Tiềm năng sử dụng từ chất thải nhà máy tinh bột sắn

Cây sắn đang trong quá trình chuyển đổi vô cùng nhanh chóng, từ đóng vai trò là cây lương thực truyền thống chuyển sang cây công nghiệp. Phần lớn là nhờ vào ưu điểm của giống cây này vốn thích hợp cả với những vùng đất cằn cỗi và có khả năng cạnh tranh cao. Với chiến lược phát triển như vậy, phần lớn mọi người chỉ đang tập trung đầu tư nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm mà quên đi việc kiểm soát lượng phế thải sinh ra trong quá trình sản xuất tinh bột sắn. Để giải đáp lý do vì sao chúng ta nên có phương án quản lý lượng chất thải này, cũng như tiềm năng sử dụng từ chất thải nhà máy sản xuất tinh bột sắn là gì, mời bạn tham khảo bài viết này của Biogency!

Chất thải từ nhà máy sản xuất tinh bột sắn gồm những gì?

Quá trình hội nhập đã giúp cho thị trường sắn được mở rộng, tạo ra vô vàn cơ hội cho các nhà sản xuất chế biến tinh bột sắn bằng hóa chất và enzym. Chiến lược này góp một phần quan trọng vào sự phát triển kinh tế đất nước.

Tuy nhiên, ngành nông nghiệp hay công nghiệp nào có mặt lợi cũng đi kèm những mặt hại phát sinh. Thị trường sắn rộng mở, nhiều nhà máy sản xuất tinh bột sắn được thành lập và phát triển, từ đó kéo theo những chất thải được sản sinh từ quá trình sản xuất cũng ngày một nhiều thêm.

Kết quả kiểm tra và đánh giá cho thấy rằng, ảnh hưởng của hoạt động sản xuất chế biến tinh bột sắn tại một số nhà máy nằm trên địa bàn các tỉnh Đắk Nông, Đắk Lắk, Nghệ An, Ninh Bình, Yên Bái,… cho thấy khá là nhiều vấn đề như:

• Quá trình sản xuất tinh bột sắn đã thải ra một lượng khói bụi khổng lồ không được xử lý, phế thải rắn gây mùi hôi thối. Đồng thời hệ thống xử lý nước thải, các chỉ tiêu hóa lý, sinh học đều vượt ngưỡng cho phép, gây ra tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng môi trường sinh thái xung quanh nhà máy.
• Quá trình chế biến tinh bột sắn thải ra ngoài một lượng phế thải khổng lồ: phần vỏ sau khi sơ chế chiếm khoảng 20 – 35% tổng trọng lượng của củ sắn, sau quá trình tách, lọc tinh bột sẽ thải ra một lượng bã đáng kể. Tính trung bình, để sản xuất được 1 tấn tinh bột, cần đến 3,5 – 4 tấn nguyên liệu và 7 – 8 m3 nước thải.
• Quá trình chuyển hóa tự nhiên các chất thải của nhà máy chế biến tinh bột sắn gây ra mùi hôi thối khó chịu, ô nhiễm không khí, đất và nước ngầm, ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng. Lượng nước thải nếu không được thu gom và xử lý đúng cách thì quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ tự nhiên sẽ sinh ra khí H2S, NH3, CH4,… gây mùi nồng nặc khó chịu.
• Nước được thải ra sau quá trình sản xuất tinh bột sắn sẽ mang các tính chất đặc trưng như: 90% nước thải xả ra từ công đoạn ly tâm, sàng lọc, khử nước còn 10% đến từ nước rửa củ. Nước thải đi ra từ quá trình sản xuất tinh bột sắn có độ pH thấp, lưu lượng lớn, hàm lượng cặn lơ lửng và nồng độ chất hữu cơ cao vượt gấp nhiều lần so với quy chuẩn kỹ thuật môi trường, nước trắng đục, mùi chua nồng và gây ô nhiễm đáng kể đến môi trường.

Tham khảo: Thành phần nước thải tinh bột sắn

Tổng kết lại, chất thải từ nhà máy sản xuất tinh bột sắn cần được xử lý gồm có: chất thải rắn như vỏ củ sắn, bùn thải,… nước thải và khí thải. Những chất này một khi thải vô tội vạ ra môi trường sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng, nhất là hậu quả về lâu về dài. Vì vậy các nhà máy và các nhà khoa học đã phải dày công nghiên cứu, tìm ra phương pháp xử lý, tận dụng lượng chất thải từ nhà máy sản xuất tinh bột sắn.

Tiềm năng sử dụng từ chất thải nhà máy sản xuất tinh bột sắn

Dưới đây là những ứng dụng thực tế của chất thải từ nhà máy sản xuất tinh bột sắn mà các trang báo chính thống đã đưa tin công nhận. Biogency xin tổng hợp lại để bà con thuận tiện tham khảo và ứng dụng.

Xử lý chất thải rắn từ nhà máy sản xuất tinh bột sắn thành phân bón hữu cơ

Quá trình nghiên cứu và ứng dụng thực tế

Từ thực trạng trên, một nhóm cán bộ nghiên cứu do Tiến sĩ Lương Hữu Thành đứng đầu, thuộc Bộ môn Sinh học Môi trường của Viện Môi trường Nông nghiệp (Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam) đã bắt tay vào nghiên cứu, tuyển chọn ra bộ giống vi sinh vật có hoạt tính sinh học, giúp phân giải rất hiệu quả những hợp chất hữu cơ giàu cacbon, hợp chất photphat khó tan, hợp chất chứa nitơ liên kết, hợp chất có chứa lưu huỳnh,… để đưa vào sử dụng trong quy trình xử lý phế thải sau chế biến tinh bột sắn.

Dựa trên mật độ vi sinh vật (theo nguyên tắc Koch, do Robert Koch và đồng sự nghiên cứu nên), phương pháp nuôi cấy trên môi trường thạch đĩa đặc hiệu, nhóm nghiên cứu của Tiến sĩ Lương Hữu Thành đã tính toán được số lượng vi sinh vật trên ml hoặc trên gam mẫu, thông qua số khuẩn lạc phát triển trong các đĩa môi trường.

Kết quả thu được là, nhóm nghiên cứu đã xác định được tổ hợp bao gồm 3 chủng vi sinh vật (SHX 02, SHB 18 và SHV 73) có hoạt tính chuyển hóa hợp chất hydratcacbon, phân giải Ca3(PO4)2 và hoạt tính cố định nitơ tự do. Tổ hợp này có thể được đưa vào sử dụng trong xử lý chất thải chế biến tinh bột sắn làm phân bón hữu cơ. 

Sau 3 tháng bảo quản, mật độ tế bào đã ổn định ở mật độ > 108 CFU/g. Từ kết quả đánh giá cho thấy, hoạt tính sinh học của vi sinh vật sử dụng trong nghiên cứu không có sự thay đổi, sai khác so với ban đầu. Ngoài ra, nhóm này cũng không nằm trong danh mục các chủng vi sinh vật bị hạn chế sử dụng của Cộng đồng chung Châu Âu.

Mục tiêu hàng đầu là sản xuất chế phẩm vi sinh vật xử lý phế thải của nhà máy sản xuất tinh bột sắn làm thành phân bón hữu cơ sinh học, nhóm nghiên cứu của Tiến sĩ Lương Hữu Thành đã tìm ra một vài điều kiện thích hợp cho quá trình nhân sinh khối các chủng vi sinh vật như độ pH, nhiệt độ, môi trường, tỷ lệ giống cấp 1, điều kiện không khí, thời gian thu sinh khối,… Từ đó nhóm này đưa ra các thông số kỹ thuật thích hợp nhất cho quá trình nhân sinh khối các chủng vi sinh vật.

Qua quá trình kiểm tra chất lượng sinh khối vi sinh vật, nhận thấy mật độ các chủng vi sinh vật sử dụng trong nghiên cứu đạt 108 – 109 CFU/ml, hoạt tính sinh học không có sự thay đổi so với giống gốc. Điều đó chứng tỏ một tin vui rằng: các thông số kỹ thuật đã được nghiên cứu hoàn toàn phù hợp cho quá trình nhân sinh khối các chủng vi sinh vật trong sản xuất chế phẩm dưới quy mô phòng thí nghiệm.

Tiếp tục, để đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh, nhóm nghiên cứu của Tiến sĩ đã tiến hành thử nghiệm ngoài thực tế. Bằng cách xây dựng mô hình đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh trong xử lý chất thải sau chế biến tinh bột sắn làm phân bón hữu cơ tại Nhà máy Chế biến tinh bột sắn Elmaco Ninh Bình.

Thông tin về chế phẩm vi sinh trong xử lý chất thải sau chế biến tinh bột sắn làm phân bón hữu cơ

Lượng chế phẩm vi sinh vật được bổ sung vào nguyên liệu với tỷ lệ là 1/1000, theo tính toán mật độ xạ khuẩn có ích trong khối nguyên liệu sẽ đạt tới 106 CFU/g, mỗi đống ủ có khối lượng 10 – 15 tấn.

Sau một thời gian theo dõi, nhận thấy có sự thay đổi rõ rệt về chỉ số OM trong công thức có sử dụng chế phẩm vi sinh. Cụ thể, hàm lượng OM đã giảm đến 50%. Điều này chứng minh rằng, các chủng vi sinh vật ở trong chế phẩm đã phát huy được vai trò phân hủy các hợp chất hữu cơ giàu cacbon trong chất thải sau chế biến tinh bột sắn.

Kết quả phân tích cũng cho chúng ta thấy rằng, độ ẩm của nguyên liệu đã có sự giảm mạnh so với công thức đối chứng, điều này đến từ việc nhiệt độ đống ủ tăng cao – chính là một trong những nguyên nhân khiến cho nguyên liệu khô. Tổng hàm lượng N, cũng như tổng hàm lượng P2O5 trong công thức có sử dụng chế phẩm vi sinh tăng cao hơn so với phế thải không được xử lý và so với công thức đối chứng.

Sản phẩm phân bón hữu cơ sinh học được chế biến từ phế thải sau chế biến tinh bột sắn đã đạt được thành tựu sau: được công nhận đảm bảo chất lượng theo Thông tư 36/2010 về Quản lý phân bón của Bộ NN-PTNT, đáp ứng đủ điều kiện để đưa ra áp dụng rộng rãi đối với cây trồng. Từ kết quả đánh giá hiệu quả cho thấy, khi sử dụng phân bón hữu cơ sinh học chế biến từ phế thải tinh bột sắn có thể giảm được 25% NP mà không hề ảnh hưởng gì đến năng suất cây trồng.  

Xử lý bùn thải sau sản xuất tinh bột sắn thành khí đốt và thức ăn chăn nuôi

Từ cuối năm 2018, Nhà máy tinh bột Long Giang đã hợp tác cùng Viện Công nghệ sinh học (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) nhằm đào sâu nghiên cứu, ứng dụng và triển khai thành công công nghệ xử lý 2 loại chất thải chính của nhà máy: bã sắn và nước thải, biến thành thức ăn chăn nuôi và khí đốt để đưa vào phục vụ sản xuất.

Dựa vào công nghệ hiện đại được phát triển, nước thải sau quá trình sản xuất sẽ được dẫn ra hồ biogas, ở đây kết hợp với men vi sinh tạo ra khí mê tan (CH4). Lượng khí thu được sau quá trình xử lý sẽ được thu hồi vào buồng đốt và đưa vào phục vụ trực tiếp cho quá trình chế biến tinh bột sắn. Tạo thành một quy trình xử lý nước thải khép kín hình tròn rất đáng để các nhà máy sản xuất tinh bột sắn khác tham khảo.

Bên cạnh đó, bã thải sau khi được xử lý bằng men vi sinh sẽ được chế biến thành thức ăn chăn nuôi dạng khô theo đúng tiêu chuẩn do Bộ NN&PTNT công bố. Phế thải trở thành sản phẩm chăn nuôi đem lại giá trị cao gấp 10 lần so với bã sắn chưa xử lý.

Theo đại diện của Nhà máy tinh bột Long Giang chia sẻ, trước khi áp dụng công nghệ này, mỗi năm nhà máy phải tốn từ 3 – 3,5 tỷ đồng chỉ riêng cho việc xử lý nước thải. Nhà máy tinh bột Long Giang mỗi năm sản xuất từ 8 – 12 nghìn tấn tinh bột sắn, thải ra khoảng 3 nghìn tấn phế thải. Áp dụng công nghệ xử lý mới này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí môi trường mà còn mang lại lợi ích kinh tế rất đáng mừng. Lượng khí thu hồi được hiện nay có thể đáp ứng được tới 95% nhu cầu năng lượng của nhà máy.

Xử lý khí biogas từ sản xuất tinh bột sắn thành điện 

Như Biogency đã từng chia sẻ với bà con và các bạn trong bài viết trước, từ sau khi sáng chế sử dụng khí biogas trong chăn nuôi sản xuất thành điện được ứng dụng thành công, đông đảo nhà máy sản xuất tinh bột sắn đã áp dụng phương thức này. Và tất nhiên kết quả thu về đều rất khả quan và hiệu quả.

Nguồn khí biogas này sẽ được lưu trữ và sử dụng để đốt lò thay thế cho nhiên liệu đốt thông thường như xăng, dầu,… góp phần vô cùng lớn trong việc giảm thiểu tác động đến môi trường.

Tham khảo: Xử lý nước thải tinh bột sắn bằng vi sinh

Như vậy, chất thải từ nhà máy sản xuất tinh bột sắn không nhất thiết phải là phế thải bị bỏ đi. Việc đó sẽ gây ảnh hưởng rất tiêu cực đến môi trường và cộng đồng. Sau bài viết này, bà con có thể thấy được tiềm năng sử dụng từ chất thải (biogas, bùn thải, vỏ sắn,…) nhà máy sản xuất tinh bột sắn là rất lớn, có khả năng đóng góp về cả lợi ích kinh tế cho doanh nghiệp cũng như đáp ứng tiêu chí thân thiện với môi trường. Hy vọng doanh nghiệp của bạn, cũng như quý bà con có thể trang bị đủ kiến thức trước khi bắt tay triển khai quy trình xử lý chất thải nhé! Bạn có thể liên hệ trực tiếp qua số Hotline của Biogency để được tư vấn về tất cả thông tin và sản phẩm có liên quan: 0909 538 514.

Chịu trách nhiệm nội dung

Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh