Xử lý nước thải tinh bột sắn đạt chuẩn bằng phương pháp sinh học

Xử lý nước thải tinh bột sắn bằng phương pháp sinh học đang rất được ưa chuộng hiện nay nhờ tính hiệu quả cao, chi phí thấp, dễ vận hành lại thân thiện với môi trường. Cùng Biogency tìm hiểu rõ hơn về đặc trưng của nước thải chế biến tinh bột sắn cũng như phương pháp xử lý nước thải này bằng công nghệ sinh học.

Ứng dụng của tinh bột sắn

Xử lý nước thải tinh bột sắn trở nên cấp bách khi ngành công nghiệp sản xuất tinh bột sắn ngày càng phát triển. Ứng dụng của tinh bột sắn ngày càng trở nên phổ biến trong nhiều loại sản phẩm từ thực phẩm, bánh kẹo, chất ngọt, các loại keo, ván ép, dệt may, giấy, sản phẩm phân hủy sinh học, các loại thuốc, bột ngọt.

Cụ thể các ứng dụng của sắn, tinh bột sắn như sau:

• Ethanol: Sắn lát là một nguồn thay thế nguyên liệu để sản xuất rượu cũng như y tế và công nghiệp rượu.
• Thức ăn chăn nuôi: Sắn củ và bột sắn có thể được sử dụng trong làm thức ăn chăn nuôi cho gia súc, cừu, dê, lợn, gia cầm, và cá nuôi. Lá sắn là nguồn thức ăn cho gia súc.
• Thực phẩm: Sắn có thể được chế biến thành các sản phẩm như thực phẩm đóng hộp, thực phẩm đông lạnh, trộn salad, nước sốt, và các loại thực phẩm trẻ sơ sinh.
• Bột ngọt: Tinh bột sắn là một nguồn phổ biến để làm cho bột ngọt ở châu Á. Nó được sử dụng để nâng cao hương vị trong thực phẩm. Ví dụ như: Ajinomoto.
• Chất làm ngọt: Glucose và Fructose từ tinh bột sắn được sử dụng thay thế cho sucrose trong mứt và trái cây đóng hộp.
• Keo: Tinh bột sắn là một nguyên liệu rất quan trọng trong việc tạo ra keo. Tinh bột sắn dựa trên Dextrates là chất kết dính tuyệt vời và được sử dụng trong nhiều ứng dụng. Bao gồm cả giấy tờ trước khi gắn keo, băng, nhãn, tem và phong bì.
• Phân hủy sinh học sản phẩm: Tinh bột sắn có thể được sử dụng như một loại Polyme phân hủy sinh học để thay thế chất dẻo trong vật liệu đóng gói.
• Ván ép: Keo dán được làm từ tinh bột sắn là một vật liệu quan trọng trong sản xuất ván ép. Chất lượng của gỗ dán phụ thuộc rất nhiều vào chất keo được sử dụng.
• Giấy: Đổi tinh bột sắn được sử dụng trong giai đoạn ẩm ướt giấy làm thành từng cục bột giấy. Cải thiện tốc độ chạy và làm giảm sự mất bột giấy.

Đặc trưng và quy chuẩn của nước thải chế biến tinh bột sắn

Muốn xử lý nước thải tinh bột sắn hiệu quả đơn vị vận hành hệ thống cần nắm rõ thành phần và tính chất của nước thải. Từ đó mới có hướng xử lý đúng, tối ưu chi phí, tính toán để giảm thiểu các rủi ro.

Về đặc tính bên ngoài, nước thải tinh bột sắn có màu trắng đục, nước có mùi chua nồng. Thành phần có trong nước thải chế biến tinh bột sắn chủ yếu là các thành phần hữu cư như tinh bột, Protein, Xenluloza, Pectin, đường. Sau khi lấy mẫu phân tích, nước thải tinh bột sắn có các đặc trưng sau:

• Nồng độ chất hữu cơ cao
• Độ pH thấp
• Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao (TSS) từ 1.150-2.000mg/L 
• Hàm lượng BOD5 từ 500-1000mg/L, COD từ 1.500-2000mg/L vượt ngưỡng cho phép 15-20 lần
• Các chất dinh dưỡng chứa N, P ở mức cao
• Nước thải có tính acid và có khả năng phân hủy sinh học.
• Đặc biệt là có chứa Cyanua (CN-) một trong những acid có tính độc hại có khả năng gây ung thư. 

Hiện nay cả nước có trên 60 nhà máy, cơ sở chế biến tinh bột sắn quy mô lớn. Và trên 4.000 cơ sở chế biến quy mô vừa và nhỏ. Trung bình 1 cơ sở chế biến tinh bột sắn phải sử dụng 40m3 nước để chế biến 1 tấn sắn tươi cho các công đoạn từ rửa thiết bị, làm sạch củ, ngâm, lọc bột. 

Như vậy, lượng nước thải, nồng độ các chất ô nhiễm kể trên từ quá trình chế biến tinh bột sắn vô cùng lớn. Nếu trực tiếp xả thải ra môi trường mà không xử lý sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường sống và ảnh hưởng đến sức khỏe của con người.

Để đảm bảo an toàn cho môi trường và con người, Bộ Tài Nguyên và Môi Trường Việt Nam đã ban hành Quy chuẩn QCVN 63:2017/BTNMT về các yêu cầu thông số cho nước thải đầu ra áp dụng cho nước thải tinh bột sắn. Chi tiết xem tại: QCVN 63:2017/BTNMT.

Xử lý nước thải tinh bột sắn bằng phương pháp sinh học

Để xử lý nước thải tinh bột sắn, hầu hết các hệ thống xử lý nước thải hiện nay tại các nhà máy đang áp dụng phương pháp sinh học. Đây là phương pháp dựa trên hoạt động của các vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ. Ưu điểm là đơn giản, chi phí thấp lại thân thiện với môi trường.

Quy trình xử lý nước thải tinh bột sắn

Tương ứng với mỗi mô hình mà ứng dụng, lựa chọn sản phẩm men vi sinh sẽ khác nhau.

Ứng dụng vi sinh trong hầm Biogas

Mô hình Biogas thường được áp dụng tại các làng nghề, cơ sở nhỏ sản xuất tinh bột sắn kết hợp với chăn nuôi, nước thải sinh hoạt để tận dụng nhiên liệu cho sinh hoạt. 

Nước thải tinh bột sắn được chuyển về hầm Biogas qua hệ thống ống khép kín. Hầm Biogas có tác dụng phân hủy các chất trong nước thải nhờ các vi sinh vật trong điều kiện không có Oxy. Giúp làm giảm lượng lớn nồng độ COD, BOD5. Giải phóng năng lượng phục vụ cho hoạt động khác. Thời gian nước thải lưu trong bể từ 50 – 60 ngày.

Với mô hình Biogas, để tăng hiệu suất xử lý cũng như tăng lượng khí Biogas nên chọn men vi sinh Microbe-Lift Biogas. Sản phẩm tích hợp nhiều chủng vi sinh khác nhau với khả năng hoạt động mạnh gấp 5-10 lần vi sinh thường với các ưu điểm:

• Giảm BOD, COD, TSS đầu ra cho bể sinh học kỵ khí.
• Giảm hiện tượng vi sinh bị chết do sốc tải.
• Giảm mùi hôi và giảm lượng bùn thải.
• Phục hồi nhanh hệ thống xử lý nước thải sau khi bị sự cố.
• Tăng lượng khí Biogas từ 30 – 50%, giảm nồng độ H2S sinh ra.
• Tăng cường quá trình phân hủy sinh học của toàn hệ thống.
• Phân hủy các chất hữu cơ khó
• Giảm chi phí điện năng, vận hành và nhân công

Hệ thống xử lý nước thải tinh bột sắn quy mô công nghiệp

Với lượng nước thải lớn, nồng độ chất ô nhiễm cao. Để đảm bảo tiêu chuẩn nước thải đầu ra, hệ thống xử lý nước thải của các nhà máy chế biến tinh bột sắn cần sử dụng men vi sinh có khả năng hoạt động mạnh. Điển hình như bộ đôi Microbe-Lift IND và Microbe-Lift N1. Bộ đôi này có tác dụng xử lý hàm lượng COD, BOD, TSS, Amoni và Nitrat với hiệu suất gấp 5-10 lần.

Liên hệ ngay theo Hotline 0909 538 514 để được tư vấn về các dòng sản phẩm men vi sinh của Microbe-Lift cũng như hỗ trợ tư vấn miễn phí quá trình vận hành xử lý nước thải tinh bột sắn.

Tài liệu tham khảo:

• ANNACHHATRE, Ajit P.; AMATYA, Prasanna L. UASB treatment of tapioca starch wastewater. Journal of environmental engineering, 2000, 126.12: 1149-1152.
• BENGTSSON, Bengt-Erik; TRIET, Tran. Tapioca-starch wastewater toxicity characterized by Microtox and duckweed tests. Ambio, 1994, 473-477.
• FETTIG, Joachim, et al. Treatment of tapioca starch wastewater by a novel combination of physical and biological processes. Water science and technology, 2013, 68.6: 1264-1270.

Chịu trách nhiệm nội dung

Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh