Trong vài năm trở lại đây ngành chế biến thực phẩm đang có những bước tăng trưởng vượt bậc. Đây cũng là một trong ngành công nghiệp hàng đầu phục vụ nhu cầu sản xuất trong nước và xuất khẩu quốc tế được nhà nước chú trọng. Bên cạnh sự phát triển nổi bật thì ngành công nghiệp cũng tạo ra áp lực mạnh mẽ với môi trường trong đó có vấn đề xử lý nước thải.
Hiện trạng nước thải chế biến thực phẩm
Hiện nay cơ sở doanh nghiệp chế biến thực phẩm đang nhiều và có những nguồn thải gây ảnh hưởng đến môi trường cũng như sức khỏe con người. Do đó yêu cầu cần có hệ thống xử lý nước thải là cấp thiết nhằm nâng cao các biện pháp bảo vệ môi trường theo quy định của nhà nước.
Nước thải chế biến thực phẩm có các hàm lượng như chất rắn lơ lửng, tinh bột, độ màu nếu thải vào nguồn nước có thể ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của rong rêu, tảo.. Hàm lượng N, P có thể gây hiện tượng phú nhưỡng và làm suy giảm chất lượng nguồn nước.
Đặc biệt trong nguồn nước thải chế biến thực phẩm còn có các hoạt động của vi sinh vật kị khí có khả năng tạo mùi hôi khó chịu cho con người và gây ra nhiều bệnh truyền nhiễm ảnh hưởng đến sức khỏe con người liên quan đến bệnh đường ruột.
Thông tin chung về nước thải chế biến thực phẩm
Đặc thù của ngành công nghiệp chế biến thực phẩm là nhu cầu sử dụng nước cao dẫn đến lượng nước thải phát sinh cực lớn hàng ngày. Dưới đây là một số ngành đặc điểm của nước thải chế biến thực phẩm, và các nguồn gốc nước thải trong quy trình chế biến thực phẩm cần xử lý, thu gom.
Quy trình chế biến, bảo quản thịt và các sản phẩm từ thịt.
Quy trình sản xuất nước mắm đóng chai.
Quy trình sản xuất, chế biến bún tươi, bún khô.
Chế biến các loại rau củ quả bảo quản, hay các dạng bánh kẹo.
Sản xuất thức ăn chế biến sẵn và sản xuất thức ăn gia súc, gia cầm thủy hải sản đều là những quy trình sản xuất thực phẩm có sử dụng nhiều nước.
Chế biến các sản phẩm từ sữa và thực phẩm từ sữa cũng là nguồn phát sinh nước thải rất nhiều.
Thành phần nước thải phụ thuộc vào quy mô sản xuất và đặc điểm của nước thải, nhưng nhìn chung nước thải chế biến thực phẩm chủ yếu có đầy đủ các thành phần sau:
Chất hữu cơ ít độc hại có nguồn gốc từ thực vật và nguồn động vật hình thành nên chủ yếu là BOD, COD, N, P…
Hàm lượng các chất rắn lơ lửng trong nước.
Các thành phần chất béo, dầu mỡ động thực vật gây dầu mỡ trong nước.
Hàm lượng các chất tẩy rửa trong quá trình vệ sinh máy móc hàng ngày của nhân viên và nước thải sinh hoạt của công nhân trong công ty.
Ngoài ra còn có hàm lượng vi sinh vật gây bệnh cho con người từ quá trình nước thải lâu ngày hình thành nên, hoặc từ hoạt động sinh hoạt.
Chính vì thế để giảm thiểu các vấn đề gây ô nhiễm môi trường, ngoài việc các cơ sở sản xuất chủ động xây dựng doanh nghiệp theo mô hình phát triển bền vững thi cần tuân thủ đúng các quy định về xả thải môi trường đối với các cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm. Do đó cần xây dựng và lắp đặt thêm các hệ thống xử lý nước thải trong chế biến thực phẩm đảm bảo an toàn cho hệ thống cấp thoát nước.
Quy trình xử lý nước thải chế biến thực phẩm
Tại bể thu gom
Nước thải đầu vào theo hệ thống thu gom được dẫn về hố thu và trước khi hố thu nước thải dẫn qua song chắn rác để thu gom rác có kích thước lớn từ ≥10mm nhằm tránh tình trạng gây tắc nghẽn đường ống và tắc nghẽn máy bơm trong quá trình vận hành xử lý nước thải chế biến thực phẩm.
Hố thu gom thường có kích thước sâu nhằm thu gom nước thải trong hố thu và bố trí bơm chìm để bơm nước thải sang bể điều hòa. Từ bể điều hòa có tác dụng điều hòa tính chất trong nước và ổn định lại lưu lượng nước thải trong quá trình sản xuất.
Xử lý nước trong bể điều hòa
Trong bể điều hòa nước thải được xáo trộn liên tục nhờ các thiết bị máy thổi khí, sau đó được bơm lên bể tuyển nổi với tác dụng tách hàm lượng dầu mỡ, chất dễ nổi lên bề mặt nước ra khỏi nguồn nước thải. Dầu mỡ và các chất hữu cơ được đưa sang bể chứa dầu.
Xử lý nước trong bể UASB
Nước thải tiếp tục được đưa vào bể dẫn kỵ khí UASB, tại đây diễn ra quy trình phân hủy kỵ khí trong bể với các phản ứng hóa học chính như:
Hàm lượng chất hữu cơ + VSV kỵ khí tạo thành CO2 + CH4 + H2S + Sinh khối mới và nhiều thành phần chất hóa học khác.
Quá trình phân hủy nước thải chế biến thực phẩm cần trải qua đúng 4 giai đoạn chính như:
Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử, trong giai đoạn này các thành phần chất thải hữu cơ cao phân tử gồm protein, chất béo, lignin, chúng dễ dàng bị thủy phân và tạo thành các hợp chất đơn giản, dễ tiêu hủy hơn. Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa protein thành amino axit, carbohydrates thành đường đơn, chất béo thành hàm lượng acid béo…
Giai đoạn 2: Axit hóa, trong giai đoạn này các hợp chất hữu cơ đơn giản tiếp tục được phân hủy thành các hợp chất axit axetic, H2, CO2… Đây là các hợp chất đơn giản, dễ dàng phân hủy, xử lý và ổn định được pH trong nước.
Giai đoạn 3: Trong giai đoạn acetate hóa có nhiều vi khuẩn acetic chuyển hóa các sản phẩm của giai đoạn axit hóa thành acetate, H2, CO2 và các sinh khối mới.
Giai đoạn 4: Trong giai đoạn 4 là giai đoạn phân hủy kỵ khí cuối cùng. Acetic, H2, CO2, axit fomic và methanol chuyển hóa thành các hàm lượng hóa học methane, CO2 và sinh khối mới. Bởi trong quá trình phân hủy giai đoạn 3 hàm lượng BOD, COD gần như không thuyên giảm.
Bể xử lý nước thải Anoxic
Sau quá trình xử lý nước ở bể UASB nước thải được dẫn sang bể thiếu khí Anoxic. Tại bể này có sự kết hợp của công nghệ Aerotank nhằm xử lý tổng hợp các hàm lượng thành phần như: khử BOD, nitrat hóa, khử NH4+ và khử NO3- thành N2. Hàm lượng vi sinh vật trong bể này được bổ sung định kỳ hàng tuần từ bùn tuần hoàn tại bể lắng nhằm phân hủy các hàm lượng chất hữu cơ thành sản phẩm cuối cùng là CO2, H2O và giảm thiểu nồng độ chất bẩn trong nước thải xuống.
Bể lắng
Sau quá trình xử lý nước thải sinh học, nước được tràn qua bể lắng nhằm lắng bùn thải xuống. Trong quá trình lắng bùn thải, nước được di chuyển trong ống trung tâm xuống đáy bể sau đó di chuyển ngược lên và đến bể khử trùng. Phần bùn lắng xuống đáy bể một phần được tuần hoàn lại bể sinh học thiếu khí còn một phần được bơm đến bể chứa bùn thải.
Bể khử trùng
Tại bể khử trùng nước thải được bơm định lượng và dưới tác động mạnh của chất oxy hóa mạnh, khiến các vi sinh vật gây bệnh trong nước thải bị tiêu diệt hoàn toàn và đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn an toàn môi trường.
Nước thải sau khi trải qua các công đoạn xử lý nước trên thì nước thải được kiểm định theo quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, Cột B sẽ xả thải ra nguồn tiếp nhận.
Kết luận
Với những thông tin về quy trình xử lý nước thải trong chế biến thực phẩm có thể áp dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm đang trú trọng hiện nay. Tuy nhiên khi sử dụng bạn cũng nên căn cứ vào thành phần, tính chất nguồn nước thải mà có thể áp dụng cho phù hợp. Trường hợp bạn cần tư vấn chi tiết hơn về thiết bị trong quy trình xử lý nước thải như van công nghiệp, đồng hồ nước thải thì có thể liên hệ Tuấn Hưng Phát để được tư vấn và giải đáp nhé.
