phân phối trung tâm để phân phối đều nước thải. Đáy bể thiếu khí được bố trí hệ thống cấp khí kiểu đĩa phân phối khí dạng khuếch tán, hiệu suất khuếch tán khí là 10% ở 20 0C, cung cấp oxi cho quá trình xử lý vi sinh. Nước thải chảy ra khỏi bể hiếu khí được thu vào máng chảy tràn và theo đường ống chia làm 2 nhánh, nhánh 1 được bơm ngược về bể thiếu khí, nhánh 2 tự chảy vào bể lắng thứ cấp. Bùn lắng từ bể lắng được bơm bùn hồi lưu ( 2 bơm, 1 dự phòng) bơm ngược về bể thiếu khí nhằm duy trì mật độ vi dinh trong trong bể hiếu khí. Bùn dư được xả về bể ủ bùn theo chu kỳ. 54

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Nước ra khỏi bể lắng II được hoà trộn với hoá chất keo tô trong bể khử photpho và sau đó được th vào máng chảy tràn và đựoc châm Clo( bơm định lượng) để khử trùng rồi theo đường ống chảy về bể khử trùng. Ra khỏi bể khử trùng nước đạt tiêu chuẩn và thải vào nguồn tiếp nhận. 2. Cơ chế của quá trình xử lý + Nguyên lý của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp thiếu khí(khử nitơ) Quá trình sinh học khử NO3- được khử trong điều kiện thiếu oxy (Anocix proces) tức không cấp oxy từ ngoài vào. Vi khuẩn thu năng lượng để tăng trưởng từ quá trình chuyển NO3- thành khí N2 và cần có nguồn cacbon để tổng hợp thành tế bào. Quá trình khử NO3- có thể mô tả bằng các phản ứng sau: NO3- + 1,183CH3OH + 0,273 H2CO3 0,091 C5H7O2N + 0,45 N2 + 1,82H2O +HCO3NO2- + 0,681CH3OH + 0,555 H2CO3 0,047 C5H7O2N + 0,476 N2 + 1,25H2O +HCO30,061NO3-+0,952CH3OH+O20,061C5H7O2N + 1,75H2O +0,061HCO3+0,585 H2CO3 Từ các phương trình trên rót ra: Khi cần khử 1 mgNO3- thành khí nitơ cần 2,70 mg CH3OH để tạo ra 0,74 mg tế bào mớivà 3,75 mg kiềm tính theo CaCO3 . Lượng metanol cần cho cả quá trình: CH3OHcần= 2,97 (NO3- ) + 1,56(NO2- )+0,95 DO Cứ 1mg NO3- chuyển hoá thành khí N2 cần lấy đi 2,86 mg/l oxy lượng oxy này có thể tận dụng 50% cấp cho quá trình nitrat hoá. + Nguyên lý của quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính Sử dông vi sinh vật để ôxy hoá các hợp chất hữu cơ và vô cơ chuyển hoá sinh học được đồng thời các vi sinh vật sử dụng một phần hữu cơ và năng lượng khai thác được từ quá trình ôxy hoá để tổng hợp nên sinh khối của chúng (bùn hoạt tính). Cơ chế của quá trình ôxy hoá:

55

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

- Ôxy hoá các hợp chất hữu cơ không chứa Nitơ: CxHyOz + (x+ y - z ) O2  xCO2 + y H2O 2

4

2

- Ôxy các hợp chất hữu cơ có chứa Nitơ: CxHyOz N + (x+ y - z + 3 ) O2  xCO2 + 4

2

4

y3 2

H2O + NH3 + E

- Ôxy hoá các hợp chất hữu cơ không chứa Nitơ tổng hợp sinh khối: CxHyOz + NH3 + (x-4 + y  18 - z ) O2  (x-5) CO2 + ( y  18) H2O + 4

2

2

C5H7NO2 + E. - Ôxy hoá các hợp chất hữu cơ có chứa Nitơ tổng hợp sinh khối: CxHyOz N + NH3 + O2  C5H7NO2 + CO2 + H2O + E - Quá trình tự huỷ của sinh khối vi khuẩn: C5H7NO2 + O2  CO2 + H2O + NH3 + E. - Ôxy hoá các chất vô cơ: 2+ Fe  Fe3+ S  SO42P  PO43Mn2+  Mn4+ Tác nhân sinh học Chủ yếu là các vi khuẩn hiếu khí. Chúnh phân giải mạnh các hợp chất hữu cơ. Các vi sinh vật tham gia vào quá trình ôxy hoá sinh học phải đáp ứng được các yêu cầu sau: - Chuyển hoá mạnh các hợp chất hữu cơ. - Kích thước tương đối lớn để “bông sinh học” lắng nhanh ( = 50 - 200m). Không sinh các chất khí gây ô nhiễm môI trường nh-: H2S, Indol, Scatol..

II.4. Tính toán các thiết bị chính: Bảng 6. thông số nước thải đầu vào

56

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Tên chỉ tiêu Hàm lượng (mg/l) TCVN 1980-2001 PH 6,68 Chất rắn lơ lững SS 294 (mg/l) 50 Ni tơ tổng số 79 (mg/l) Phốt pho tổng số 27 (mg/l) 10 BOD5 1600 (mg/l) 40 COD 1200 (mg/l) 70 Dỗu mỡ động thực vật 650 (mg/l) 20 Colifom(MNP/100ml) _ 3000 Nhà máy làm việc 2 ca/ngày Lưu lượng trung bình 480 m3/ngày đêm Với Lượng nguyên liệu sử dụng trung bình là 6100 tất nguyên liệu/năm,định mức tiêu hao nguyên liệu trung bình là 40 % Lưu lượng nước thải trung bình là: 40m3/Tấn sp Qtb=480 m3/ngàyđêm=20m3/h=0,0056 m3/s. Như vậy, khoảng dao động của lưu lượng nước là: Qmax=20*1,5 =30 (m3/h) = 0,0083 (m3/s). Qmin= 20* 0,5 = 10 (m3/h) =0,0028 (m3/s). Dựa trên cơ sở đó ta tính toán các thiết bị: 1. Song chắn rác: Có nhiệm vụ loại các tạp chất thô, ở đây các tạp chất đó chủ yếu là các loại xương cá, vẩy cá, râu tôm, vỏ tôm .... bị cuốn theo trong quá trình rửa nguyên liệu. Để tránh lắng cát, vận tốc dòng trước song chắn cần dảm bảo v min0, 6 m/s. Bố trí 2 song chắn rác để trong quá trình vận hành, một song chắn phải sửa chữa hoặc bị cặn thô lấp đầy, quá trình xử lý vẫn có thể vận hành diện tích tiết diện phần có nước chảy của cống đặt trước 1 song chắn là: Fc 

Qmin 0,0028   0,0023(m 2 ) [4] 2 * v min 2 * 0,6

57

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Chọn mức nước chảy trong cống khi Qmin là Hc=10cm (0, 1m) => chiều rộng của cống là Bc=Fc/Hc=0, 5(m). Vận tốc nước song chắn đảm bảo dưới 1m/s để các tạp chất không bị cuốn trôi qua khe song chắn. Chọn vmax=0, 8m/s. Ta có: thiết diện phần làm Qmax 0,0083 2 việc hiệu quả của song chắn là: Fc  2 * v  2 * 0,8  0,0052(m ) [1] max  Chấp nhận song chắn bị bít kín 30%.  Diện tích không làm việc hiệu quả (do kích thước của các song chắn) là 30%. Diện tích phần ngập nước của buồng đặt trước song chắn : Fs 

0,0052  0,011(m 2 ) (1  0,3).(1  0,3)

Chọn mức nước thấp nhất của buồng đặt song chắn là 10cm (0, 1m) chiều rộng buồng đặt song chắn Bs 

0,011  0,11m  11cm 0,1

Đặt thanh chắn nghiêng một góc 600 thì diện tích song chắn đặt trong nước là FS/sin600=0,013 (m2). Chọn khoảng cách các thanh là 0,01 (m) [5] Sè song chắn là: n  Bs  0,011  11thanh . 0,01

0,01

Để khắc phục tổn thất áp suất qua song chắn, phần đáy buồng phía sau song chắn đặt thấp hơn phía trước một khoảng 0,1 m. 2. Tính toán phần bể điều hoà Bể điều hoà và ngăn tuyển nổi không bố trí 2 đơn nguyên mà chỉ bố trí 2 máy nén khí làm việc song song để nếu một máy nén có sự cố hệ thống vẫn có thể hoạt động được. Thể tích hữu Ých phần bể điều hoà W1 58

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Do lưu lượng và nồng độ nước thải của các cơ sở chế biến thuý sản không điều hoà trong suốt quá trình sản xuất và việc sơ chế sản phẩm chỉ tiến hành 2 ca /ngày nên việc xây dựng bể điều hoà là cần thiết để tạo ra được sự ổn định tương đối về chế độ thuỷ lực và tính chất nước thải cho các bước xử lý tiếp theo, đặc biệt là đối với bể UASB và bể Aroten. Thể tích bể điều hoà W1 xác định theo điều kiện vừa điều hoà lưu lượng vừa điều hoà nồng độ nước thải W1 = Wll1 + Wnđ1 + Wll1 – dung tích cần thiết để bể điều hoà lưu lượng nước thải + Wnđ1- dung tích cần thiết để điều hoà nồng độ nước thải Cả 2 giá trị dung tích cần thiết này đều được tính theo công thức sau: W = Qtb.t + Qtb=480/24(h) =20 m3/h. + t- thời gian điều hoà cần thiết (h). Lựa chọn thời gian điều hoà lưu lượng tll=3h, thời gian điều hoà nồng độ tnđ=2h  W1=20*3 + 20*2 =100 (m3) Chọn hệ số dư k = 1,2 Thể tích bể điều hoà W’ =W*1,2 =150 (m3) Xác định kích thước của phần điều hoà: Chiều cao của phần điều hoà: H1xd= H1+h1o + H1 – chiều sâu hữu Ých của bể, chọn H = 4m + h1o- chiều cao thành bể nằm trên mặt nước, chọn h1o = 0,5 m  H1xd = 4+0,5 = 4,5 m  Kích thước đáy bể: L1* B1 = W1/H1 = 150/ 4  37,5 ( m2 ) Kích thước xây dựng: H1xd =4,5 m L1 = 9 m B1 = 4 m V1xd =162 m3

59

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Hệ thống phân phối không khí trong phần điều hoà Không khí được phân phối vào trong bể bằng các ống chất dẻo vừa mang tính kinh tế vừa chống được ăn mòn của nước thải. Chọn khoảng cách giữa các ống phân phối khí l1 l1 = 2* H1min + H1min – chiều sâu lớp nước trong bể ở giờ có lưu lượng nhỏ nhất. Chọn Qmin = Qtb/2 = (m2) Q  H1min= min = 10  0,3 (m) L*B

6*6

 l1 = 2 H1min= 2x0.3 = 0,6 (m) Số ống phân phối không khí đặt dọc theo chiều rộng của bể(n1) được tính : n1 = L1 = 6 = 10 l1

0,6

Lưu lượng không khí cần thiết phải thổi vào ngăn điều hoà (V1) được tính như sau: V1 = n1.qkk.B1 + qkk – cường độ thổi khí tính cho 1 m chiều dài ống thổi khí, chọn q kk= 3 m3/m2h do chọn loại cách bố trí ống là tạo 2 dòng tuần hoàn trong bể. V1 = n1.qkk.B1 =10x6x3= 180 (m3/h) + Chọn kích thước của các lỗ phun khí trên đường ống dẫn khí là d 1 = 2mm, tính được diện tích phun khí (S1) của 1 lỗ khí là:  S1 =

d12 4

= 3,14 (mm2)

+ Chọn vận tốc phun khí là 100m/s ta tính được số lỗ khí trên 1 đường ống dẫn khí nh- sau: 3* 6 qkk * B1 2 = = = 16 (lỗ) 6 6 s1 * 3600* S1 *10

100 * 3600* 3,14 *10

Các lỗ phun khí này được bố trí so le nhau giữa các các ống dẫn khí. Diện tích tối thiểu của đường ống dẫn khí là S1’thoả mãn tổng diện tích của các lỗ trên đường ống không được vượt quá 30% diện tích ống dẫn, để đảm bảo không khí được phân bố đều trên ống ): S1’= n1 .S1 = 10 * 3,14 = 105 (mm2) 0.3

0 .3

60

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

 chọn đường ống dẫn khí có   5,8 mm. Tính công suất của máy nén khí Công suất thiết lập đối với động cơ ( Pdc )của máy nén khí được tính theo công thức sau: Pdc = ( k1. Pa)/k2 (kW) Trong đó : k1 : hệ số dự trữ năng lượng, chọn k1=1,2. k2: hiệu suất truyền mô tơ, k2 = 0.9 (đạt 90%) Pa: Năng lượng cần thiết của máy nén khí (KW) được tính như sau  .R.T  P2 Pa =  29,7.n.e  P 1 

n       1    

R: Hằng số khí ; R= 8.314 (kg/moloK) T: nhiệt độ tuyệ đối trong ống (oK), chọn T = 280 oK P1: áp suất tuyệt đối trong ống (at) P2: áp suất tuyệt đối ngoài ống (at) : lượng không khí cần thổi qua máy nén khí Chọn tỷ số P1 = 1,5 P2

n: hệ số chọn, n=0,283 e : hiệu suất làm việc của máy, chọn e = 0,65 Bố trí 2 máy nén khí nên: 180 V1 w= = =0,02 (Kg/s) 2 *  kk * 3600

2 *1,29 * 3600

Pa = 1,03 (KW) Pđc = 1,38 (KW) Nh- vậy bể điều hoà được cung cấp khí nén bằng 2 máy nén hoạt động song song có công suất Pđc = 2,76 (KW) Sau bể điều hoà thì lượng SS giảm E = t A  Bt

61

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Trong đó t- thời gian lưu nước trong bể điều hoà =3h A, B là các hệ số thực nghiệm và A=0,075; B= 0,014 Thay vào ta có E =25% 3. Ngăn tuyển nổi bằng không khí nén Kích thước ngăn Thể tích hữu Ých của ngăn tuyển nổi W2 W2 = Qtb. Kh .  (m3) + Qtb = Lưu lượng nước thải trung bình trong 1 h  Qtb = 20 (m3/h) + Kh Hệ số không điều hoà ( Do bố trí bể điều hoà ở trước ngăn tuyển nổi nên Kh =1) + - thời gian lưu nước tối đa lựa chọn là 20 phút(1/3h) W2 = 20 x 1/3 = 6,7 (m3) Các kích thước ngăn tuyển nổi nh- sau: Chọn chiều sâu hữu Ých của ngăn h2=3m, với điều kiện L2 2B2và các kích thước là chia hết cho 3 ta có L2xB2xh2 = 2,25x1x3(m) = 6,75 (m3) Tính hệ thống cung cấp khí nén Lượng khí cần cung cấp V2 cho bể trong 1h: V2= I2xF2 (m3/h) + I2- cường độ làm thoáng chọn bằng 10 m3/m2h + F2- diện tích mặt thoáng của nước trong ngăn tuyển nổi: F2= L2 x B2 = 2,25*1 = 2,25 (m2) V2 = 10*2,25 = 22,5 (m3/h) Chọn phương pháp cấp bọt khí là bơm khí nén vào các đường ống có đục lỗ bố trí đầu dưới đáy bể. Tốc độ chuyển động của không khí sau khi qua lỗ phun, lựa chọn s2=100 m/s, áp suất không khí tại đầu ra là 1 at. Áp suất công tác của thiết bị nén khí là 2-4 at. Lựa chọn đường kính của các lỗ dẫn khí trên các đường ống là d2 =2mm.  Diện tích của 1 lỗ phun khí là S2: S2= d22/4= 3.14 (mm2) 62

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

 Số lỗ khí cần thiết trên mặt bằng của phần tuyển nổi là n2: V2 22,5 n2 = = = 20(lỗ) 6 6 s 2 * S 2 * 3600*10

100 * 3600* 3,14 *10

Các ống dẫn khí đặt cách nhau 0,5 m dưới đáy ngăn theo chiều dài của các ngăn(L2=2,25m) số ống dẫn khí phân bố đều dưới đáy bể là n 2’= 2,25/0,5 =5 Số lỗ khí trên 1 đường ống phân phối khí là n3: n3= n 2 = 20 = 4(lỗ) 5

n2 '

Mật độ của lỗ khí trên một ống là :  = B = 1 = 0,025(m/lỗ) 4

n3

Diện tích tối thiểu của đường ống dẫn khí là S1’ ( Tổng diện tích của các lỗ trên đường ống không được vượt quá 30% diện tích ống dẫn, để đảm bảo không khí được phân bố đều trên ống ): S1’  n3 S  4 * 3.14  41,9 (mm2) 0 .3

0 .3

 Chọn đường ống dấn khí có   7,3 mm. Chọn  =8 mm Tính công suất của máy nén khí Công suất thiết lập đối với động cơ ( Pdc )của máy nén khí được tính theo công thức sau: Pdc = ( k1. Pa)/k2 (kW) Trong đó : k1 : hệ số dự trữ năng lượng, chọn k1=1,2. k2: hiệu suất truyền mô tơ, k2 = 0.9 (đạt 90%) Pa: Năng lượng cần thiết của máy nén khí (kW) được tính như sau  .R.T  P2 Pa =  29,7.n.e  P 1 

n       1    

R: Hằng số khí ; R= 8.314 (kg/moloK) 63

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

T: nhiệt độ tuyệ đối trong ống (oK), chọn T = 280 oK P1: áp suất tuyệt đối trong ống (at) P2: áp suất tuyệt đối ngoài ống (at) : lượng không khí cần thổi qua máy nén khí Chọn tỷ số P1 = 1,5 P2

n: hệ số chọn, n=0,283 e : hiệu suất làm việc của máy, chọn e = 0,65 V2 w= = 0,0024 (Kg/s) 2 * 1,29 * 3600

Pa= 0,125 (KW) Pđc = 0,165 (KW) Bể tuyển nổi bố trí 2 máy nén với công suất 0,165 (KW) 4. Bể lắng đợt 1 Nước thải được đưa qua bể lắng để tách bỏ bớt cặn lơ lửng và các huyền phù còn sót lại trong nước. Ngoài ra còn có tác dụng dự phòng trong trường hợp sự cố của bể yếm khí. Bể lắng làm việc liên tục trong thời gian sản xuất Bể lắng đợt 1 lựa chọn là 1 bể lắng đứng hình trụ tròn đáy hình chóp. Kích thước: Tính toán kích thước hữu Ých của bể Hiệu suất lắng cần thiết (E): E=

Co  C1 100% Co

[2]

+ Co – nồng độ chất rắn lơ lửng trong nước đầu vào của bể, Co= 294 + C1- nồng độ chất rắn lơ lửng trong nước đầu ra của bể, thực tế bể lắng chỉ loại bỏ được đến tối đa là 40% cặn lơ lửng so với nước đầu vào,để đạt được giá trị này chọn hiệu suất loại cặn lý thuyết là E=50%. Dựa vào hiệu suất lắng ta tính được vận tốc lắng Uo nhỏ nhất của các hạt căn lơ lửng (dựa vào biểu đồ động học) Uo= 0,0006 m/s Kích thước của bể lắng: Thể tích hữu Ých của bể lắng W3 được tính theo công thức sau: 64

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

W3 = (Qtb* Kh * t) + t thời gian lưu của nước thải trong bể lắng, chọn t=1h + Kh hệ số không điều hoà (Kh=1) W3 = (20 * 1*1) =20 m3 Chiều cao phần nước chảy của bể lắng (h3) h3 =Uo* t = 0,0006*1*3600 = 2,16 (m) Diện tích bề mặt của phần lắng (S) không kể phần ống trung tâm S= W3 = 20 =9,26 (m2 ) 2,16

h3

+ Đường kính của phần lắng (D) không kể phần ống trung tâm: D=

4S = 4 * 9,26 = 3,44 (m) 3,14 π

Tốc độ trung bình của nước thải khi chảy vào vùng lắng Ub ( Tốc độ ở giữa miệng loe của ống trung tâm với tấm chắn) lựa chọn là 1,2 cm/s = 0,012 m/s + Thiết diện của ống trung tâm đưa nước thải vào bể được tính theo công thức: f=

qtb vo

qtb- lưu lượng nước chảy trung bìnhchảy qua ống (m3/s)  qtb =

Qtb = 20 = 0,0056(m3/s) 3600 3600

vo – vận tốc nước chảy qua ống trung tâm (m/s, chọn v = 0.03m/s) f=

qtb 0,0056 = = 0,187 (m2) 0,03 vo

+ Đường kính ống trung tâm được tính nh- sau: d1 =

4f = π

4 * 0,187 3,14

= 0,489 (m)

+ Chọn đường kính và chiều cao phần loe ra của ống trung tâm bằng: 65

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

dloe = hloe = 1,35* d1 =1,35 * 0,489 = 0,659  0,66(m) + Đường kính tấm chắn trước miệng ống loe bằng: dtc = 1,3 * dloe=1,3 * 0,66 = 0,86 (m) + Ngăn chứa bùn hình nón , nghiêng 45o Chọn đường kính đáy của ngăn chứa bùn là d3 = 0,6 m  Chiều cao của ngăn chứa bùn (h3b) h 3b = ( D  d 3 ) tg45o = 3,44  0,6 *1 = 1,42 (m) 2

2

+ Chọn các kích thước xây dựng bể lắng nh- sau: Chiều cao toàn phần của bể lắng cấp 1 (Hxd) được tính nh- sau: H3xd = h3 + h3b + h3th + h3n + h3o h3th – chiều cao lớp nước trung hoà, chọn h3th =0,3m h3n – khoảng cách từ miệng ống loe trung tâm đến ống chắn, chọn h3n =0,4m h3o – chiều cao thành bể nằm trên mặt nước, chọn h3o = 0,3m H3xd = 2,16 +1,42+0,3 +0,3 +0,3 = 4,48 (m) Đường kính xây dựng của bể D3' D' =

4( S  f ) π

=

4 * (9,26  0,187) 3,14

= 3,45(m)

Thể tích bùn được giữ lại mỗi ngày. Thể tích của ngăn chứa bùn hình nón cụt được tính là (W3n) W3n=



π R2  r 2  R * r hb 3

 = 1,42x

3,14x(1,7252  0,32  1,745 * 0,3) = 3

5,33

(m3) Tính thể tích bùn được giữ lại trong bể mỗi ngày được tính: Hiệu suất giữ lại bùn theo tính toán lý thuyết là 50% song thực tế thì thường chỉ đạt đến tối da là 40%  tính thể tích bùn theo hiệu suất thu hồi bùn là 40%. Lượng bùn được giữ lại trong bể mỗi ngày la A (kg) A= 40% x Co x10-3 x Qtb x  =56,448 (m3/ngày đêm) Co- nồng độ SS trong nước vào bể , Co = 294mg/l= 0.294 kg/m3  - thời gian chảy vào bể hàng ngày,  = 24 h 66

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

5. Tính toán bể yếm khí[2] Dây chyền xử lý này chủ yếu dùng phương pháp yếm khí kết hợp hiếu khí để khử hầu hết các chất hữu cơ trong nước thải nên mặc dù qua bể tuyển nổi, bể lắng một hàm lượng nhất định COD, BOD , SS, N,P, đã được khử bớt một phần nhưng nếu so với hàm lượng và hiệu suất khử các chất này trongbể yếm khí đều là không đáng kể, coi như thông số tính toán cho đầu vào của bể yếm khí như dòng vào ban đầu. Q PH SS COD BOD5 Độ N P 3 m /ngày mg/l mg/l mg/l màu mg/l mg/l đêm Pt-Co 480 6.68 294 79 27 1600 1200 411.07 Tỉ lệ COD:N = 1600:79= 20: 1 Nh- vậy để đảm bảo cho các vi sinh vật yếm khí hoạt động hiệu quả thì lượng N đã thoả mãn tỉ lệ: COD : N = 30 : 1 =>Không cần bổ sung thêm N vào nước thải trước khi đi vào bể yếm khí . Hiệu quả làm sạch của bể yếm khí : E=

CODvao  COD ra CODvao

=

1600 - 240 =0,85 =85% 1600

Lượng COD cần khử trong một ngày: G = 480*(1600-240)* 10-3 = 653 kg/ngày Tải trọng COD của bể lấy theo [2- ] a=8 kg COD/m3*ngày Dung tích xử lý yếm khí cần thiết: V= G = 653 =82 m3 a

8

Tốc độ nước đi trong bể lấy bằng v=0,6m/h [2-193] Diện tích bể cần thiết: F= Q = 20 = 33,4 (m2) v

0,6

67

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Chiều cao phần xử lý yếm khí của bể: H = V = 82 = 2,5 (m) F

33,4

Lựa chọn kích thước bể yếm khí : H1 =2,5 m, L =10m , B =3,5m Tổng chiều cao bể: HUASB = H1+H2+H3 H1: Chiều cao phần xử lý yếm khí (m) H2: Chiều cao vùng lắng (m) H3: Chiều cao dự trữ (m) Chọn H2=2 m; H3=0,25m  Chiều cao HUASB = 2,5+2+0,25=4,75 m Quy chuẩn: HUASB =5 m Thể tích xây dựng: Vxd = 175 m3 HUASB =5 m B =3,5m L =10m Tính toán thời gian lưu của nước V= H* F=(H1 + H2 )* F =4,5*33,4=150,3 (m3) TlưuTT = V = 150,3 = 0,313 (ngày) =6,26 (h) Q

480

Lượng bùn tạo ra trong 1 ngày - Lượng bùn tạo thành [14]: Q.Y.E.So Px =

1 + Kd.tc

10-3 (kg/ngµy)

 

Trong đó:

Q là lưu lượng vào (m3/ngày). Y: Hệ số tạo bùn (thông thường Y = 0,05). 68

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

E: Hiệu quả xử lý. So: Nồng độ COD dòng vào (mg/l). Kd: Hệ số phân rã nội bào (Kd = 0,01 – 0,03/ngày). tc: Tuổi của bùn (ngày) Vì vậy ta chọn tc = 15 ngày; Kd = 0,02; Y = 0,05. Ta đã có: E = 0,85; Q = 480 (m3/ngày). Thay vào công thức trên ta được: 480*0,05*0,85*1600 10-3 = 25(kg/ngµy)

Px = 1 + 0,02.15

- Lượng khí tạo thành [15]: 1.42.Y -3

VCH4 = 0,35.E.Q.So.10 .(1-

)

(m3/ngµy)

1 + Kd.tc

Hay cũng chính là công thức: VCH4 = 0,35*(E*Q*.So*10-3 – 1,42*Px) (m3/ngày) Thay các kết quả tính được vào công thức ta có: VCH4 = 0,35*(0,85*480*1600*10-3 – 1,42*25) = 216(m3/ngày). Giả thiết hàm lượng CH4 chiếm 60 – 70% tổng lượng khí tạo thành, suy ra tổng lượng khí tạo thành là: Vkhí = 216/0,65 = 332(m3/ngày). 6. Bể Aeroten. Sau khi ra khỏi bể yếm khí coi nồng độ N trong nước thải ra vẫn có tỷ lệ bằng COD :N = 20 : 1 Nra =25 (mg/l) Không phải bổ sung thêm N để thoả mãn nước thải đầu vào cho aeroten: COD : N : P =100 : 5: 1

69

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Hàm lượng P từ nước thải đầu vào 27 mg/l, trong quá trình nước thải qua các bể tuyển nổi và lắng coi lượng P được giảm đi một phần  coi như lượng P khi vào bể hiếu khí không phải bổ sung. PH của nước thải sau khi đi ra khỏi bể yếm khí ở trong khoảng 6,5-7.5 , phù hợp với điều kiện vào bể aerotn nên không cần điều chỉnh. Thông số của nước thải vào bể aeroten nh- sau: Q PH m3/ngày đêm 480 7

COD mg/l

BOD5 mg/l

N mg/l

P mg/l

240

180

25

>5

Thể tích làm việc của 1 bể aeroten: V 

 c .Q.( So  S ).Y X .(1  kd . c )

( m3) [2]

Q: lưu lượng nước thải cần xử lý ( m3 /ngày) c :

tuổi của bùn, chọn =10 ngày [2]

S0 : BOD5 đầu vào = 180( mg / l ) S : BOD5 đầu ra = 40 ( mg / l ) X :nồng độ bùn hoạt tính ( mg / l ), chọn X = 2500(mg/l) kd:hệ số phân huỷ nội bào = 0,06( 1 / ngày) [2] Y : hệ số sinh trưởng = 0,5( mg bùn / mg BOD5 tiêu thụ)[2] Thay sè ta có: V = 84 ( m3).

70

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Chọn kích thước xây dựng bể aeroten: V = L*B*H = 6*3*(4,5+0,5) =90(m3) (Trong đó 0,5 m là chiều cao dự trữ của bể aeroten). Vậy hệ thống làm việc với bể aeroten có V=90 (m3) Thời gian lưu của nước thải trong bể aeroten là: 

V 84   0,175 Q 480

( ngày) = 4,2(h)

[2]

- Xác định các giá trị tải trọng: Tải trọng BOD: Là kết quả khử BOD trên một đơn vị thể tích trong một ngày. Tải trọng BOD xác định như sau [16]: 480.( BOD5vao  BOD5 ra) CV  (kg BOD5/m3 ngày). V

BOD5 vào: Hàm lượng BOD5 vào bể Aeroten BOD5 vào = 180 mg/l. BOD5 ra = 40mg/l. V: Thể tích bể Aeroten; V =84. CV 

480 * (180  40).103  0,8 (kgBOD5/m3. 84

ngày)

Tải trọng bùn: Là lượng BOD5 bị khử ứng với 1 đơn vị sinh khối trong bể. Tải trọng bùn xác định theo công thức: F 480( BOD5vao  BOD5 ra)  M V .X

X: Hàm lượng sinh khối trong bể. X = 2500 mg/l. F 480(180  40)   0,32 M 84 * 2500

(kg BOD5/kg sinh khối.ngày).

- Lượng bùn sinh ra trong quá trình xử lý [15]: 71

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Px = Yobs.Q(S0 – S) (kg/ngày) Trong đó: S0: Nồng độ cơ chất vào; S0 = BOD5 vào = 180 mg/l S: Nồng độ cơ chất ra; S = BOD5 ra = 40 mg/l. Yobs: Hiệu suất sinh trưởng quan sát được. Yobs = Y Yobs =

1 k d . c 0,6  0,375 1  0,06.10

 Lượng sinh khối sinh ra trong bể: Px = 0,375.480.(180 -40).10-3 = 25,2(kg/ngày). Tính chọn máy thổi khí: - Nhu cầu Ôxy cho quá trình: Lượng O2 cần thiết cho quá trình xử lý hiếu khí xác định theo công thức [17] : QD = BODCH.0,5.2,2 (kgO2/h) Trong đó: 0,5: Lượng O2 cần thiết để khử 1kg BOD5 (kgO2/kgBOD5) 2,2: Hệ số trộn lẫn của nước thải để đảm bảo DO đạt Ýt nhất bằng 2.mg/l. QD: Nhu cầu O2 trong nước ở 200C (kgO2/h). BODCH: Lượng BOD5 được chuyển hoá (kgBOD5/h). BODCH 

Q  ( BODV  BODR )  103 480  (180  40)  103   2,8 (kgBOD / h) 24 24

 QD =2,8*.0,5*2,2 = 3,08(kgO2/h).

Lượng không khí thực tế cần cấp xác định nh- sau [17]: QKK = QD (kg KK/h). 0,23.

72

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

Trong đó: QD: Nhu cấu O2 cần có trong nước (kg O2/h); QD = 1 (kg/h). 0,23: Tỷ lệ về khối lượng của O2 trong không khí (kg/kg KK). : Hiệu suất tiêu thụ O2; chọn =0,1.  QKK = 3,08  134 (kg KK/h) 0,23.0,1



Chuyển đổi đơn vị của QKK: Vì khối lượng riêng của không khí ở 20oC; = 1,141 (kg/m3) [12] nên : QKK =

134  117,44 1,141

(m3/h).

Chọn cách cấp khí vào bể Aeroten qua các đầu khuếch tán loại đĩa làm bằng sứ, lưới, khả năng cấp khí là 0,01 m3/phót [15].  Số đầu khuếch tán cần sử dụng cho bể: n = 117,44  196 (đầu). 0,01.60

 Lấy n = 196 đầu và bố trí theo kiểu bàn cờ.

- Xác định công suất của máy nén khí: - Công suất của máy nén khí xác định theo công thức [8]: Pm =

G.R.T1  P2    29,7.n.e  P1  

0, 283

  1 

(kW).

Trong đó: Pm: Công suất yêu cầu của máy nén khí (kW). R: Hằng số khí; R = 8,314 (kj/moloK). T1: Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào;chọn T = 20oC = 293 K. P1: Áp lực tuyệt đối của không khí đầu vào; P1 = 1 (atm). P2: Áp lực tuyệt đối của không khí đầu ra; chọn P2= 1,5 (atm) [12]. 29,7: Hệ số chuyển đổi. n = K  1 ; K là chỉ số đoạn nhiệt, đối với không khí K = 1,395 [8]  n K

= 0,283. e: Hiệu suất làm việc của máy từ 0,7 – 0,8; chọn e = 0,75. 73

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

G: Trọng lượng của dòng không khí cần thổi qua máy nén (kg/s). Như đã tính ở trên: QKK = 134(kg/h) do đó: G = 134  0,0373 (kg/s). 3600

Thay các thông số này vào công thức trên ta có: Pm =





134.8,314.293 1,50, 283  1  1,75 29,7.0,283.0,75

(kW).

Chọn máy nén khí ly tâm. - Xác định công suất của động cơ điện: Công suất thiết lập đối với động cơ điện được xác định như sau [12]: Pđc =  . Pm (kW) 

Với: động), 

là hệ số dự trữ;  = 1,1 – 1,15; chọn  = 1,15 [12].  là hiệu suất chung (gồm hiệu suất động cơ và hiệu suất truyền = 0,45 – 0,62; chọn  = 0,5 [12]. 

Pđc = 1,15.1,75 = 4 (kW) 0,5

7. Bể lắng thứ cấp Chức năng: Bể lắng thứ cấp có nhiệm vụ lắng trong nước ở phần trên để xả ra nguồn tiếp nhận và cô đặc bùn hoạt tính đến nồng độ nhất định ở phần dưới của bể để bơm tuần hoàn lại bể Aeroten, phần còn lại được bơm dẫn về bể chứa nén bùn cặn. Chọn loại bể lắng tròn. Tính toán công nghệ: - Diện tích mặt bằng của bể lắng [8]: Diện tích phần lắng của bể: S

Q  (1   )  X 2 (m ) Ct  VL

Trong đó: Q: Lưu lượng nước thải đã vào xử lý (m3/h). Q = 480 m3/ngày = 20 (m3/h)

74

LÊ VĂN ĐứC

CNMT-B-K44

X: Nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aeroten (g/m3). Chọn X= 2500 g/m3  : Hệ số tuần hoàn. Chọn  = 0,5 Ct: Nồng độ bùn trong dòng tuần hoàn (g/m3). X 1  Ct  X  (1  ) Ct  X  1 Ct  2500 (1  )  7500( g / m3 ) 0,5



VL: Vận tốc của mặt phân chia (m/h), phụ thuộc nồng độ cặn CL và tính chất của cặn. Vận tộc VL xác định theo công thức thực nghiệm của Lee-1982 và Wilson-1996:

VL  Vmax  e  K CL 10

6

Trong đó: Vmax = 7 m/h Chỉ số thể tích lắng 50< SVI (ml/g)