1. Trang Chủ
  2. Công nghệ - Môi trường
  3. Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải chế biến thịt và thủy sản của một số chủng vi khuẩn phân lập từ nước thải giàu Protein

Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải chế biến thịt và thủy sản của một số chủng vi khuẩn phân lập từ nước thải giàu Protein

Đồ án tốt nghiệp này được thực hiện với mục tiêu nhằm xem xét hiệu quả xử lý nước thải sản xuất, chế biến thịt và thủy sản của các chủng vi khuẩn đã phân lập được từ chính các nguồn nước thải đó từ đó hình thành một vài chế phẩm phù hợp. Mời các bạn cùng tham khảo. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : ThS.VÕ HỒNG THI Sinh viên thực hiện : TÔ THÙY TRANG MSSV: 107111190

Thể loại Tài liệu miễn phí Công nghệ - Môi trường

Số trang 87

Ngày tạo 10/10/2021 11:42:57 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 2.02 M

Tên tệp

Tải Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát hiệu quả xử lý nước thả... (.pdf)

Xem mẫu

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : ThS.VÕ HỒNG THI Sinh viên thực hiện : TÔ THÙY TRANG MSSV: 107111190 Lớp: 07DSH3 TP. Hồ Chí Minh - 2011
  2. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI LỜI MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Ngành công nghiệp chế biến thịt, thủy hải sản đã và đang đem lại những lợi nhuận không nhỏ cho nền kinh tế Việt Nam. Nhưng bên cạnh những lợi ích mang lại như tạo thêm công ăn việc làm cho người lao động, tăng trưởng GDP cho quốc gia thì những ngành công nghiệp này cũng để lại những hậu quả thật khó lường đối với môi trường sống của con người. Các con sông, kênh rạch nước bị đen bẩn và bốc mùi hôi thối do phải tiếp nhận một lượng lớn nước thải có chứa nhiều chất hữu cơ chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt chuẩn thải ra từ các nhà máy chế biến thịt và thủy sản. Và điều này đã gây ảnh hưởng rất lớn với con người và hệ sinh thái gần các khu vực phải hứng chịu các loại nước thải này. Đứng trước những đòi hỏi về một môi trường sống trong lành cho người dân, cũng như những qui định đối với các doanh nghiệp sản xuất thì cần phải có một hệ thống xử lý nước thải đúng chuẩn nhằm giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. Như vậy, mỗi doanh nghiệp cần lựa chọn một phương pháp xử lý để đạt hiệu quả cao nhất đối với ngành sản xuất của mình là nhu cầu bức thiết. Nước thải chế biến thực phẩm nói chung cũng như nước thải sản xuất thịt và thủy sản nói riêng đều có đặc trưng là thành phần ô nhiễm hữu cơ rất cao, chủ yếu phát sinh trong các công đoạn sơ chế và làm sạch nguyên liệu ( tôm, cá, mực, giết mổ gia súc, gia cầm…). Hiện nay, công nghệ sinh học đang từng bước phát triển cũng như việc ứng dụng nó trong công tác bảo vệ môi trường ngày càng được chú ý áp dụng hơn. Đặc biệt, phương pháp xử lý sinh học rất phù hợp với nước thải sản xuất và chế biến thịt và thủy hải sản do đặc trưng của nước thải này là ô nhiễm hữu cơ dễ phân hủy sinh học. Một số vi sinh vật trong nước có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ chứa nitơ là thành phần chủ yếu của nước thải thủy sản và thịt, đặc biệt là vi khuẩn thuộc chi Bacillus. Các chủng vi sinh vật này đã có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: công nghiệp sản xuất chất tẩy rửa, công nghiệp thực phẩm,…đặc biệt là trong lĩnh vực xử lý nước thải chứa nhiều protein. Trong SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 1
  3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI điều kiện tự nhiên của nước thải, các vi sinh vật này tự phát triển về số lượng và khối lượng nhưng đòi hỏi thời gian dài. Nếu các vi sinh vật này được tách riêng và đã được thích nghi trước trong môi trường giàu protein để sau đó sẽ được bổ sung vào nước thải ở giai đoạn vi sinh vật sinh trưởng mạnh nhất thì vừa có thể nâng cao hiệu quả xử lý nước thải, vừa rút ngắn được thời gian thích nghi của vi sinh vật trong bể xử lý. Dựa trên cơ sở đó, đề tài “Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải chế biến thịt và thủy sản của một số chủng vi khuẩn phân lập từ nước thải giàu Protein” với mong muốn khảo sát khả năng xử lý các chất hữu cơ của các chủng vi sinh vật đã được thích nghi trước và so sánh với các vi sinh vật phát triển hoàn toàn tự nhiên từ nước thải thực phẩm. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Xem xét hiệu quả xử lý nước thải sản xuất, chế biến thịt và thủy sản của các chủng vi khuẩn đã phân lập được từ chính các nguồn nước thải đó từ đó hình thành một vài chế phẩm phù hợp. 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Tìm hiểu khái quát về ngành công nghiệp sản xuất chế biến thịt và thủy sản, các vấn đề môi trường phát sinh từ các ngành công nghiệp này. - Đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải thịt ( nước thải sản xuất và chế biến gia cầm công ty trách nhiệm hữu hạng (TNHH) Phạm Tôn) và nước thải thủy sản ( công ty TNHH thủy sản Hai Thanh). - Khảo sát đánh giá hiệu quả xử lý của các chủng vi sinh đã phân lập được trước đó trên một số loại nước thải giàu protein. 4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4.1 Đối tượng nghiên cứu Một số loại nước thải giàu protein như: nước thải chế biến thịt và thủy sản. 4.2 Phạm vi nghiên cứu Một số chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy protein ứng dụng trong xử lý nước thải chế biến thịt và thủy sản. Các loại vi sinh vật khác và các loại nước thải giàu protein khác không nằm trong phạm vi của nghiên cứu này. SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 2
  4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp điều tra khảo sát một số nhà máy chế biến thịt và thủy sản. - Phương pháp tổng hợp tài liệu: + Nghiên cứu thu thập tài liệu tham khảo, tài liệu internet liên quan đến đề tài. + Tổng hợp, lựa chọn các tài liệu phù hợp với mục tiêu đề ra. - Phương pháp thực nghiệm: + Phương pháp xử lý số liệu: trên phần mềm Excel 2003/2007. * Phân tích các chỉ tiêu đánh giá ô nhiễm: COD, BOD, N, P. * Khảo sát hiệu quả xử lý của các chủng đã phân lập và lựa chọn được đối với nước thải thịt và thủy sản nhằm xác định điều kiện xử lý cho kết quả tốt nhất. 6. Ý NGHĨA ĐỀ TÀI 6.1 Ý nghĩa khoa học Tạo nguồn bổ sung một số chủng vi khuẩn mới phân lập được có hoạt tính protease mạnh để ứng dụng vào các nghiên cứu mới trong các lĩnh vực đời sống. 6.2 Ý nghĩa thực tiễn - Giúp xử lý nước thải giàu protein đạt hiệu quả, góp phần bảo vệ môi trường ngành sản xuất chế biến thịt và thủy hải sản nói riêng và môi trường nước nói chung. - Hình thành một vài chế phẩm sinh học phù hợp với nước thải sản xuất chế biến thịt và thủy sản. 7. CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI - Đã khái quát được công nghệ chế biến thực phẩm điển hình, cụ thể là ngành công nghiệp chế biến thịt và thủy sản. - Nắm được thành phần, tính chất và những tác động đến môi trường của nước thải ngành công nghiệp chế biến thịt và thủy sản. - Đã khảo sát khả năng phân giải chất hữu cơ (COD) trong nước thải thủy sản và thịt của 10 chủng Bacillus đã phân lập theo thời gian (24 giờ, 48 giờ và 72 giờ), ở 2 tỷ lệ giống (1% và 2%) với nồng độ COD tăng dần (500mg/l, 800mg/l, SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 3
  5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI 1150mg/l đối với nước thải thủy sản và 500mg/l, 800mg/l, 1200mg/l và 200mg/l đối với nước thải thịt). - Hiệu quả xử lý chất hữu cơ (COD) trên 2 loại nước thải của các chủng Bacillus phân lập đều đạt cao nhất ở tỷ lệ giống 1% sau 72 giờ sục khí. Trong khoảng thời gian này, thời gian xử lý càng dài thì hiệu quả xử lý COD càng tăng, tuy nhiên khi tăng tải trọng hữu cơ (COD đầu vào) thì hiệu quả xử lý giảm dần. - Bên cạnh đó, khi lựa chọn 6 chủng đạt hiệu quả xử lý cao và ổn định nhất để phối lại với nhau tạo thành hỗn hợp H6 thì khả năng loại bỏ COD của hỗn hợp cao hơn khi chỉ sử dụng riêng rẽ từng chủng. - Hiệu quả xử lý của 10 chủng Bacillus khi áp dụng trên nước thải thủy sản cao hơn trên thịt, tuy sự khác biệt ấy cũng chưa thật rõ ràng. 8. KẾT CẤU CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đồ án tốt nghiệp gồm có 4 chương:  Chương 1 – Tổng quan tài liệu  Chương 2 – Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu  Chương 3 – Kết quả và biện luận  Chương 4 – Kết luận và kiến nghị SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 4
  6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tầm quan trọng của ngành sản xuất và chế biến thực phẩm Thực phẩm đóng vai trò quan trọng là nguồn dinh dưỡng thiết yếu trong đời sống của con người. Tuy vậy, nếu so sánh nhu cầu cần thiết của con người so với khả năng sản xuất lương thực, thực phẩm hiện nay thì một phần ba dân số hiện đang thiếu ăn (TS. Nguyễn Xuân Phương và TSKH. Nguyễn Văn Thoa). Nguyên nhân là do dân số tăng nhanh, kèm với thiên tai, sâu bệnh, đất đai sản xuất xói mòn, thoái hóa và thu hẹp làm cho khả năng sản xuất lương thực, thực phẩm bị hạn chế. Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật trên thế giới đã và đang diễn ra với tốc độ nhanh và quy mô lớn chưa từng thấy giúp giải quyết được nhu cầu lương thực và thực phẩm trong tương lai. Ứng dụng của khoa học hiện đại giúp tăng nhanh hiệu suất trồng trọt và chăn nuôi, bảo quản có hiệu quả cao các sản phẩm nông nghiệp, biến những nguyên liệu không phải là thực phẩm làm thành thực phẩm, nâng cao chất lượng thực phẩm. Ở nước ta công nghiệp sản xuất thực phẩm mới hình thành khoảng vài chục năm gần đây. Với điều kiện tự nhiên và địa lý thuận lợi (vành đai nhiệt đới, đường bờ biển dài, nhiều ao hồ, sông suối…) và sự cần cù, học hỏi nên chỉ trong thời gian ngắn, Việt Nam cũng đã đào tạo được một đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật chuyên ngành đông đảo, mở ra hàng trăm nhà máy thực phẩm lớn nhỏ, sản xuất được nhiều sản phẩm phục vụ đời sống và xuất khẩu. Khép lại năm 2010, thủy sản Việt Nam đã đạt được những bước tiến đáng ghi nhận. Sản lượng khai thác thủy sản tháng 12/2010 ước đạt 255,8 ngàn tấn, đưa sản lượng khai thác cả năm 2010 lên 2.450,8 ngàn tấn, bằng 107,6% so với cùng kỳ năm 2009 và đạt 102,1% so với kế hoạch đề ra. Lĩnh vực xuất khẩu được coi là thành công nhất trong bức tranh thủy sản năm 2010. Theo ngành thủy sản, năm 2010, giá trị kim ngạch xuất khẩu thủy sản đạt 4,94 tỷ USD, tăng 16,3% so với cùng kỳ năm 2009. Nhìn lại năm qua, có thể thấy hai mặt hàng chủ lực là tôm và cá tra nằm trong số các mặt hàng thủy sản xuất khẩu của nước ta đều đã vượt khỏi ngưỡng giá trị 1 tỷ USD, trong đó mặt hàng tôm lần đầu tiên đạt hơn 2 tỷ USD. SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 5
  7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI Với mức giá cao, mặt hàng tôm đã vượt lên chiếm 40,7% tổng giá trị xuất khẩu thủy sản của Việt Nam, cũng là mặt hàng đứng đầu trong nhóm thủy sản. Thị trường tiêu thụ tôm đã vươn tới 90 nước, trong đó 3 thị trường chính là Nhật Bản, Mỹ, EU chiếm trên 70% tổng kim ngạch xuất khẩu tôm của cả nước. Mặt hàng cá ngừ, mực và bạch tuộc,... cũng đạt giá trị khá cao đều đạt hơn 1 tỷ USD trong tổng giá trị xuất khẩu thủy sản năm nay. Bên cạnh đó, sản lượng ngành công nghiệp thịt của ngành công nghiệp chế biến thực phẩm của Việt Nam năm 2010 đạt 1,6 triệu tấn/năm, trong đó có 77% thịt lợn, 16% thịt gia cầm và 7% thịt gia súc. Phần lớn sản phẩm thịt lợn được phân phối dưới dạng tươi sống trong khi chỉ có một tỷ lệ nhỏ, tuy nhiên đang có chiều hướng tăng lên được chế biến thành thịt hộp, xúc xích... nhưng tỷ trọng các sản phẩm chế biến này đang có chiều hướng gia tăng. Mặt khác, lượng thịt gia súc, gia cầm tiêu thụ trong nước cũng đạt ở mức cao. Cụ thể, thành phố Hồ Chí Minh tiêu thụ với số lượng khoảng 400 tấn/ngày. Chế biến thịt là hoạt động có quy mô tương đối nhỏ tại Việt Nam. Chỉ có một vài công ty chế biến có công suất trên 10.000 tấn/năm. Hiện tại có khoảng 290 lò mổ chính thức đang hoạt động trên khu vực Thành phố Hồ Chí Minh. Tại Việt Nam, hai công ty hàng đầu trong ngành chế biến thịt là Công ty chế biến thực phẩm Vissan và Animex. Hiện nay, các cơ sở giết mổ thủ công tập trung và hộ gia đình thường hình thành tự phát, không theo quy định và không đạt tiêu chuẩn vệ sinh, mặc dù đang cung cấp trên 80% nhu cầu tiêu thụ thịt gia súc, gia cầm cho toàn Thành phố Hồ Chí Minh. 1.2 Công nghệ sản xuất chế biến thực phẩm và các vấn đề môi trường đi kèm 1.2.1 Công nghệ sản xuất chế biến thủy sản và các vấn đề môi trường đi kèm 1.2.1.1 Quy trình sản xuất chế biến thủy sản Các cơ sở chế biến thủy hải sản ở quy mô tiểu thủ công nghiệp thường sử dụng công nghệ chế biến đơn giản, chủ yếu chế biến thô, quy trình chung như sau: SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 6
  8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI Hình 1.1 – Công nghệ sản xuất trong một nhà máy sản xuất thủy sản thường gặp ở Việt Nam hiện nay SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 7
  9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI 1.2.1.2 Đặc điểm công nghệ sản xuất chế biến thủy sản Công nghệ sản xuất chế biến thủy sản được các công ty, xí nghệp áp dụng hiện nay trải qua nhiều công đoạn trước khi đưa sản phẩm ra thị trường. Nguồn nguyên liệu ban đầu như: tôm, cá mực…sẽ được rửa sơ bộ, rồi mang đi cân để phân cỡ nhằm tách ra từng loại theo qui định về trọng lượng của từng nhà máy. Sau đó, các loại nguyên liệu qua công đoạn cắt bỏ đầu, nội tạng và đánh vẩy. Ở giai đoạn này, một lượng chất hữu cơ lớn được thải ra, sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường nếu không được tái sử dụng để làm phân bón hay xử lý. Nguyên liệu lại tiếp tục được rửa, cân và phân cỡ lại. Sau đó, nguyên liệu được ngâm, rửa để loại bỏ hết những tạp chất còn bám trên đó trước khi cho vào khay. Đến đây, sản phẩm đã hoàn thành được đem cấp đông trước khi đưa ra thị trường. Tóm lại, xuyên suốt công nghệ sản xuất chế biến thủy sản, lượng nước thải phát sinh chủ yếu là từ các công đoạn sơ chế và làm sạch nguyên liệu, đặc biệt nước thải từ khâu bỏ đầu, đánh vẫy và lấy nội tạng là rất ô nhiễm. 1.2.1.3 Thành phần và tính chất của nước thải sản xuất và chế biến thủy sản Đặc điểm của ngành chế biến thuỷ hải sản là có lượng chất thải lớn. Các chất thải có đặc tính dễ ươn hỏng và dễ thất thoát theo đường thâm nhập vào dòng nước thải. Đối với các khâu chế biến cơ bản, nguồn thải chính là khâu xử lý và bảo quản nguyên liệu trước khi chế biến, khâu rả đông, làm vệ sinh thiết bị nhà xưởng. Đối với hoạt động đóng hộp, ngoài các nguồn ô nhiễm ở các khâu như trên còn có khâu rót nước sốt, nước muối, dầu. Các nguồn thải chính từ sản xuất bột cá và dầu cá là nước máu từ khâu bốc dỡ và bảo quản cá, và thời điểm dòng thải đậm đặc nhất là khâu ly tâm nước ngưng tụ các thiết bị cô đặc. Nguồn phát sinh chất thải gây ô nhiễm chủ yếu trong các công ty chế biến đông lạnh thì được chia làm ba dạng: chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí. Trong quá trình sản xuất còn gây ra các nguồn ô nhiễm khác như tiếng ồn, độ rung và khả năng gây cháy nổ. SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 8
  10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI * Chất thải rắn Chất thải rắn thu được từ quá trình chế biến tôm, mực, cá, sò có đầu vỏ tôm, vỏ sò, da, mai mực, nội tạng… Thành phần chính của phế thải sản xuất các sản phẩm thuỷ sản chủ yếu là các chất hữu cơ giàu đạm, canxi, phospho. Toàn bộ phế liệu này được tận dụng để chế biến các sản phẩm phụ, hoặc đem bán cho dân làm thức ăn cho người, thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm hoặc thuỷ sản. * Chất thải lỏng Nước thải trong công ty máy chế biến đông lạnh phần lớn là nước thải trong quá trình sản xuất bao gồm nước rửa nguyên liệu, bán thành phẩm, nước sử dụng cho vệ sinh và nhà xưởng, thiết bị, dụng cụ chế biến, nước vệ sinh cho công nhân. Lượng nước thải và nguồn gây ô nhiễm chính là do nước thải trong sản xuất. * Chất thải khí Khí thải sinh ra từ công ty có thể là: - Khí thải Chlor sinh ra trong quá trình khử trùng thiết bị, nhà xưởng chế biến và khử trùng nguyên liệu, bán thành phẩm. - Mùi tanh từ mực, tôm nguyên liêu, mùi hôi tanh từ nơi chứa phế thải, vỏ sò, cống rãnh. Như vậy, bên cạnh những đóng góp to lớn, ngành công nghiệp chế biến thủy sản cũng nảy sinh ra nhiều vấn đề về môi trường, đặc biệt là nước thải sản xuất, với một lượng lớn có nguy cơ ô nhiễm môi trường cao. Thành phần nước thải thuỷ sản cũng khá phức tạp và đa dạng, bao gồm 3 loại: nước thải sản xuất, nước thải vệ sinh công nghiệp và nước thải sinh hoạt, trong đó nước thải sản xuất có mức độ ô nhiễm cao hơn cả tuỳ theo đặc tính của nguyên liệu sử dụng mà có tính chất khác nhau. Nước thải sản xuất chế biến thuỷ sản chứa chủ yếu là chất hữu cơ có nguồn gốc từ động vật nên chứa nhiều protein và lipit. Nước thải của các xí nghiệp chế biến thuỷ sản nói chung có hàm lượng COD dao động từ 1600 – 2300 mg/l, hàm lượng BOD5 từ 1200 – 1800 mg/l. Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao từ 200 – 1000 mg/l. Hàm lượng nitơ tổng là 50 – 120 mg/l và photpho tổng là 10 - 100 mg/l. pH thường nằm trong giới hạn từ 6,5 - 7,5 do có quá trình phân huỷ SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 9
  11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI đạm và thải ammoniac. Ngoài ra, các thành phần chất hữu cơ trong nước thải thủy sản khi phân huỷ tạo ra các sản phẩm trung gian là các axit béo không no nên tạo mùi rất khó chịu gây ảnh hưởng sức khoẻ công nhân trực tiếp làm việc. Sau đây là một số kết quả tính chất nước thải thủy hải sản tham khảo tại một vài nhà máy chế biến thủy sản điển hình: Bảng 1.1 - Thành phần và tính chất nước thải công ty TNHH thủy sản Hai Thanh Hàm lượng trung bình Tiêu chuẩn thải (QCVN 11 : Chỉ tiêu (mg/l) 2008, Loại B) BOD5 1194 50 COD 1500 80 SS 352 100 Ph 6.3 5,5 – 9 N 30 60 P 3 6 Coliform 150 x 105 CFU/ml 9.103 CFU/ml (Nguồn : Công ty TNHH thủy sản Hai Thanh) Bảng 1.2 - Thành phần và tính chất nước thải các nhà máy chế biến thuỷ hải sản ở Bà Rịa - Vũng Tàu Chỉ tiêu Nồng độ BOD5 1500 – 2300 mg/l Tổng chất rắn lơ lửng 1600 – 2500 mg/l Tổng nitơ 75 – 200 mg/l Tổng photpho 5 – 10 mg/l pH 6,5 – 8 (Nguồn: CEFINEA, 2009) SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 10
  12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI Bảng 1.3 - Thành phần và tính chất nước thải nhà máy chế biến thuỷ hải sản Ngô Quyền - Kiên Giang Chỉ tiêu Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 pH 6,5 7,62 7,28 7,4 TDS, mg/l 1506 1060 1514 1660 Độ đục, NTU 120 98 250 161 Độ màu, Pt-Co 1614 902 2301 1600 P - PO4, mg/l 21 11.09 4.52 15.06 SS, mg/l 9,5 52 41 32 N-amoni, mg/l 167.3 75.8 54.09 98 Dầu, mg/l - - - 0,16 Tổng số Coliform, 1000 1600 18000 - MPN/100 ml COD, mg/l 950 406 360 1400 (Nguồn: CEFINEA, 2009) * Ghi chú : Mẫu 1: nước thải chế biến mực. Mẫu 2: nước thải chế biến tôm. Mẫu 3: nước thải phân xưởng đông lạnh. Mẫu 4: cống xả phân xưởng hải sản đông lạnh. Tính chất nước thải thường thay đổi theo các mặt hàng sản xuất của từng nhà máy. Nhìn chung nước thải của ngành chế biến thuỷ hải sản vượt quá nhiều lần so với qui định cho phép xả vào nguồn (từ 5 – 10 lần về chỉ tiêu COD, gấp 2 – 4 lần về chỉ tiêu nitơ hữu cơ...). Ngoài ra chỉ số về lượng nước thải trên một đơn vị sản phẩm của nhà máy cũng rất lớn (từ 70 – 120 m3/tấn sản phẩm). Vì vậy, cần có biện pháp xử lý nước thải phù hợp trước khi xả vào nguồn tiếp nhận. 1.2.1.4 Tác động của nước thải sản xuất và chế biến thủy sản đến môi trường nước Như đã đề cập ở mục 1.2.1.2, nước thải chế biến thuỷ sản có hàm lượng các chất ô nhiễm cao nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm các nguồn nước mặt và nước ngầm trong khu vực. SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 11
  13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI Đối với nước ngầm tầng nông, nước thải chế biến thuỷ sản có thể thấm xuống đất và gây ô nhiễm nước ngầm. Các nguồn nước ngầm nhiễm các chất hữu cơ và vi sinh vật gây bệnh rất khó xử lý thành nước sạch cung cấp cho sinh hoạt. Đối với các nguồn nước mặt, các chất ô nhiễm có trong nước thải chế biến thuỷ sản sẽ làm suy thoái chất lượng nước, tác động xấu đến môi trường và thủy sinh vật, cụ thể như sau:  Các chất hữu cơ Các chất hữu cơ chứa trong nước thải chế biến thuỷ sản chủ yếu là dễ bị phân hủy. Trong nước thải chứa các chất như cacbonhydrat, protein, chất béo...Khi xả vào nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Nồng độ oxy hòa tan dưới 50% bão hòa có khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá. Oxy hòa tan giảm không chỉ gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp.  Chất rắn lơ lửng Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong rêu...Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) và gây bồi lắng lòng sông, cản trở sự lưu thông nước và tàu bè…  Chất dinh dưỡng (N, P) Nồng độ các chất nitơ, photpho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ các loài tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên thiếu hụt oxy. Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớp màng khiến ánh sáng không tới được các lớp nước bên dưới, do vậy quá trình quang hợp của các thực vật tầng dưới bị ngưng trệ. Tất cả các hiện tượng trên gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thuỷ sinh, nghề nuôi trồng thuỷ sản, du lịch và cấp nước. SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 12
  14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI  Vi sinh vật Các vi sinh vật gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nước bị ô nhiễm bởi nước thải là yếu tố có thể truyền dẫn các bệnh dịch cho người như bệnh lỵ, thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính.... 1.2.2 Công nghệ sản xuất chế biến thịt và các vấn đề môi trường đi kèm 1.2.2.1 Công nghệ sản xuất và chế biến thịt Chất thải sinh ra trong quá trình giết mổ, chế biến thịt như: lông, xương, da, mỡ, lòng ruột, phân súc vật...có khả năng gây hôi thối và ô nhiễm rất nặng cho môi trường xung quanh. Sau đây dây chuyền công nghệ trong sản xuất chế biến thịt. SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 13
  15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI Gia súc, gia cầm Treo, gây mê Treo, Cắt tiết Nước thải Vặt lông Chất thải rắn: lông Ngâm Nước thải paraphin Bề ngâm hòa Nước thải tan paraphin Mổ bụng Nước thải, chất thải rắn Pha cắt Đóng gói Kho lạnh Thành phẩm Hình 1.2 - Các công đoạn phát sinh nước thải trong công nghệ giết mổ gia súc, gia cầm của công ty TNHH Thực Phẩm Vàng SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 14
  16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI 1.2.2.2 Đặc điểm công nghệ sản xuất chế biến thịt Trong sản xuất chế biến thịt, công nghệ ứng dụng cũng trải qua nhiều công đoạn. Gia súc, gia cầm sẽ được treo, gây mê bằng dòng điện rồi cắt tiết, vặt lông, ngâm paraphin để hòa tan các tạp chất dính trên da, rồi lại ngâm tiếp để loại paraphin cùng tạp chất. Sau đó, gia súc, gia cầm sẽ được mổ bụng, loại bỏ lòng, cắt thành miếng trước khi đi vào các công đoạn chế biến khác hay đóng gói đưa vào kho lạnh bảo quản để mang ra thị trường. Nước thải phát sinh trong công nghệ giết mổ gia súc, gia cầm chủ yếu từ công đoạn rửa súc vật, cắt tiết, khâu làm lòng và vệ sinh nhà xưởng. Theo số liệu thống kê của các nước thành viên trong khối EU, trung bình mỗi con heo giết mổ cần 3m3 nước. Ở Việt Nam, mức sử dụng trung bình khoảng 0,5 m3/con ( trọng lượng trung bình khoảng 160 kg/con). Việc sử dụng nước tại các cơ sở giết mổ ở các nước trong khối EU được điều hành bởi các luật của EU và các hiệp hội liên quan. Trong đó, yêu cầu phải sử dụng nước sạch, nước uống được trong tất cả các công đoạn và hạn chế sử dụng lại nước trong suốt các quá trình giết mổ. Việc sử dụng quá nhiều nước không chỉ là yếu tố môi trường và kinh tế mà còn là một gánh nặng cho các trạm xử lý nước thải. Vấn đề ô nhiễm của nước thải có thể được giảm thiểu bằng cách tận thu các sản phẩm phụ,các chất thải càng gần nguồn thải càng tốt. Mặt khác, tìm cách ngặn chặn chất thải tiếp xúc với nguồn nước như : bố trí mặt bằng, số lượng gia súc giết mổ hàng ngày, quy trình giết mổ, nguồn tiếp nhận chất thải.. Tuy nhiên, việc loại bỏ hay giảm thiểu lượng nước sử dụng cần phải được xem xét cụ thể ở từng công đoạn của quy trình giết mổ. Số liệu thống kê từ một công ty giết mổ gia súc, gia cầm qui mô trung bình trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh cho biết: - Lượng nước sử dụng trung bình để giết mổ mỗi con heo cần: 0,1 m3. - Lượng nước sử dụng trung bình để giết mổ mỗi con bò cần : 0,25 m3. - Lượng nước sử dụng trung bình để giết mổ gia cầm: 0,02 m3. Với sản lượng giết mổ trung bình mỗi ngày khoảng 5000 con gà và vịt, 200 con heo và 30 con bò thì lượng nước thải phát sinh mỗi ngày từ mỗi cơ sở giết mổ qui mô trung bình là khoảng 150m3. SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 15
  17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI 1.2.2.3 Thành phần và tính chất của nước thải sản xuất và chế biến thịt Trong nước thải giết mổ gia súc có chứa các thành phần chất hữu cơ từ huyết, các chất hữu cơ khó hòa tan và chất béo bão hòa dễ phân hủy. Các chất này dễ bị phân hủy tạo ra các sản phẩm có chứa indol và các sản phẩm trung gian của sự phân hủy là các acid béo không bão hòa tạo mùi khó chịu rất đặc trưng, làm ô nhiễm cảnh quan môi trường. Mùi hôi còn do ảnh hưởng bởi các loại khí, là sản phẩm của quá trình phân hủy kị khí không hoàn toàn từ các hợp chất protein và các acid béo khác có trong nước thải sinh ra H2S Bảng 1.4 - Thành phần nước thải đầu vào của công ty Vissan TT Chỉ tiêu Đơn vị Đầu vào 1 pH 6-7 2 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 1000 3 Tổng Nitơ mg/l 200-250 4 Tổng Phospho mg/l 15-18 5 Nhu cầu Oxi hóa học (COD) mg/l 2000 6 Nhu cầu Oxi sinh hóa (BOD) mg/l 1200 7 Dầu mỡ động vật mg/l 200-250 8 Coliform MPN/100ml 11.104 - 11.105 (Nguồn: Công ty Việt Nam kỹ nghệ súc sản Vissan) SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 16
  18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI Bảng 1.5 - Thành phần nước thải đầu vào của công ty TNHH chế biến gia cầm Phạm Tôn QCVN 5945- TT Thông số ô nhiễm Đơn vị tính Giá trị 2005 ( loại B) 1 pH - 6,5-8 5,5-9 2 SS mg/l 180 100 3 BOD mg/l 2000 50 4 COD mg/l 2700 100 5 NH4-N mg/l 30-70 1 6 Tổng Nito mg/l 50-100 30 7 Tổng Phospho mg/l 6-18 6 8 Sunfua mg/l 1-8 0,5 9 Dầu động thực vật mg/l 2-18 10 10 Colifom MPN/100ml 11.103-13.103 5000 (Nguồn: Viện môi trường tài nguyên) 1.2.2.4 Tác động của nước thải sản xuất và chế biến thịt (lò mổ) đến môi trường nước Tác động môi trường đáng kể nhất từ các cơ sở giết mổ gia súc, gia cầm là nước thải. Nước thải phát sinh tại các cơ sở giết mổ gia súc, gia cầm thường bị nhiễm bẩn nặng bởi huyết, mỡ, protein, phospho, các chất tẩy rửa và các chất bảo quản. Tuy nhiên, trước nhu cầu đòi hỏi của xã hội, nhiều lò giết mổ gia súc quy mô vừa và nhỏ đã hình thành. Tuy nhiên, quá trình giết mổ gia súc gia tăng dẫn đến tình trạng môi trường ngày càng ô nhiễm, nếu không kiểm soát chặt chẽ và xử lý đúng đắn sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng cho các thành phần môi trường không khí, đất, nước và vệ sinh an toàn thực phẩm cũng như gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con người. Do đó, các lò giết mổ gia súc cần được quản lý và có biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường ngay từ khi nước thải vừa sinh ra. Sản phẩm của các lò giết mổ động vật gồm có thịt, mỡ và các sản phẩm chế biến từ các nguyên liệu thô, một số phụ phẩm xương (chiếm 30%-40%), nội tạng, da, lông của các gia súc, gia cầm. Bên cạnh đó, nồng độ các chất gây ô SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 17
  19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI nhiễm cao trong nước thương có nguồn gốc từ chất thải là huyết và từ khâu làm lòng. Trong huyết chứa nhiều chất hữu cơ có hàm lượng nitơ rất cao, vì huyết chiếm 6% trọng lượng của động vật sống. Những chất chứa bên trong lòng ruột thường chiếm 16% trọng lượng sống của trâu bò và 6% trọng lượng sống của heo. Do vậy, khâu làm lòng là khâu đặc biệt quan trọng góp một lượng lớn chất gây ô nhiễm vào nước thải. Như vậy, đặc thù của nước thải giết mổ rất giàu chất hữu cơ (protein, lipit, các acid amin, amon, peptit, các acid hữu cơ). Ngoài ra, còn có thể có xương, thịt vụn, mỡ thừa, lông, móng, vi sinh vật. Nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ đặc trưng bằng các thông số BOD5 tới 7000 mg/l và COD tới 9400 mg/l. 1.2.3 Giới hạn quá trình tự làm sạch của nước Giới thủy sinh có trong nước là vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn, nguyên sinh động vật, các động vật, thực vật phù du, tiêu biểu là tảo, các động thực vật bậc cao, như tôm, cá v.v… Tuỳ mức độ nhiễm bẩn hay nồng độ các chất hữu cơ dinh dưỡng trong nước, mức độ oxi hòa tan, nồng độ các chất có độc tính…sẽ ảnh hưởng đến đời sống của giới này có trong nước. Nói chung, nếu nước bị nhiễm bẩn quá nặng, trước hết sẽ không còn oxi hoà tan làm ảnh hưởng tới hệ sinh thái nước, tới đời sống của giới thuỷ sinh, dần theo thời gian nước sẽ được tự làm sạch, hệ sinh thái nước sẽ được cân bằng trở lại. Đó là quá trình tự làm sạch của nước. Quá trình tự làm sạch của nước liên quan tới hoạt động sống của giới thuỷ sinh. Quá trình hoạt động sống của chúng dựa trên quan hệ cộng sinh (hoặc hội sinh) của toàn bộ quần thể sinh vật có trong nước. Phần chất không tan của hợp chất hữu cơ khi vào nước sẽ lắng xuống đáy, phần hoà tan sẽ được hoà loãng trong nước. Vai trò của giới thuỷ sinh trong quá trình làm sạch nước có thể tóm tắt như sau: - Vi khuẩn đóng vai trò chủ yếu trong quá trình phân huỷ các chất hữu cơ. Chúng có khả năng phân huỷ chất hữu cơ bất kỳ nào có trong tự nhiên, các chất đường bột, protein, chất béo sẽ sớm được phân huỷ, xenlulozo, hemixenlulozo bị phân huỷ muộn hơn, cao su, chất dẻo, chất hoá học tổng hợp bị SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 18
  20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI phân huỷ chậm và rất chậm (có khi đến vài chục hoặc hàng trăm năm). Các chất hữu cơ hidratcacbon, protein, chất béo cùng với nguồn nito, phospho…là thức ăn dinh dưỡng của vi khuẩn. Bản thân tế bào vi khuẩn, kể cả vi khuẩn gây bệnh là nguồn thức ăn cho nguyên sinh động vật. Trong quá trình sống của vi khuẩn, CO2 được sinh ra là nguồn cacbon dinh dưỡng cho tảo và các loài thực vật nổi khác. - Tảo và các loài thực vật nổi khác sử dụng các chất khoáng, trong đó có CO2 cùng NH4 do vi khuẩn tạo thành, để phát triển tăng sinh khối và thải ra oxi. Oxi phân tử này làm giàu oxi hoà tan trong nước tạo thuận lợi cho vi khuẩn hiếu khí phát triển và được sử dụng vào các phản ứng oxi hoá khử trong quá trình phân huỷ hiếu khí các chất hữu cơ. Thực vật phù du, trong đó có tảo là thức ăn cho động vật nguyên sinh và tôm cá nhỏ. - Các thực vật bậc cao hơn như rong, rêu, cỏ lác, rau ngổ, các loại bèo v.v…cũng tham gia vào chu trình này, khử các sản phẩm phân huỷ từ các chất hữu cơ do vi khuẩn, sử dụng CO2 cùng với nguồn amon, phosphat để tăng sinh khối và thải oxi. - Động vật phù du ăn thực vật phù du và vi khuẩn, đồng thời cũng tham gia phân huỷ các chất hữu cơ. Chúng có thể tách các chất lơ lửng ra khỏi nước và làm cho nước trong. Chúng làm giảm lượng oxi hoà tan trong nước. - Cá ăn các loại động vật, thực vật phù du. Cá lớn lại ăn cá bé. Người ăn cá và chất thải của người có thể lại làm bẩn nước. Quá trình tự làm sạch của nước là quá trình có giới hạn, khi số lượng vi sinh vật tăng dần lên trong nước thải thì khả năng tự làm sạch sinh học sẽ diễn ra mạnh mẽ, nước dần sẽ trở lại trạng thái bình thường. Tuy nhiên, khi nguồn nước bị ô nhiễm nghiêm trọng và liên tục được thải vào các lưu vực tự nhiên thì sẽ làm thay đổi toàn bộ hệ sinh thái trong nước, hàm lượng chất hữu cơ cao trong nước thải sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan, ức chế sự phát triển của vi sinh vật và các sinh vật khác trong môi trường nước. Vi sinh vật không thể xử lý chất ô nhiễm kịp dẫn đến mất khả năng tự làm sạch. Nước dần bị ô nhiễm nặng. Vì vậy, cần phải có biện pháp xử lý nước thải ô nhiễm, trước khi đưa chúng vào nguồn nước. SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 19
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược