CHƯƠNG PHẦN MỞ ĐẦU Nguồn gốc biến đổi môi trường sống xảy giới nước ta hoạt động kinh tế, phát triển xã hội loài người Các hoạt động này, mặt làm cải thiện chất lượng sống người, mặt khác lại tạo hàng loạt khan hiếm, cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên, gây ô nhiễm, suy thoái môi trường khắp nơi giới Vì vậy, bảo vệ môi trường trở thành vấn đề toàn cầu, quốc sách hầu giới Là quốc gia ven biển với diện tích vùng biển rộng gấp ba diện tích đất liền, chứa đựng nhiều tài nguyên nguồn lợi phong phú Việt Nam dựa vào tiềm để phát triển kinh tế biển; kéo theo phát triển ngành chế biến thủy sản Do đặc điểm công nghệ ngành chế biến thủy sản thải môi trường lượng lớn nước thải với chất thải rắn khí thải, gây ô nhiễm đến nguồn nước gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng xung quanh Vì vậy, vấn đề ô nhiễm công ty chế thủy sản nói chung Xí nghiệp đông lạnh thủy sản AFIEX nói riêng mối quan tâm hàng đầu nhà quản lý môi trường Việc nghiên cứu xử lý nước thải cho Xí nghiệp đông lạnh thủy sản AFIEX yêu cầu cấp thiết đặt Để khắc phục vấn đề ô nhiễm Xí nghiệp, thức đồ án “Tính toán thiết kê hệ thống xử lý nước thải thủy sản Xí nghiệp đông lạnh thủy sản AFIEX”, trình bày phương pháp xử lý phù hợp mặt kỹ thuật kinh tế để xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn cho phép Đồ án công nghệ môi trường tập trung nghiên cứu: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản đạt tiêu chuẩn cột B, QCVN 11:2008/ BTNMT.1.2 Mục tiêu nội dung thực • Mục tiêu đề tài thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà thủy sản tiêu chuẩn loại B • Nội dung đề tài + Nghiên cứu sở lý thuyết + Thu thập phương án xử lý nước thải ngành thủy sản + Phân tích lựa chọn phương án công nghệ khả thi xử lý nước thải nhà máy thủy sản + Tính toán công trình theo phương án chọn CHƯƠNG LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu Xí nghiệp đông lạnh thủy sản AFIEX Được thành lập năm 1990, dựa vào mạnh nông nghiệp tỉnh lúa, cá, Công ty AFIEX khởi đầu nghiệp gặt hái thành công Là doanh nghiệp có qui mô hoạt động đa ngành nghề chủ lực 03 lãnh vực then chốt: chế biến xuất lương thực, thủy sản; sản xuất tiêu thụ thức ăn chăn nuôi thủy sản Cùng với lĩnh vực then chốt này, Công ty hoạt động chế biến thực phẩm, nhập kinh doanh nguyên liệu TĂGS, tổ chức chăn nuôi hoạt động dịch vụ chăn nuôi… Với sản phẩm gạo xuất loại, cá tra - basa đông lạnh, thức ăn cho gia súc, gia cầm cá, mang thương hiệu AFIEX đến với người tiêu dùng nước xuất nhập qua 42 quốc gia giới (http://www.afiex.com.vn) 2.2 Công nghệ sản xuất đặc trưng dòng thải ngành chế biến thủy sản 2.2.1 Nguyên liệu Nguồn nguyên liệu phục vụ cho trình chế biến loại thủy hải sản cá, tôm, mực, bạch tuộc đánh bắt trực tiếp từ biển người dân nuôi Các nguyên liệu hải sản cần phải tươi sống đảm bảo chất lượng 2.2.2 Năng lượng Năng lượng sử dụng chế biến thủy sản điện cung cấp cho hệ thống máy lạnh cấp đông bảo quản sản phẩm Ngoài ra, than dầu sử dụng để đốt lò cấp nhiệt cho số khâu chế biến Một số doanh nghiệp có dây truyền chế biến sản phẩm từ thủy sản sử dụng khí gas để sấy, nướng sản phẩm Ngoài có nước để rửa nguyên liệu, hóa chất khử trùng chlorine 2.2.3 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất • Đối với sản phẩm đông lạnh Quy trình chế biến cá đông lạnh: Điện, nước Nhập liệu Điện, nước Sơ chế Nước thải, rác thải Phân loại Nước thải, Rửa Nước thải, Điện,nước chlorine Điện, nước Xếp khay Cấp đông Điện Đóng gói Điện, plastic Rác thải Trữ đông Điện Bảo quản Điện Hình 2.1 Quy trình chế biến cá đông lạnh Thuyết minh quy trình: Quy trình chế biến cá đông lạnh gồm công đoạn sau: - Công đoạn nhập liệu: Chủ yếu dung nước đá để ướp sản phẩm ban đầu, để bảo quản sản phẩm dùng nước để vệ sinh Điện sử dụng cho máy bơm nước Chất thải phát sinh nước thải chủ yếu từ trình vệ sinh, chứa nhiều chất cặn lơ lửng, có mùi hôi, - Sơ chế: Cá tươi đem cắt đầu, loại bỏ vảy, vây, bỏ nội tạng Công đoạn sử dụng lượng nước lượng điện lớn Chất thải gồm có: Nước thải sinh với lượng lớn có mùi hôi, tanh, chứa nhiều vảy, vụn phế thải thừa từ cá dạng lơ lửng, có hàm lượng chất hữa cơ, protein, lipit cao Chất thải rắn phế thải đầu, vảy, vây, nội tạng cá - Phân loại: công đoạn tiến hành phân loại kích cỡ sản phẩm theo yêu cầu Cá khử trùng chlorine sau tách nội tạng giai đoạn tách nội tạng nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng Nước thải giai đoạn có chứa hóa chất khử trùng - Rửa: Sau sơ chế phân loại phải tiến hành rửa cá nước để loại bỏ nhớt, máu tạp chất Giai đoạn tiêu thụ lượng nước lượng lớn Nước thải sinh với lượng lớn - Xếp khay: Cá sau rửa xong xếp lên khay - Cấp đông: Sản phẩm sau xếp vào khuôn đưa vào cấp đông Trong quy trình sản xuất, cấp đông công đoạn tiêu thụ nhiều lượng điện Thời gian cấp đông máy khác Đối với tủ đông tiếp xúc thời gian đông cho mẻ (1 sản phẩm) 2h15’, thời gian đông tủ đông gió 3h30’ (cho sản phẩm) - Đóng gói: Khâu đóng gói thực với máy hàn bao điện trở Sau sản phẩm mạ băng đóng gói theo loại, cỡ riêng xếp vào thùng carton đưa vào kho trữ lạnh chờ xuất bán Chất thải giai đoạn chủ yếu bao bì hỏng - Trữ đông: Sau cấp đông, sản phẩm đạt nhiệt độ tâm sản phẩm -18OC, sản phẩm đưa vào kho trữ, nhiệt độ cài đặt cho kho - 20OC Thời gian trữ phụ thuộc vào lượng sản phẩm xuất bên Bảo quản: sản phẩm đông lạnh bảo quản kho lưa trữ khoảng -20oC 2.2.3 Đặc trưng chất thải Ngành chế biến thủy sản tác động đến môi trường với đặc trưng chất thải nước thải, chất thải rắn, khí thải, phát sinh mùi… • Nước thải Nguồn phát sinh nước thải ngành gồm nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt − Nước thải sản xuất: sinh trình chế biến nước vệ sinh nhà xưởng, máy móc, thiết bị,…Các khâu chế biến tạo nhiều nước thải nhập nguyên liệu, sơ chế nguyên liệu, khâu rửa chế biến − Thành phần nước thải có chứa chất hữu có nguồn gốc từ động vật có thành phần chủ yếu protein chất béo, chất rắn lơ lửng, chất cặn bã, vi sinh vật dầu mỡ Lưu lượng thành phần nước thải chế biến thủy sản khác nhà máy tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu sử dụng, thành phần chất sử dụng chế biến (các chất tẩy rửa, phụ gia…) Nước thải sinh hoạt: Sinh khu vực vệ sinh nhà ăn Thành phần nước thải có chứa cặn bã, chất rắn lơ lửng, dầu mỡ, chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt, chất dinh dưỡng vi sinh vật • Chất thải rắn Trong ngành chế biến thủy sản, nguồn phát sinh chất thải rắn bao gồm từ trình sản xuất hoạt động sinh hoạt cán công nhân viên − Hoạt động sinh hoạt: Bao gồm túi nilon, bao vỏ đựng thức ăn, chai lọ, thức ăn thừa….Rác thu gom đưa xử lý định kỳ − Trong hoạt động sản xuất: Chất thải rắn phát sinh từ khâu khâu sơ chế nguyên liệu, khâu chế biến, đóng gói, … tồn dạng vụn thừa: tạp chất, đầu, đuôi, xương vẩy, nội tạng tôm, cá… Phần lớn chất tận dụng lại để chế biến thành loại thức ăn gia súc Tuy nhiên, xót lại lượng chất thải rắn trôi theo dòng nước thải trình làm vệ sinh nhà xưởng không kỹ, lượng chất thải nguồn gây ô nhiễm không khí bổ sung mùi từ chúng bốc lên, gây khó chịu ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân công ty cư dân khu vực lân cận Bảng 2.1.Lượng chất thải rắn trình chế biến thủy hải sản STT Qúa trình chế biến Lượng chất thải Đông lạnh (tấn phế thải/tấn sản phẩm) Tôm đông lạnh 0,75 Cá đông lạnh 0,6 Giáp xác đông lạnh 0,5 – 0,6 Nước mắm (tấn chất thải/ 1000 lít nước mắm) 0,2 Hàng khô: (tấn phế thải/ nguyên liệu) Tôm khô 0,43 Cá khô 0,48 Mực ống khô 0,17 Đồ hộp (tấn phế thải/ sản phẩm) 1,7 (Nguồn: WHO, 1993) Tỷ lệ phế liệu chất thải rắn phụ thuộc vào mùa vụ khai thác hải sản, mặt hàng sản xuất vào loài chất lượng nguyên liệu …(lúc mùa cá rộ sản xuất nhiều nên phế thải nhiều hết vụ cá chế biến dẫn đến chất thải ít, nguyên liệu phế thải) điều gây tượng lúc nhiều chất thải, lúc lại khó khăn cho nhà quản lý xí nghiệp muốn xây dựng cho riêng hệ thống xử lý chất thải có công suất phù hợp • Khí thải, bụi, mùi Khí thải sinh từ lò đốt (lò đốt dầu lò hơi), máy phát điện có chứa chất gây ô nhiễm như: NO2, SO2, bụi với mức độ ô nhiễm dao động theo thời gian mức độ vận hành theo lò Trong ngành chế biến thủy hải sản, chất gây ô nhiễm không khí đặc trưng H2S với nồng độ có khả đạt từ 0,2 – 0,4 mg/m3, sinh chủ yếu từ phân huỷ chất thải rắn (đầu, ruột, vẩy, xương tôm, cá…) NH sinh từ mùi nguyên liệu thủy sản thất thoát từ máy nén khí thiết bị đông lạnh, khí Cl2 từ trình khử trùng Các khí thải phát sinh môi trường xung quanh gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe công nhân làm việc, gây bệnh hô hấp, phổi, làm thể mệt mỏi, giảm hiệu suất làm việc Ngoài khí CO nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính • Nhiệt thải tiếng ồn Nhiệt thải phát sinh từ lò nấu, từ hệ thống làm lạnh tiếng ồn từ thiết bị sản xuất ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe công nhân người dân xung quanh Tiếng ồn độ rung thường gây ảnh hưởng trực tiếp đến thính giác, làm giảm thị lực người lao động, giảm hiệu suất làm việc Trong nguồn chất thải phát sinh gây ô nhiễm nước thải nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng đổ vào môi trường lượng nước thải lớn với nồng độ ô nhiễm cao tiếp nhận nguồn protein lipit từ mực, tôm, cá…Khi thải vào sông, ngòi, kênh rạch phá hủy hệ sinh thái, ảnh hưởng đến cộng đồng • Đặc trưng nước thải Nước thải ngành chế biến thủy sản có lượng lớn Đây nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Nước thải ngành chế biến thủy sản đặc trưng thông số ô nhiễm như: Độ màu, mùi, chất rắn không hòa tan, chất rắn lơ lửng, vi trùng gây bệnh (ecoli, coliform ), chất hữa hòa tan (BOD, COD), chất dinh dưỡng (nito, phot pho), dầu mỡ Nước thải chế biến thủy sản có số ô nhiễm cao nhiều so với tiêu chuẩn nước thải công nghiệp chế biến thủy hải sản (QCVN 11 – 2008, loại B) COD dao động khoảng từ 500 – 3000 mg/l, hàm lượng BOD dao động từ 300 – 2000 mg/l hàm lượng Nitơ cao từ 50-200 mg/l Nước thải có hàm lượng chất hữa cơ, chất dinh dưỡng cao có carbonhydrate, protein, lipid chất dễ bị vi sinh vật phân hủy, dầu, photphat, nitrat, mẩu vụn thịt xương nguyên liệu chế biến, máu chất béo, chất hòa tan từ nội tạng tôm, cá, chất tẩy rửa tác nhân làm khác dùng trình chế biến vệ sinh, khử trùng Hàm lượng chất rắn lơ lửng ( SS) dao động từ 200-1000 mg/l Do nước thường chứa vụn thủy sản vụn dễ lắng, chứa bùn, cát theo nước rửa, sơ chế nguyên liệu vệ sinh thiết bị, nhà xưởng nhà xưởng Mùi: Trong nước thải thường chứa nhiều mảnh vụn thịt ruột loại thủy sản, mảnh vụn thường dễ lắng dễ phân hủy gây nên mùi hôi Mùi hôi loại khí, sản phẩm trình phân hủy kị khí không hoàn toàn hợp chất protid axit béo khác nước thải sinh hợp chất mecaptanes, H2S, …và mùi NH3 sinh từ mùi nguyên liệu thủy sản thất thoát từ máy nén khí thiết bị đông lạnh, mùi khí Cl từ trình khử trùng Độ màu: Màu nước thải chất thải sinh hoạt, máu động vật thủy sản trình chế biến, sản phẩm tao từ trình phân hủy chất hữu Các vi trùng gây bệnh: Trong nước thải có chứa nhiều loại vi sinh vật gây bênh vi khuẩn, virus, giun sán…chúng sống ký sinh vật chủ, thể theo số ecoli, coliform Nhận xét chung: Nước thải chế biến thủy sản có tải lượng chất ô nhiễm (COD, BOD) lớn, thải vào nước sông ngòi kênh rạch gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn tiếp nhận, phá hủy hệ sinh thái, ảnh hưởng đến cộng đồng Hàm lượng Nito, Photpho nước cao gây phú dưỡng nguồn tiếp nhận làm nước có màu mùi khó chịu đặc biệt lượng oxy hoà tan nước giảm mạnh gây ảnh hưởng đến sống phát triển hệ thủy sinh nước Vì việc nghiên cứu áp dụng đưa giải pháp công nghệ để xử lý nước thải vấn đề cấp bách mà cần thực 2.3 Khả gây ô nhiễm nước thải thủy sản Chế biến thủy sản, nước thải ngành chứa phần lớn chất thải hữu có nguồn góc từ động vật có thành phần chủ yếu protein chất béo Trong hai thành phần này, chất béo khó bị phân hủy vi sinh vật Hình 2.2 Thủy sản chế biến Các chất hữu chứa nước thải chế biến thủy sản chủ yếu dễ bị phân hủy Trong nước thải chứa chất cacbonhydrat, protein, chất béo,… xả vào nguồn nước làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan nước vi sinh vật sử dụng ôxy hòa tan để phân hủy chất hữu Nồng độ oxy hòa tan 50% bão hòa có khả gây ảnh hưởng tới phát triển tôm, cá Oxy hòa tan giảm không gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà làm giảm khả tự làm nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục có màu, hạn chế độ sâu tầng nước ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới trình quang hợp tảo, rong rêu,… Chất rắn lơ lửng tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) gây bồi lắng lòng sông, cản trở lưu thông nước tàu bè,… Nồng độ chất nitơ, photpho cao gây tượng phát triển bùng nổ loài tảo, đến mức độ giới hạn tảo bị chết phân hủy gây nên tượng thiếu oxy Nếu nồng độ oxy giảm tới gây tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượng nước thủy vực Ngoài ra, loài tảo mặt nước tạo thành lớp màng khiến cho bên ánh sáng Quá trình quang hợp thực vật tầng bị ngưng trệ Tất tượng gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thủy sinh, nghề nuôi trồng thủy sản, du lịch cấp nước Amonia độc cho tôm, cá dù nồng độ nhỏ Nồng độ làm chết tôm, cá từ 1,23 mg/l Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản nhiều quốc gia yêu cầu nồng độ Amonia không vượt 1mg/l Các vi sinh vật đặc biệt vi khuẩn gây bệnh trứng giun sán nguồn nước nguồn ô nhiễm đặc biệt Con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩn hay qua nhân tố lây bệnh truyền dẫn bệnh dịch cho người bệnh lỵ, thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính,… 2.4 Thành phần, tính chất nước thải Xí nghiệp đông lạnh thủy sản AFIEX Nước mưa khuôn viên nhà máy thu gom hệ thống riêng Nước thải sinh hoạt từ nhà máy qua hầm tự hoại vào hệ thống cống chung nhà máy Nước thải từ công đoạn sản xuất thu gom vào hệ thống đường ống riêng qua hệ thống xử lý; sau xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn loại B (TCVN 5945 – 1995) vào hệ thống cống chung Bảng 2.2 Chất lượng nước thải Xí nghiệp đông lạnh thủy sản Giá trị TCVN 5945 – 1995 cột B STT Chỉ tiêu Đơn vị pH mg/l 5.5 – 6.5 BOD5 mg/l 1400 50 COD mg/l 2100 100 SS mg/l 450 100 Dầu mỡ mg/l 120 10 N – NH3 mg/l 80 60 P – PO43- Pt.Co 17 – 55 – 2.5 Các phương pháp xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản Do đặc thù công ngành chế biến thủy sản, nước thải có hàm lượng chất hữu cao có protein, dầu, chất rắn lơ lửng chứa lượng Phophat Nitrat Dòng thải từ chế biến thủy sản chứa mẩu thịt, xương nguyên liệu, máu, chất béo, chất hòa tan từ nội tạng chất tẩy rửa tác nhân làm khác có nhiều hợp chất khó phân hủy Lựa chọn phương pháp xử lý phụ thuộc vào nhiều yếu tố quy chuẩn/tiêu chuẩn đầu ra, thành phần, lưu lượng nước thải, giá thành xử lý Công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản áp dụng phương pháp xử lý sau: + Cơ học như: sàng, lọc, lắng để tách tạp chất thô cặn bẩn, xơ sợi, rác… + Hóa lý trung hòa dòng thải có tính kiềm, axit cao; đông keo tụ để khử màu, tạp chất lơ lửng chất khó phân hủy sinh học; phương pháp oxi hóa, hấp phụ + Sinh học để xử lý chất ô nhiễm hữu có khả phân hủy sinh học Trong phương pháp ta chọn phương pháp sinh học phương pháp chính, thành phần chủ yếu nước thải ngành chế biến thủy sản chất hữu Công trình xử lý sinh học thường đặt sau công trình xử lý học hóa lý 2.5.1 Xử lý nước thải phương pháp học Xử lý nước thải phương pháp học thường thực công trình thiết bị song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ Đây thiết bị công trình xử lý sơ nhằm loại bỏ tạp chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định 2.5.1.1 Song chắn rác Song chắn rác đặt trước công trình làm nước thải để loại bỏ tạp chất có nước thải (thịt vụn, đầu, xương cá ) nhằm đảm bảo cho máy bơm, công trình thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định Song chắn rác đan xếp với khe hở từ 16 đến 50mm, thép, inox, nhựa gỗ Tiết diện hình chữ nhật, hình tròn elip Các song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng phía dòng nước chảy góc 50 đến 90 để giữ rác lại Tùy theo kích thước khe hở, SCR phân làm loại thô, loại trung bình loại mịn 2.5.1.2 Bể lắng cát Để tách hạt rắn vô không tan có kích thước từ 0,2-2mm khỏi nước thải Đảm bảo cho thiết bị khí (bơm, cánh quạt, động cơ) không bị cát sỏi bào mòn, tránh tắc đường ống dẫn 2.5.1.3 Bể lắng Dùng để tách chất không tan dạng lơ lửng nước thải theo nguyên tắc dựa vào khác trọng lượng hạt cặn có nước thải Sự lắng hạt xảy tác dụng trọng lực Quá trình lắng tốt loại bỏ đến 90 ÷ 95% lượng cặn có nước hay sau xử lý sinh học Dựa vào chức vị trí chia bể lắng thành loại: bể lắng đợt trước công trình xứ lý sinh học bể lắng đợt hai sau công trình xứ lý sinh học Theo cấu tạo hướng dòng chảy người ta phân loại bể lắng ngang, bể lắng đứng bể lắng ly tâm 2.5.1.4 Bể điều hòa Bể điều hòa có tác dụng điều hòa lưu lượng nồng độ dòng thải vào hệ thống xử lý giúp cho công trình xử lý phía sau hoạt động ổn định 10 × Gbùn × 45, = = 0, 04 π ×v 3,14 ×1× 3600 × 24 D= Chọn ống nhựa uPVC D40 Kiểm tra thời gian lưu cặn bể nén bùn  Thời gian lưu cặn bể nén bùn t = 0,5 ÷ 20ngày Thời gian lưu bùn tính sau: t= Vbuøn Q buøn Trong đó: Vbùn : thể tích vùng chứa bùn bể nén bùn Vbùn = h2 Fbể = 0,6 × 1,82 = 1,1(m3) Qbùn : lưu lượng bùn rút ngày Qbùn Gbun ×10−3 45, 7.10−3 = = = 1,52m3 / ngd d ×C 1, 005 × 0, 03 d : tỉ trọng cặn sau bể nén bùn, d = 1,005 C : nồng độ cặn sau nén, C = ÷ 8%, chọn C = 3% Vậy thời gian lưu cặn là: t= 1,1 = 0, 72 1,52 (ngày) Lượng nước dư thu từ bể nén bùn: Qnướcdư = 3,5 – 1,1= 2,4 (m3/ngđ) Chọn bơm có công suất 0,5HP để bơm bùn từ bể nén bùn vào băng tải ép bùn Bảng 4.12 Thông số thiết kế bể nén bùn Thông số Đơn vị Kích thước Đường kính bể m 1,5 Chiều cao bể m mm 40 Đường kính ống dẫn bùn 69 4.12 Máy ép bùn băng tải 4.12.1 Nhiệm vụ Cặn sau qua bể nén bùn có nồng độ từ ÷ 8% cần đưa qua thiết bị làm khô cặn để giảm độ ẩm xuống 70 ÷ 80% tức tăng nồng độ cặn khô từ 20 ÷ 30% với mục đích: Giảm khối lượng vận chuyển bãi thải Cặn khô dễ đưa chôn lấp hay cải tạo đất có hiệu cao cặn ướt Giảm thể tích nước ngấm vào nước ngầm bãi chôn lấp … 4.12.2 Tính toán Lưu lượng bùn hàng tuần: × × × Qtuần = 3,5 m3/ng ngày/tuần 1,02 103 kg/m3 = 25.103 kg/tuần Khối lượng chất rắn là: × Mkhô = 25.103 kg/tuần 0,04 = 1000 kg/tuần Khối lượng chất rắn cần xử lý hàng ngày : Qngày = 1000 = 143 kg/ngày Khối lượng cần xử lý giờ: Qngày = 143 = 6kg / h 24 Nồng độ bùn sau nén = 2% (quy phạm – 3%) Nồng độ bùn sau ép = 18% (quy phạm 12 – 20%) Khối lượng bùn sau ép = 143 ×18 = 25, 74 100 kg/ngày Tải trọng bùn tính 1m chiều rộng băng ép chọn = 80 kg/m.h Chiều rộng băng ép: B= 25, 74 = 0,32 80kg / m.h m Dựa vào Catalogue thiết bị máy lọc ép băng tải, ta chọn thiết bị loại FP800 có chiều dài băng 1,0 m suất 80 kg/m.rộng.giờ Bảng 4.13 Catalogue thiết bị máy ép lọc băng tải Belt FP 500 FB 800 FP 1000 FB 1200 FB 1500 FB 1700 500 800 1000 1500 1700 70 1200 Width(mm) Capacity(T/hr) 0,6 - 2,0 1,8 – 4,0 3,0 - 6,5 D.S(kg/hr) – 40 18 – 80 Compressor 0,5 Drive Motor(HP) 4–8 – 14 10 – 16 30 – 130 40 – 160 60 – 280 100 320 1,0 1,0 1,0 1,0 2,0 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 1,5 Wash Pump(HP) 3,0 3,0 5,0 5,0 5,0 7,5 Mixer(HP) 1/ 1/ 1/ 1/ 1/ 1/ Dimension(m) 3,0x0,9x 4,1x1,3x2 4,1x1,5x 4,1x1,7x2 4,3x2,0x2 4,3x2,2x 1,8 ,1 2,1 ,1 ,2 2,2 Weight(ton) 0,8 – (HP) 2,0 2,8 3,2 3,6 4,0 Lượng polymer sử dụng cho thiết bị khử nước cho bùn Lượng bùn đưa vào máy ép: 143 kg/ngày Thời gian vận hành: h/ngày Lượng polymer kg/tấn bùn, hàm lượng polymer 0,2% × Lượng polymer tiêu thụ: kg/tấn 0,143tấn/ngày = 0,7kg/ngày = 0,029 kg/h Lưu lượng polymer cần châm: Q polymer = 0, 029 = 0,145m3 / h 0, 4.13 dự toán chi phí đầu tư 4.13.1 Dự toán chi phí xây dựng Dự toán chi phí dầu tư xây dựng thể Bảng 5.1 Bảng 4.14 Bảng chi phí xây dựng trạm xử lý nước thải STT CÔNG TRÌNH THỂ TÍCH (m ) SỐ LƯỢNG ĐƠN GIÁ (VNĐ/m3) THÀNH TIỀN (VNĐ) Bể thu gom 30 3.000.000 90.000.000 Bể điều hòa 320 3.000.000 960.000.000 71 Bể tuyển 22,22 3.000.000 66.660.000 Bể UASB 225 3.000.000 675.000.000 Bể Aerotank 80 3.000.000 240.000.000 Bể lắng 317,2 3.000.000 951.600.000 Bể khử trùng 16,8 3.000.000 50.400.000 Bể chứa bùn 48,6 3.000.000 145.800.000 Bể nén bùn 3.000.000 21.000.000 10 Nhà điều hành 24 m2 2.000.000 48.000.000 TỔNG CỘNG 3.248.460.000 4.13.2 Dự toán chi phí phần thiết bị Dự toán chi phí dầu tư thiết bị thể Bảng 5.2 Bảng 4.15 Bảng chi phí thiết bị STT THIẾT BỊ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT I BỂ THU GOM Công suất : 3HP/380/3/50 hz Lưu lượng :72 m3/h Cột áp :7m Xuất xứ: Taiwuan Bơm chìm II SL ĐƠN GIÁ (VNĐ) THÀNH TIỀN (VNĐ) 15.000.000 30.000.000 15.000.000 30.000.000 17.000.000 34.000.000 3.000.000 6.000.000 BỂ ĐIỀU HÒA Bơm chìm Công suất: 3HP/380/3/50 hz Lưu lượng = 72 m3/h Xuất xứ:HCP- TaiWan Máy cấp khí Công suất 7HP/380/3/50hz Xuất xứ Taiwan III BỂ TUYỂN NỔI Máy nén khí Q= 10L/phút ,p=4atm 72 Máy bơm nuớc bình áp lực Công suất: 3Hp/380/3/50hz 15.000.000 30.000.000 20.000.000 20.000.000 10.000.000 20.000.000 7.000.000 7.000.000 45.000.000 90.000.000 40 500.000 36.000.000 7.000.000 7.000.000 5.000.000 5.000.000 3.000.000 3.000.000 3.000.000 3.000.000 10.000.000 10.000.000 Xuất xứ Taiwan H=2m Bồn áp lực D =0,84 m Vật liệu : thép không rỉ IV BỂ UASB Tấm chắn khí Máng thu nước V Vật liệu : inox 304 H = 100 mm L = 7,5 m BỂ AEROTANK Công suất: 13HP Máy thổi khí Luư luợng Qkk = 446,4m3/h Sản suất: Showfou Taiwan Lưu lượng 200 lít/ phút 10 Đĩa phân phối khí VI Sản suất: Showfou Taiwan BỂ LẮNG Công suất: 0,8HP 11 Bơm bùn Cột áp: 10 mH2O Xuất xứ: HCP -TaiWuan 12 Ống trung tâm 13 ống loe 14 Tấm chắn 15 Máng thu nuớc VII Vật liêu: Thép dày 0,5m; Đường kính: 2,5 m D = 3,38 m H = 0,3 m D = 4,4 H = 0,3 m D=9m H = 170 BỂ CHỨA BÙN 73 Công suất: 2HP 16 Bơm bùn tuần hoàn Cột áp: mH2O 7.000.000 7.000.000 7.000.000 7.000.000 6.000.000 6.000.000 7.000.000 7.000.000 100.000.000 100.000.000 1.000.000 3.000.000 6.000.000 18.000.000 4.000.000 8.000.000 Xuất xứ: HCP -TaiWuan Công suất:0,2 kW 17 Bơm bùn dư Cột áp: mH2O Xuất xứ: HCP -TaiWuan VIII 18 BỂ NÉN BÙN D = 160 mm H = 3,4 m Ống trung tâm Công suất:0,5HP 19 Bơm bùn Cột áp: mH2O Xuất xứ: HCP -TaiWuan IX MÁY ÉP BÙN Chiều rộng băng tải: 850mm 20 Máy ép bùn băng tải Công suất: 1,8 - 4m3/h Kích thước: 4,1 x 1,3 x 2,1 Trọng lượng: 1,5 Bơm bùn, hóa chất X 21 HỆ THỐNG CHÂM HÓA CHẤT Bồn hóa chất Vật liệu: Composit Xuất xứ: Việt Nam Mã hiệu CP01/02 22 Bơm định lượng Công suất: 0,18kw/220/1/50hz Sản xuất: Hoa Kì 23 XI Motor khuấy hóa chất Công xuất : 0,75kw Xuất Xứ : Việt Nam TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 74 24 Trọn XII Xuất xứ: Hàn Quốc 20.000.000 VI SINH, THIẾT BỊ PHỤ 20.000.000 150.000.000 TỔNG CỘNG 657.000.000 Tổng chi phí đầu tư Tổng vốn đầu tư cho trạm xử lý nước thải: T = chi phí xây dựng + chi phí máy móc thiết bị T = 3.248.460.000+ 657.000.000 T = 3.905.460.000 (VNĐ) 4.14 TÍNH TOÁN CHI PHÍ VẬN HÀNH HỆ THỐNG 4.14.1 Chi phí nhân công Công nhân vận hành người ca làm việc Giả sử mức lương trung bình 100.000 đồng/người/ngày Tổng chi phí nhân công: TN = 100.000 x = 300.000VNĐ/ngày 4.14.2 Chi phí điện Bảng 4.16 Bảng tiêu thụ điện STT THIẾT BỊ Công suất (Kw) Số lượng (cái) Số máy hoạt động Thời gian hoạt động (h/ngày) Tổng điện (Kw/ngày ) Bơm chìm bể thu gom 2,2 17,6 Bơm chìm bể điều hòa 2,2 17,6 Máy cấp khí bể điều hòa 5,2 41,6 Máy bơm nuớc bình áp lực 2,2 1 17,6 Máy thổi (AEROTANK) 9,7 77,6 Bơm bùn BLII 0,6 1 1,8 khí 75 Bơm bùn tuần hoàn 1,5 1 12 Bơm bùn dư qua bể nén bùn 0,2 3 4,8 10 Bơm bùn lên máy ép bùn 0,4 1 1,2 11 Máy ép bùn 1 24 12 Bơm định lượng 0,18 3 4,32 13 Các thiết bị điện khác 15 1 120 TỔNG CỘNG 340,12 Lấy chi phí cho Kwh = 2.000VNĐ Vậy chi phí điện cho ngày vận hành (VNĐ/ng): TĐ = 680.240 VNĐ 4.14.3 Chi phí sửa chữa bảo dưỡng Chiếm 2% chi phí xây dựng chi phí thiết bị: TS = 3.905.460.000 x 2% = 78.109.200000 (VNĐ/năm) TS = 213.998 (VNĐ/ ngày) 4.14.4 Chi phí hoá chất Tính toán Chlorine 2,4 (kg/ngày) x 365 (ngày/năm) = 876 (kg/năm) 876 (kg/năm) x 25.000 (VNĐ/kg) = 21.900.000 (VNĐ/năm) Tính toán polymer Lượng polymer sử dụng ngày 1,5 kg/ngày = 1,5 x 365 = 547,5 kg Giá polymer: 60.000/kg Chi phí Polymer: 547,5 x 60.000 = 32.850.000 VNĐ/năm Tổng chi phí hoá chất năm TH = 21.900.000 + 32.850.000 = 54.750.000 (VNĐ/năm) TH = 150.000 (VNĐ/ngày) 4.14.5 Chi phí khấu hao Chi phí xây dựng khấu hao 20 năm, chi phí máy móc thiết bị khấu hao 10 năm: TKH = 3.248.460.000/20 + 657.000.000/10 76 TKH = 228.123.000 (VNĐ/năm) = 624.995 (VNĐ/ngày) 4.14.6 Chi phí xử lý 1m3 nước thải Vậy chi phí ngày vận hành nước thải: TC = (TN + TĐ + TS + TH + TKH)/800 = (300.000 + 680.240 + 213.998 + 150.000 + 624.995)/800 TC = 1900 (VNĐ/m3) 77 CHƯƠNG KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Qua trình khảo sát, nghiên cứu nước thải công ty chế biến thủy hải sản AFIEX,chúng có nhận xét sau: Nước thải công ty chế biến thủy hải sản AFIEX có hàm lượng chất dinh dưỡng chất hữu dễ phân hủy sinh học tương đối cao nên việc áp dụng phương pháp xử lý sinh học mang lại hiệu cao Đây phương pháp phổ biến nay, ưu điểm phương pháp chi phí đầu tư vận hành thấp, phù hợp vơi điều kiện khí hậu khu vực, không gây độc hại môi trường xung quanh, hiệu xử lý cao Với chi phí khoảng 1900 VNĐ/m Tuy nhiên, phương pháp vài hạn chế thời gian phân hủy lâu nên cần có mặt lớn để xây dựng công trình, công trình đa số phải xây dựng kiên cố cần di dời không tận dụng Nếu không quản lý tốt chặt chẽ dẫn đến hư hỏng gây ô nhiễm môi trường 5.2 Kiến nghị Công ty Cần đầu tư đào tạo đội ngũ cán khoa học kỹ thuật chuyên ngành tham gia vào hoạt động môi trường Nhà máy quản lý vận hành trạm xử lý nước thải Hợp tác chặt chẽ với quan môi trường chủ quản địa phương, cấp Từ đó, phối hợp kịp thời để giải vấn đề môi trường khẩn cấp 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO GS TS Lâm Minh Triết, Xử lý nước thải đô thị công nghiệp tính toán thiết kế công trình, NXB Đại Học Quốc Gia Hồ Chí Minh, 2004 PGS.TS Hoàng Huệ, Xử lý nước thải, NXB Xây Dựng Hà Nội, 1996 Trịnh Xuân Lai – Nguyễn Trọng Dương, Xử lý nước thải công nghiệp, NXB Xây dựng Hà Nội, 2009 PGS.TS Nguyễn Văn Phước, Giáo trình xử lý nước thải sinh hoạt công nghiệp phương pháp sinh học, NXB Xây dựng, 2007 PGS.TS Hoàng Văn Huệ, Công nghệ môi trường – Tập 1: xử lý nước thải, NXB Xây Dựng Hà Nội, 2004 Trần Hiếu Nhuệ, Thoát nước xử lý nước thải công nghiệp, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 1978 TS Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải, Công ty tư vấn cấp thoát nước số 2, NXB Xây Dựng Hà Nội, 2000 Trần Đức Hạ, Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô vừa nhỏ, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2002 Trung tâm đào tạo ngành nước môi trường, Sổ tay xử lý nước tập 1,2, NXB Xây Dựng Hà Nội, 1999 10 Bộ xây dựng, Tiêu chuẩn xây dựng TCXD – 51 – 2008 Thoát nước mạng lưới bên công trình, TP.HCM 79 PHỤ LỤC Phụ lục Hệ số không điều hòa K0 (TCXDVN51-2008) Phụ lục Đường kính danh nghĩa dn chiều dày thành ống danh nghĩa en Đường kính danh nghĩa dn Dãy ống S, dãy SDR áp suất danh nghĩa PN tương ứng S 20 SDR 41 PN S 16,7 S 16 S 12,5 S 10 S8 S 6,3 S4 SDR 34,4 SDR 33 SDR 26 SDR 21 SDR 17 SDR 13,6 SDR PN PN 6,3 PN PN 10 PN 12,5 PN 16 PN 25 Chiều dày thành ống danh nghĩa en 10 1,5 12 1,5 16 1,5 1,8 20 1,5 2,3 1,5 1,9 2,8 1,6 1,9 2,4 3,6 25 32 40 1,5 1,6 1,9 2,4 4,5 50 1,6 2,4 3,7 5,6 63 1,6 1,9 2,5 3,8 4,7 7,1 75 1,9 2,2 2,3 2,9 3,6 4,5 5,6 8,4 90 2,2 2,7 2,8 3,5 4,3 5,4 6,7 10,1 Chú thích 1) S dãy ống 2) SDR tỷ lệ kích thước tiêu chuẩn 3) S SDR quan hệ với phương trình: [SDR] = [S] + 80 Đường kính danh nghĩa dn Dãy ống S, dãy SDR áp suất danh nghĩa PN tương ứng S 20 S 16 S 12,5 S 10 S8 SDR 41 SDR 33 SDR 26 SDR 21 SDR 17 PN 6,3 PN PN 10 PN 12,5 PN 16 S 6,3 S5 SDR 13,6 SDR 11 PN 20 PN 25 Chiều dày thành ống danh nghĩa, en 110 2,7 3,4 4,2 5,3 6,6 8,1 10 125 3,1 3,9 4,8 7,4 9,2 11,4 140 3,5 4,3 5,4 6,7 8,3 10,3 12,7 160 4,9 6,2 7,7 9,5 11,8 14,6 180 4,4 5,5 6,9 8,6 10,7 13,3 16,4 200 4,9 6,2 7,7 9,6 11,9 14,7 18,2 225 5,5 6,9 8,6 10,8 13,4 16,6 250 6,2 7,7 9,6 11,9 14,8 18,4 280 6,9 8,6 10,7 13,4 16,6 20,6 315 7,7 9,7 12,1 15 18,7 23,2 355 8,7 10,9 13,6 16,9 21,1 26,1 400 9,8 12,3 15,3 19,1 23,7 29,4 450 11 13,8 17,2 21,5 26,7 33,1 500 12,3 15,3 19,1 23,9 29,7 36,8 560 13,7 17,2 21,4 26,7 630 15,4 19,3 24,1 30 710 17,4 21,8 27,2 800 19,6 24,5 30,6 900 22 27,6 000 24,5 30,6 Chú thích – Để áp dụng hệ số vận hành toàn C = 2,5 cho ống có đường kính danh nghĩa bảng này, áp suất danh nghĩa cao lựa chọn, ví dụ dãy ống S 10 xét PN 12,5 chọn cho việc áp dụng PN10 yêu cầu hệ số C = 2,5 (TCVN 6151-2 : 2002) Phụ lục 3: TCVN 5945 – 1995 81 TCVN 5945 : 1995 NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP - TIÊU CHUẨN THẢI Industrial waste water - Standard for discharge 1.Phạm vi áp dụng 1.1.Tiêu chuẩn quy định giá trị giới hạn thông số nồng độ chất thành phần Nước thải cở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch (gọi chung Nước thải công nghiệp) 1.2.Tiêu chuẩn dùng để kiểm soát chất l|ợng Nước thải công nghiệp tr|ớc đổ vào vực n|ớc 2.Giá trị giới hạn 2.1.Giá trị giới hạn thông số nồng độ chất thành phần Nước thải công nghiệp đổ vào vực Nước phải phù hợp với quy định bảng1 2.2.Đối với Nước thải số ngành công nghiệp đặc thù, giá trị thông số nồng độ chất thành phần quy định tiêu chuẩn riêng 2.3.Nước thải công nghiệp có giá trị thông số nồng độ chất thành phần nhỏ giá trị quy định cột A đổ vào vực Nước dùng làm nguồn cấp Nước sinh hoạt 2.4.Nước thải công nghiệp có giá trị thông số nồng độ chất thành phần nhỏ giá trị quy định cột B đổ vào vực Nước dùng cho mục đích giao thông thuỷ, tưới tiêu, bơi lội, nuôi thuỷ sản, trồng trọt 2.5.Nước thải công nghiệp có giá trị thông số nồng độ chất thành phần lớn giá trị quy định cột B nh|ng không v|ợt giá trị quy định cột C phép đổ vào nơi quy định 2.6.Nước thải công nghiệp có giá trị thông số nồng độ chất thành phần lớn giá trị quy định cột C không phép thải môi trường 2.7.Phương pháp lấy mẫu, phân tích, tính toán, xác định thông số nồng độ cụ thể quy định TCVN tương ứng Bảng - Nước thải công nghiệp - Giá trị giới hạn thông số nồng độ chất ô nhiễm Thứ Thông số tự Đơn vị 82 Giá trị giới hạn A B C 6 Nhiệt độ pH BOD5 (20 C) COD Chất rắn lơ lửng Asen Cadmi Chì 0C 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Clo dư Crom VI Crom III Dầu mỡ khoáng Dầu động thực vật Đồng Kẽm Mangan Niken Phốt hữu Phốt tổng số Sắt Tetracloetylen Thiếc Thuỷ ngân Tổng Nitơ Tricloetylen Amoniac (tính theo N) Florua Phenola Sulfua Xianua Coliform Tổng hoạt độ phóng xạ D Tổng hoạt độ phóng xạ E mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mgl mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mgl mg/l mg/l mg/l mg/l MNP/100 ml BVg/l Bq/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mgìl Chú thích: KPHĐ - không phát 83 40 đến 20 50 50 0,05 0,01 0,1 40 5,5 đến 50 100 100 0,1 0,02 0,5 0,05 0,2 KPHD 0,2 0,2 0,2 0,2 0,02 0,2 0,005 30 0,5 0,1 0,001 0,2 0,05 5000 0,1 1,0 0,1 1 10 1 1 0,5 0,1 0,005 60 0,3 0,05 0,5 0,1 10000 0,1 1,0 45 đến 100 400 200 0,5 0,5 0,5 30 5 10 0,1 0,01 60 0,3 10 1 0,2 - ... giảm nồng độ oxy hòa tan nước vi sinh vật sử dụng ơxy hòa tan để phân hủy chất hữu Nồng độ oxy hòa tan 50% bão hòa có khả gây ảnh hưởng tới phát triển tơm, cá Oxy hòa tan giảm khơng gây suy thối... dùng than hoạt tính, than nâu, bentonit (đất sét biến tính)… Trong đó, than hoạt tính chất hấp phụ sử dụng rộng rãi có hiệu quả, có bề mặt riêng lớn (400 - 1500m 2/g) Tuy nhiên, thời gian tốc... cấu trúc chất tan, phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, loại chất hấp phụ chất cần hấp phụ Nhược điểm việc dùng than hoạt tính giá thành cao khó lắng than bột, nên dùng kết hợp than với chất tạo