Xử lý nước thải bánh kẹo – tổng quan về 1 hệ thống phức tạp

Xử lý nước thải bánh kẹo là bài toán hóc búa được đặt ra trong bối cảnh ngành sản xuất bánh kẹo của nước ta ngày càng phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây.

Không chỉ phục vụ lượng dân số khổng lồ đã đạt mốc 100 triệu người thì ngành bánh kẹo Việt Nam còn có triển vọng xuất khẩu vô cùng lớn với những thị trường tiêu thụ hứa hẹn tại Trung Quốc, Đông Nam Á, châu Âu và Bắc Mỹ. Đi kèm với bất kỳ một ngành công nghiệp sản xuất nào, luôn là những vấn đề liên quan đến môi trường, đặc biệt là trong xử lý nước thải bánh kẹo.

Các chuyên gia nhận định rằng: “Nếu không tìm được hướng giải quyết phù hợp, tức thời, hiệu quả thì những vấn đề về môi trường sẽ tích lũy, dẫn đến một hậu quả đáng tiếc”. Do đó với tư cách là một nhà đầu tư kinh doanh, hay một kỹ sư môi trường, bạn đã có những góc nhìn tổng quan về những thành phần, cũng như quy trình xử lý nước thải bánh kẹo hay chưa? Hãy cùng ARK Việt Nam tìm hiểu ngay sau đây.

Sản xuất bánh kẹo – start up kỳ lân của thập kỷ mới

Bánh kẹo chắc hẳn đã quá quen thuộc với chúng ta, kể từ những ngày còn tấm bé. Ngành công nghiệp sản xuất bánh kẹo cũng theo đà hội nhập mà phát triển không ngừng.

Đây được coi là một trong những ngành sản xuất thiết yếu hiện nay. Thực vậy, bởi lẽ nhu cầu trong tiêu dùng của mặt hàng này là vô cùng lớn. Bạn thấy bánh kẹo trong mọi dịp lễ tết, hội hè, liên hoan, tiệc tùng, các hoạt động tôn giáo, cuộc sống thường ngày.

Bánh kẹo còn là ngành thủ công truyền thống với đặc sản của từng vùng, từng địa phương. Mỗi nơi lại sở hữu những ưu điểm, thế mạnh riêng về các loại bánh kẹo, song song với bánh kẹo trên dây chuyền hiện đại phương Tây. Nước ta chủ trương không chỉ hướng đến sự phát triển trong nước mà ngành này còn được khuyến khích xuất khẩu ra thị trường thế giới.

Nguồn thu lớn kéo theo lượng đầu tư cũng không nhỏ, giải quyết được một phần quan trọng việc làm cho tầng lớn người lao động Việt Nam. Tuy nhiên mọi đồng xu đều có 2 mặt, đi đôi với siêu lợi ích thì chính chúng ta đang phải đổi mặt với tình trạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, gây ra bởi nước thải bánh kẹo.

Nước thải bánh kẹo, từ đâu mà có?

Có 2 nguồn phát sinh cơ bản của loại nước thải – mà tôi phải dành cho 2 từ là “phức tạp” và “cứng đầu” trong công tác xử lý:

1. Nguồn thứ 1 là trong sản xuất: Tất cả các quy trình sản xuất bánh kẹo từ cổ truyền đến hiện đại đều phải trải qua các công đoạn sơ chế, nấu nguyên liệu, đóng gói và cọ rửa máy móc. Từ đó, nước thải bắt đầu phát sinh với thể tích khổng lồ.
2. Trong sinh hoạt: Nước thải đến từ hoạt động của công nhân viên trong những khu vệ sinh, ăn uống, ký túc xá,… Trong khâu làm mát, giải nhiệt cho hệ thống máy móc khu công nghiệp. Một nhà máy sản xuất bánh kẹo thì số lượng nhân công và máy móc là rất lớn. Chúng lại còn tập trung thành các phức hợp với sự đầu tư liên doanh của các tập đoàn bánh kẹo nước ngoài.

Những thành phần trong nước thải bánh kẹo

Vì sao ngay từ đầu bài viết đã nhấn mạnh tính nguy hại và cấp bách của loại nước thải này. Trước khi đi tìm hiểu về quy trình công nghệ trong xử lý nước thải bánh kẹo, hãy cùng tìm hiểu tại sao thành phần và tính chất có trong nó lại phức tạp đến vậy.

Khác với những loại nước thải thông thường khác, nước thải bánh kẹo sở hữu thành phần khác nhau phụ thuộc vào từng nguyên liệu đầu vào. Có hàng triệu loại bánh kẹo khác nhau với hàng tỷ nguyên liệu.

Tuy nhiên, chúng vẫn có điểm chung là chứa một hàm lượng ô nhiễm chất hữu cơ rất cao. Chất rắn lơ lửng (SS), chất béo, dầu và mỡ dẫn đến nhu cầu oxy hóa học (COD) lớn làm quá trình xử lý rất mất thời gian và tiền bạc.

Thông số	Đơn vị	Giá trị đầu vào	QCVN 40:2011/BTNMT
			Cột A	Cột B
pH	–	5,5 – 10,5	6 – 9	5,5 – 9
BOD5	mg/l	1200	30	50
COD	mg/l	1850	75	150
TSS	mg/l	500	50	100
Tổng Nitơ	mg/l	42	20	40
Tổng Photpho	mg/l	9,5	4	6
Dầu mỡ	mg/l	150	5	10
Tổng Coliforms	MPN/100ml	10^4 – 10^5	3000	5000

Bảng thành phần chi tiết của nước thải bánh kẹo

Công nghệ xử lý nước thải bánh kẹo

Để có một quy trình xử lý nước thải bánh kẹo thật hiệu quả, thật tiết kiệm, nhiều doanh nghiệp sản xuất bánh kẹo hiện nay đang áp dụng dây chuyền xử lý với sơ đồ, cũng như nguyên lý hoạt động của các loại máy móc như sau:

 

Nguyên lý hoạt động

Đúng theo 2 nguồn phát sinh đã đề cập, nước thải bánh kẹo trong dây chuyền sản xuất sẽ được thu gom trực tiếp đến các bể chứa thu gom. Trong khi nước thải sinh hoạt sẽ thông qua bể hoại tử rồi mới được đưa đến bể thu gom.

Sau đó nước thải bánh kẹo sẽ được bơm lần lượt đến các bể để phục vụ quá trình xử lý. Một chuỗi các quá trình sẽ bao gồm: bể tách dầu, bể điều hòa, công nghệ vi sinh AAO, bể lắng và bể khử trùng.

1. Bể tách dầu

Nước thải sau khi thu gom sẽ được bơm trực tiếp vào bể chứa dầu, nhằm loại bỏ những chất dầu mỡ trôi nổi trên mặt nước. Dầu mỡ không tan trong nước nên có thể dễ dàng loại bỏ nhằm tránh gây hư hại máy móc.

Nếu quá trình tách dầu bị bỏ qua hoặc thực hiện không hiệu quả, tình trạng tắc nghẽn máy bơm và ức chế hoạt động của vi sinh vật sinh hóa là điều chắc chắn.

2. Bể điều hòa

Điều hòa nồng độ ô nhiễm và cân bằng lưu lượng nước thải bánh kẹo chính là nhiệm vụ mà bể điều hòa đảm nhận. Tại bể, không khi sẽ được cấp từ hệ thống máy thổi khí nhằm khuấy trộn liên tục, ngăn chặn sự phát triển, phân hủy của vi sinh vật gây nên mùi hôi thối, đồng thời sinh ra nhiều chất độc hại khôn lường.

3. Công nghệ vi sinh AAO

Nước thải đi qua hai bể trên cũng chính là kết thúc quy trình sơ bộ trong xử lý nước thải bánh kẹo. Đây mới chỉ là quá trình xử lý cơ học, do đó hàm lượng chất hữu cơ ô nhiễm có trong nước thải vẫn rất cao. Lúc này công nghệ sinh hóa với tác nhân vi sinh AAO sẽ được sử dụng để loại bỏ chúng.

Công nghệ này là sự kết hợp từ ba bể: kỵ khí, thiếu khí và hiếu khí. Thông qua đó những chất hữu cơ gây ô nhiễm sẽ được phân hủy và chuyển hóa thành CO2, H2O, vi sinh vật có lợi,…Đồng thời, mùi hôi thối trong nước thải bánh kẹo sẽ không còn.

Các chuỗi phản ứng sinh hóa, oxy hóa diễn ra cực kỳ phức tạp dẫn đến tăng sinh sinh khối của các loại vi sinh vật đặc trưng.

Mấu chốt của giai đoạn này là lựa chọn vi sinh vật có khả năng xử lý tốt các chất ô nhiễm có trong nước thải

Phương pháp sinh học xử lý nước thải dựa trên hoạt động của vi sinh vật. Chính vì vậy, để quá trình xử lý nước thải đạt hiệu quả tối ưu, rút ngắn thời gian vận hành, nuôi cấy, chất lượng vi sinh là yếu tố cốt lõi mà các nhà vận hành hệ thống xử lý nước thải cần nắm được. Vi sinh cần đáp ứng các điều kiện sau:

• Kích hoạt nhanh (dạng lỏng sẽ kích hoạt tốt hơn).
• Tỷ lệ hoạt động 100%.
• Hoạt động mạnh, phân hủy được các chất hữu cơ khó phân hủy.
• Khả năng thích nghi tốt nhiều môi trường.
• Dễ dàng sử dụng, bảo quản, nuôi cấy.

4. Bể lắng

Trong giai đoạn tiếp theo, nước thải sẽ được tiếp tục được đưa xuống bể lắng nhằm loại bỏ những sinh khối vi sinh vừa được tạo ra ở trên. Nhờ trọng lực, những bông bùn sẽ dần lắng xuống đáy bể. Phần nước bên trên sẽ tự động được gạn lấy để đưa đến bể khử trùng.

Một phần bùn sẽ được đưa quay trở lại bể Aerotank nhằm duy trì nồng độ vi sinh vật có trong bể, giúp chuỗi phản ứng sinh hóa được duy trì liên tục. Phần còn lại sẽ được đưa đến bể chứa bùn và được loại bỏ định kỳ.

5. Bể khử trùng

Lượng nước thải bánh kẹo lúc này đã tương đối đạt một số tiêu chuẩn, bể khử trùng là giai đoạn gần cuối. Người ta bơm vào đây một tỷ lệ Clo phù hợp nhằm tiêu diệt, phá hủy coliform, những vi khuẩn nguy hiểm không thể tiêu diệt ở những bể trên. Lượng Clo dư thừa phải được loại bỏ vì Clo suy cho cùng cũng là một tác nhân gây ung thư phổ biến.

Sau đó, nước thải sẽ được thải ra ngoài môi trường theo quy chuẩn xả thải quy định bởi Nhà Nước.

Nước thải sản xuất bánh kẹo sau quá trình xử lý chủ yếu được dùng cho các mục đích:

• Tưới tiêu nông nghiệp.
• Tưới cây, rửa sàn, rửa đường, rửa xe.
• Tái sử dụng trong một số ngành công nghiệp.
• Cho nước cho hồ chứa nước để tạo cảnh quan.
• Sử dụng tuần hoàn hoặc phục vụ cho các mục đích khác.

Bùn ở bể chứa bùn được bơm vào máy ép bùn, loại bỏ nước, giảm thể tích bùn. Bùn khô được thu gom và xử lý định kỳ. Ở bể chứa bùn, không khí cấp vào để giảm mùi hôi sinh ra.

Nước sau khi qua bồn lọc áp lực đạt tiêu chuẩn xả thải vào nguồn tiếp nhận theo đúng quy định QCVN 40:2011/BTNMT cột A.

Ưu, nhược điểm của quy trình xử lý nước thải bánh kẹo

Bất kì một quy trình xử lý nước thải có tân tiến nhường nào cũng không thể tránh khỏi một số hạn chế nhất định. Xin được liệt kê một vài trong số những đặc điểm rõ ràng nhất

Ưu điểm

• Đạt hiệu suất cao trong quá trình xử lý những chất hữu cơ gây ô nhiễm có trong nước thải. Giảm BOD, COD, Nito,… hiệu quả.
• Hệ thống này được đánh giá cao và trở thành một hệ thống tối ưu hiện nay cả về công nghệ và chi phí.
• Với quy mô nhà máy xử lý nước thải bánh kẹo không quá lớn, quy trình trên vận hành ổn định và không quá phức tạp.
• Chi phí xây dựng, vận hành, duy trì không quá lớn, tương đối phù hợp trong bối cảnh kinh tế suy thoái.
• Nồng độ chất ô nhiễm đạt chuẩn theo quy chuẩn đầu ra hiện hành của Nhà nước.

Nhược điểm

• Những tạp chất như bùn, dầu mỡ hay chất rắn được loại bỏ thì sẽ có quy trình xử lý riêng phức tạp và đầu tư mới.

Chính vì thế, doanh nghiệp của bạn khi đầu tư kinh doanh trong lĩnh vực sản xuất bánh kẹo, chớ nên bỏ qua việc tham khảo, đánh giá ưu, nhược điểm của quá trình xử lý. Và cùng đừng quên ARK Việt Nam chúng tôi tự hào là đơn vị chuyên nghiệp, uy tín trong việc sản xuất, tư vấn hỗ trợ lắp đặt các loại máy ép bùn chất lượng cao.