1

Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến tinh bột

sắn theo hướng tiếp cận cơ chế phát triển

sạch (CDM)

Đỗ Thị Hải Vân

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Luận văn Thạc sĩ ngành: Khoa học Môi trường; Mã số: 60 85 02

Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Thị Hà

Năm bảo vệ: 2012

Abstract: Nghiên cứu hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn tại cơ sở sản

xuất tinh bột sắn làng nghề Dương Liễu, Hà Nội đảm bảo đạt quy chuẩn xả thải

theo QCVN 40/2011 BTNMT, mức B. Tính toán giảm phát thải khí nhà kính khi

thu hồi và tận dụng khí metan hình thành từ quá trình phân hủy yếm khí của hệ

thống xử lý nước thải. Ước tính hiệu quả kinh tế từ bán chứng chỉ giảm phát thát

(CER) và khi thay thế một phần nhiên liệu hóa thạch (than) bằng khí sinh học thu

hồi.

Keywords: Khoa học môi trường; Xử lý nước thải; Chế biến tinh bột sắn

Content

MỞ ĐẦU

Với đặc trưng của nước thải chế biến tinh bột sắn có hàm lượng chất hữu cơ cao khi

phân hủy có thể tạo thành khí metan, CO2 là những khí có thể gây hiệu ứng nhà kính, nên

xu hướng trên thế giới ngày nay, không chỉ tập trung vào khía cạnh xử lý nước thải mà còn

xem xét, kết hợp việc xử lý nước thải với việc tận thu, giảm phát thải khí nhà kính theo

hướng tiếp cận cơ chế phát triển sạch – CDM.

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, trong luận văn này đã tiến hành thực hiện đề tài :

“Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn theo hướng tiếp cận Cơ chế phát

triển sạch (CDM)” với mục tiêu: xử lý ô nhiễm môi trường (nước thải chế biến tinh bột

sắn) kết hợp thu khí giảm phát thải khí nhà kính nhằm bảo vệ môi trường và tăng hiệu quả

kinh tế.

2

Nội dung nghiên cứu của luận văn:

- Nghiên cứu hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn tại cơ sở sản xuất tinh

bột sắn làng nghề Dương Liễu, Hà Nội đảm bảo đạt quy chuẩn xả thải theo QCVN

40/2011 BTNMT, mức B

- Tính toán giảm phát thải khí nhà kính khi thu hồi và tận dụng khí metan hình

thành từ quá trình phân hủy yếm khí của hệ thống xử lý nước thải

- Phân tích hiệu quả kinh tế từ bán chứng chỉ giảm phát thát (CER) và khi thay thế

một phần nhiên liệu hóa thạch (than) bằng khí sinh học thu hồi.

3

Chƣơng 1 – TỔNG QUAN

1.1 Ngành chế biến tinh bột sắn

Hình 1.1. Quy trình chế biến tinh bột sắn

Lượng nước thải sinh ra từ trong quá trình chế biến tinh bột sắn là rất lớn, trung

bình 10 -30 m3/tấn sản phẩm [48].

Căn cứ vào qui trình chế biến bột sắn, có thể chia nước thải thành 2 dòng:

- Dòng thải 1: là nước thải ra sau khi phun vào guồng rửa sắn củ để loại bỏ các chất

bẩn và vỏ ngoài củ sắn. Loại nước thải này có lưu lượng thấp (khoảng 2m3

nước thải /tấn

sắn củ), chủ yếu chứa các chất có thể sa lắng nhanh (vỏ sắn, đất, cát…). Do vậy với nước

thải loại này có thể cho qua song chắn, để lắng rồi quay vòng nước ở giai đoạn rửa. Phần bị

giữ ở song chắn (vỏ sắn) sau khi phơi khô được làm nhiên liệu chất đốt tại các gia đình sản

xuất.

Lọ c thô

Lắ ng lầ n 1

Nghiề n

Bóc vỏ , rửa sạ ch

Thu tinh bộ t

Phơ i sấ y khô

Nước

Nước

Bã thả i rắ n

Lắ ng lầ n 2

Thu bộ t đ en

Nước thả i

Sắ n củ tươ i

Vỏ sắ n

Sả n phẩ m

Nước thả i

Nhiệ t lượng

Hơ i nước

4

- Dòng thải 2: là nước thải ra trong quá trình lọc sắn, loại nước thải này có lưu

lượng lớn (10m3 nước thải/tấn sắn củ), có hàm lượng chất hữu cơ cao, hàm lượng rắn lơ

lửng cao, pH thấp, hàm lượng xianua cao, mùi chua, màu trắng đục.

1.2. Xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn bằng phƣơng pháp sinh học

1.2.1. Cơ chế quá trình phân hủy hiếu khí

Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên

tục. Quá trình phân hủy hiếu khí bao gồm 3 giai đoạn biểu thị bằng các phản ứng:

+ Oxy hóa các chất hữu cơ

+ Tổng hợp tế bào mới

+ Phân hủy nội bào

1.2.2. Cơ chế quá trình phân hủy kị khí

Gồm 4 giai đoạn chính: giai đoạn thủy phân, giai đoạn lên men axit hữu cơ, giai

đoạn axetic hóa, giai đoạn lên men CH4

1.3. Tình hình nghiên cứu xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột sắn

1.3.1. Các nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn trên thế giới

1.3.2. Các nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn ở Việt Nam

1.4. Cơ chế phát triển sạch (CDM)

Trong 3 cơ chế của KP, CDM là cơ chế đặt biệt liên quan đến các nước đang phát

triển. Theo Điều 12 của KP, mục tiêu của CDM là:

- Giảm nhẹ biến đổi khí hậu;

- Giúp các nước đang phát triển đạt được sự phát triển bền vững và góp phần thực

hiện mục tiêu cuối cùng của UNFCCC;

- Giúp các nước phát triển thực hiện cam kết về hạn chế và giảm phát thải định

lượng KNK theo Điều 3 của KP.

Nghiên cứu xử lý và tận dụng các dòng chất thải giàu chất hữu cơ như nước thải

chế biến tinh bột sắn để sản xuất khí/năng lượng sinh học không chỉ phù hợp với các

hướng ưu tiên, khuyến khích của chính phủ Việt Nam cho các dự án CDM liên quan đến

5

“Đổi mới năng lượng: Khuyến khích khai thác và sử dụng các loại năng lượng từ các

nguồn như sinh khối, năng lượng mặt trời và năng lượng gió...”

Việc áp dụng CDM trong xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn sẽ tạo cơ hội để các

cơ sở sản xuất được hưởng lợi ích kinh tế từ quyền bán khối lượng giảm phát thải khí CO2

và CH4 là hai khí gây hiệu ứng nhà kính và tăng cường hiệu quả trong công tác bảo vệ môi

trường góp phần phát triển bền vững làng nghề.

Chƣơng 2 – ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tƣợng nghiên cứu

Trong phạm vi luận văn này sẽ tiến hành nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh

bột sắn lấy tại cơ sở sản xuất tinh bột sắn làng nghề Dương Liễu, Hà Nội bằng hệ bùn hoạt

tính yếm khí ngược dòng (UASB) qui mô phòng thí nghiệm (thiết bị phản ứng 8 lít).

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương phap thu thâp tai liêu

Các nguồn tài liệu gồm: tài liệu và thông tin về làng nghề, bài báo khoa học , luân

văn...

2.2.2. Phương phap điêu tra va khao sat thưc tê

Đi thưc tê , khảo sát và phỏng vấn một số hộ sản xuất, lấy mẫu nước thải tại cống

thải (nước thải hỗn hợp) của các hộ sản xuất tại làng nghề chế biến tinh bột sắn Dương

Liễu, Hoài Đức, Hà Nội theo TCVN 5999: 1995 (ISO 5667-10: 1992). Tiến hành lấy mẫu

4 đợt trong khoảng từ tháng 2 đến tháng 4/2012.

2.2.3. Phương pháp thực nghiệm

Phân tích thông số: pH, SS, COD theo các phương pháp tương ứng TCVN

6492:2011, TCVN 6625:2000 và TCVN 6491:1999.

6

Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ UASB

Hệ thí nghiệm xử lý nước thải bằng UASB qui mô phòng thí nghiệm chế tạo bằng

vật liệu polymer trong, có đường kính 14cm, chiều dài cột 80 cm (thể tích phần cột phản

ứng khoảng 8 lít).

Hệ UASB hoạt động liên tục. Nước thải vào hệ UASB có giá trị COD cao

(9400 – 15600 mg/l).Lưu lượng nước vào hệ UASB thay đổi trong khoảng 0,4 – 0,8 l/h

cho các đợt thí nghiệm.

2.2.4. Phương phap tính toán lượng phát thải KNK khi không thu gom và xử lý nước

thải

2.2.5. Phương pháp tính toán giảm phát thải KNK khi có thu gom và xử lý nước thải

theo phương pháp luận do IPCC hướng dẫn

2.2.6. Phương pháp phân tích hiệu quả kinh tế khi áp dụng CDM

2.2.7. Phương phap đanh gia, tông hơp, xư ly sô liêu

Các số liệu sau khi thu thập, phân tích... được đánh giá tổng hợp, xử lý và tổng

kết để viết luận văn.

7

Chƣơng 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả khảo sát hiện trạng sản xuất tinh bột sắn và nƣớc thải tại làng

nghề Dƣơng Liễu, Hà Nội

3.1.1. Kết quả khảo sát hiện trạng sản xuất tinh bột sắn tại làng nghề Dương Liễu, Hà

Nội

Nguyên liệu sắn củ cho hoạt động của làng nghề chủ yếu được mua từ các vùng

khác về, như Hòa Bình, Sơn La, Tuyên Quang, Vĩnh Phúc… Nước dùng cho sản xuất chủ

yếu là nước giếng khoan, nước ở các hồ đã qua bể lọc.

Công nghệ sản xuất tại đây còn lạc hậu, mức độ cơ giới hóa thấp vẫn phải nhập

khẩu tinh bột, chủ yếu là tinh bột sắn từ Trung Quốc.

Qui mô sản xuất tại làng nghề không ngừng tăng lên. Tổng sản lượng tăng lên hơn

7% mỗi năm. Riêng sản xuất tinh bột sắn từ 60.000 tấn năm 2010 lên 70.000 tấn năm 2011

[19].

3.1.2. Kết quả khảo sát đặc trưng nước thải sản xuất tinh bột sắn tại làng nghề Dương

Liễu, Hà Nội

Quy mô sản xuất tinh bột sắn của làng nghề được tăng lên đồng thời đã tạo ra một

khối lượng thải rất lớn, chiếm tới 88% rác thải và 96% tổng lượng nước thải trong sản xuất

của toàn xã [20].

Toàn bộ lượng nước thải không qua xử lý, thải trực tiếp ra cống rãnh, kênh mương

rồi đổ vào sông Đáy, sông Nhuệ. Đối với các bã thải sau sản xuất, chỉ có khoảng 70% được

các hộ sản xuất thu gom để bán.

3.2. Kết quả xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột sắn có tận thu metan bằng hệ

thống UASB thực nghiệm

3.2.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tải lượng COD đến hiệu quả xử lý

Hình 3.2 cho thấy tải lượng COD có ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu quả xử lý, tải lượng

COD dao động trong khoảng 12 – 40 g/l.ngày, khi tải lượng là 16,38 g/l.ngày thì hiệu quả

xử lý là cao nhất (94.1%). Khi tải lượng tăng lên đến gần 40 g/l.ngày thì hiệu quả xử chỉ

đạt khoảng 73%.

8

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Các đợt thí nghiệm

Tải lư

ợn

g C

OD

(g

/l.n

gày)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Hiệ

u s

uất

xử

lý C

OD

(%

)

Tải lượng COD (g/l.ngày)

Hiệu suất xử lý COD (%)

Hình 3.2. Ảnh hƣởng của tải lƣợng COD đến tốc độ xử lý

3.2.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian lưu đến hiệu quả xử lý

Hệ UASB hoạt động liên tục, lưu lượng dòng vào được điều chỉnh dần từ 10 lên

12; 16 và 20 l/ngày tương ứng với thời gian lưu là 19,2; 16; 12 và 9.6 (h); pH vào được

điều chỉnh ở 6,2 – 7,5 và COD dòng vào từ 14858 – 15580 mg/l.

Qua hình 3.3 ta thấy, khi thời gian lưu là 19,2 h thì hiệu xuất xử lý là cao nhất

93,4%, hiệu suất chuyển hóa khí đạt 0,35 l/gCOD. Khi giảm thời gian lưu từ 16 h xuống

12 h thì hiệu suất chuyển hóa khí cũng giảm theo 0,27 l/gCODCH.

Hình 3.3. Ảnh hƣởng của thời gian lƣu tới hiệu quả xử lý

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

19.2 16 12 9.6

Thời gian lƣu (h)

Hiệu

suất

xử lý

(%)

15

20

25

30

35

40

45Tả

i lƣợn

g COD

(g/l.n

gày)

Tải lượng COD (g/l.ngày) Hiệu suất xử lý COD (%)

9

3.2.3. Kết quả khảo sát hiệu suất chuyển hóa khí

Kết quả ở hình 3.4 cho thấy hiệu suất chuyển hóa khí chủ yếu dao động trong

khoảng 0,26 – 0,35 l/gCODCH và có giá trị trung bình là 0,30 l/g CODCH (nghĩa là 1g COD

chuyển hóa sẽ tạo ra 0,30 lít khí).

0.25

0.27

0.29

0.31

0.33

0.35

0.37

1 3 5 7 9 11 13 15 17

Thời gian thí nghiệm

Hiệ

u s

uất

ch

uyể

n h

óa

khí (

l/gC

OD

ch) Hiệu suất chuyển hóa khí

(l/gCODch)

Hình 3.4. Hiệu suất chuyển hóa khí

y = 0.3026x - 3.3108

R2 = 0.9551

0

10

20

30

40

50

60

70

0 50 100 150 200 250

Lƣợng COD chuyển hóa (g/ngày)

Lƣ

ợn

g k

hí

sin

h r

a (

l/n

gà

y)

Hình 3.5. Mối quan hệ giữa lƣợng khí tạo thành và lƣợng COD chuyển hóa

Ở hình 3.5, ta nhận thấy mối quan hệ giữa lượng khí sinh ra và lượng COD chuyển

hóa là mối quan hệ tuyến tính theo phương trình y = 0,3026x – 3,3108 (R2 = 0,9551),

lượng khí sinh ra tỉ lệ thuận với lượng COD chuyển hóa. Khi lượng COD chuyển hóa tăng

thì thể tích khí sinh ra cũng tăng.

10

3.3. Kết quả đánh giá hiệu quả giảm phát thải KNK với các phƣơng án xử lý

nƣớc thải lựa chọn

3.3.1. Kết quả tính toán lượng phát thải KNK khi không thu gom và xử lý nước thải

(Phương án 1)

Lượng phát thải KNK khi không thu hồi và xử lý nước thải của các cơ sở sản xuất

tinh bột sắn tại Dương Liễu là

2210,322 x 21 = 46416,62 (tCO2e /năm).

3.3.2. Kết quả đánh giá hiệu quả giảm phát thải KNK khi xử lý nước thải sản xuất tinh

bột sắn

Kết quả xác định đường biên phát thải của hoạt động giải pháp CN KSH

Kịch bản đường biên sẽ được giả thuyết thiết lập và mô tả theo hình 3.6 dưới đây:

Hình 3.6. Kết quả xác định đƣờng biên phát thải của hoạt động giải pháp CN

KSH

11

Kết quả tính toán lượng phát thải KNK khi xử lý nước thải theo các phương án lựa

chọn

Phương án 2: Lượng phát thải khi xử lý nước thải nhưng không thu hồi khí

metan (Lượng phát thải đường cơ sở)

Theo kết quả xác định đường phát thải cơ sở mô tả tại bảng 3.3 thì công thức (1, 2)

tại mục 2.2.5 được viết lại như sau:

BE= BExl + BEnhiệt

Kết quả tính toán phát thải theo phương án 2 được trình bày ở bảng 3.4.

12

Bảng 3.4. Kết quả tính toán lƣợng phát thải đƣờng cơ sở (BE)

Đại lƣợng Mô tả Giá trị Nguồn

BExl = Q x CODNL x ηCOD x MCF x Bo x UF x GWPCH4

(tCO2e/năm)

24060,89 AMS-III.H

Q Lượng nước thải được xử lý tại hệ thống

xử lý nước thải (m3/năm)

910000 [20]

CODNL Lương COD được xử lý (tấn/m3 ) (9715,7 – 1394) x 10

-

6 = 0,0083217

Dựa theo số liệu thực nghiệm trung bình.

CODv = 9715,7 (mg/l) ; CODr = 1394 (mg/l)

ηCOD Hiệu quả xử lý COD 0,85 Giá trị trung bình

MCF Hệ số hiệu chỉnh metan đối với hệ thống

xử lý nước thải

0,8 AMS-III.H/bảng III.H.1

Bo Năng suất sinh khí mê tan của nước thải

(kg CH4/kg COD)

0,25 Giá trị mặc định theo AMS-III.H

UF Hệ số hiệu chỉnh mô hình để tính toán

độ bất trắc của mô hình

0,89 Giá trị mặc định theo AMS-III.H

GWPCH4 Tiềm năng gây hiện tượng ấm lên toàn

cầu của khí metan

21 Giá trị mặc định theo AMS-III.H

BEnhiệt = BEnhiệt,CO2 = ( EGnhiệt : ηnhiệt ) x EFCO2 7166,896 AMS-I.C

13

(tCO2e/năm)

EGnhiệt Lượng hơi/nhiệt cấp bởi hoạt động dự

án trong năm = Q x CODv x ηCOD x

YBiogas x 0,65 x 50,03 x 10-3

(TJ)

75,76 Hiệu suất chuyển hóa khí (YBiogas = 0,30 l/gCOD);

Nhiệt trị thực của metan theo IEA (NCVmetan =

50,03 (TJ/1000 tấn)

ηnhiệt Hệ số phát thải CO2 từ nhiên liệu hóa

thạch (tCO2/TJ)

1,0 IPCC.2006. Tập 2. Chương 1. Bảng 1.4

EFCO2 Hiệu suất sử dụng nhiên liệu hóa thạch

trong trường hợp không có hoạt động dự

án

94,60 EB 41. Phiên bản 02. Bảng B.6.1

BE= BExl + BEnhiệt (tCO2e/năm) 31227,79

14

Phương án 3: Lượng phát thải khi xử lý có thu hồi khí metan (Lượng phát thải

hoạt động giải pháp CN KSH)

Dựa vào đường phát thải của hoạt động CN KSH mô tả ở bảng 3.4, công thức (4)

mục 2.2.5 được viết lại như sau:

PE= PEđiện + PEđốt

Kết quả tính toán phát thải cho phương án 3 được thể hiện ở bảng 3.5

15

Bảng 3.5. Kết quả tính toán lƣợng phát thải của hoạt động CN KSH (PE)

Đại lƣợng Mô tả Giá trị Nguồn

PEđiện = EGđiệnr x EF điện x (1+ δtryền)

(tCO2e/năm )

377,51 AMS-III.H

EGđiện

Lượng điện tiêu thụ cho hoạt

động CN KSH (MWh/năm)

17 x 8760 /

1000

Tổng công suất

các thiết bị lắp đặt

(Xem phụ lục 1)

EFđiện

Hệ số phát thải lưới điện

(tCO2e/MWh)

1,3 EB 39 / Phiên bản

01

δtruyền Tỷ lệ tổn thất điện năng dùng để

truyền tải và phân phối (%) 9,5

Báo cáo của EVN

(2011) [77]

PEđốt = TMthừa x (1-ηđốt ) x GWPCH4 / 1000

(tCO2e/năm )

3406

EB 28. Phiên bản

01. Phương trình

15.

TMthừa = FVthừa x fvCH4 x ρCH4 (kg/năm) 1621715

EB 28. Phiên bản

02. Phương trình

13

FVthừa

Lượng biogas thừa được lưu giữ

trong 1 giờ (kg/h) 397,78 [40]

fvCH4 Nồng độ metan trong biogas 0,65 [26]

ρCH4 Tỷ trọng của metan (kg/m3) 0,716

EB 28. Phiên bản

01

ηdốt Hiệu suất đốt trong 1 giờ 0,9 EB 28. Phiên bản

01.

GWPCH4 Tiềm năng gây hiện tượng ấm lên

toàn cầu của khí metan 21

Giá trị mặc định

theo AMS-III.H

16

PE= PEđiện + PEđốt (tCO2e/năm ) 3783,51

Kết quả tính toán lượng giảm phát thải

Áp dụng công thức 5 mục 2.2.5, ta tính được lượng giảm phát thải KNK:

ER = BE – PE

ER = (BExl + BEnhiệt ) – (PEđiện + PEđốt)

ER= 31227,79 – 3783,51 = 27444,28 ((tCO2e/năm )

3.3.3 Kết quả tính toán hiệu quả kinh tế từ bán chứng chỉ CER và khi thay thế một

phần lượng than sử dụng cho quá trình sản xuất tinh bột sắn bằng khí sinh học thu hồi

Giả định tính toàn hiệu quả kinh tế khi tham gia CDM được trình bày chi tiết ở

bảng 3.6

17

Bảng 3.6. Hiệu quả kinh tế khi tham gia CDM (tính theo giả định)

Hạng mục Số lƣợng Đơn giá Thành tiền Tổng cộng

Chi phí

Xây dựng hệ thống UASB có

thu khí (đường ống dẫn đuốc

đốt, máy đo lưu lượng khí,

quạt thổi khí…), nghiên cứu

thiết kế, giám sát, thử nghiệm,

chi phí khác

1 29 tỷ đồng 29 tỷ đồng

29,33 tỷ đồng

Điện năng 148920 kWh/năm

(1 ) Từ 401k Wh trở lên:

2192 đồng/kWh 0,33 tỷ đồng

Doanh thu

Giảm phát thải 27444,28

tCO2e/năm

15,39 €/tCO2e(2)

1€ = 26115,79 đồng(3)

422367,41 €/năm

(11,03 tỷ đồng/năm) 12,5 tỷ đồng

Nhiên liệu hóa

thạch ( than)

0,03 tấn/tấn sp x

70000 = 2100 tấn 700000 đồng/tấn

(4) 1,47 tỷ đồng/năm

Thời gian hoàn vốn 2,4 năm

Chú thích : (1) Báo giá của EVN (Thông tư 17/2012 TT-BCT) (2) Báo giá của Point Carbon (11/06/2012)

(3) Tỷ giá ngoại tệ Vietcombank (14/06/2012) (4) Báo giá của TKV (6/2012)

18

3.4. Đề xuất giải pháp phù hợp để xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn giảm phát thải khí nhà kính

Hình 3.7. Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải

Bể đ iề u hòa

Bể keo tụ , tạ o bông

Bể lắ ng 1

Bể UASB

Bể bùn hoạ t tính

Bể lắ ng 2

Nướ c vôi

Cấ p khí,

khuấ y

trộ n

Môi trường tiếp

nhận

Chấ t trợ

lắ ng, khuấ y

trộ n

Cấ p khí

Bể chứa bùn

Nước thả i

Song chắ n rác

Bể lắ ng cát Bể axit khử CN-

Bể trung hòa

Hồ hiế u khí

Bùn tuầ n

hoà n

Sân phơ i bùn

Biogas

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ

Kết luận

Thông qua kết quả khảo sát về hiện trạng sản xuất và nước thải làng nghề Dương

Liễu có thể đưa ra một số kết luận như sau:

Môi trường làng nghề ô nhiễm nghiêm trọng do toàn bộ lượng nước thải không được

xử lý, thải trực tiếp ra cống rãnh, kênh mương rồi đổ vào sông Đáy, sông Nhuệ. Đối với bã

thải, chỉ thu gom được khoảng 70% làm phụ phẩm còn lại hầu hết thải ra bãi rác và chất đống

ven đường đi, các bãi đất quanh làng.

Kết quả xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn làng nghề Dương Liễu có tận thu

metan bằng hệ thống UASB thực nghiệm cho thấy:

- Thời gian lưu của nước thải trong hệ thống cũng ảnh hưởng không nhỏ tới tải lượng

COD và hiệu suất chuyển hóa khí. Thời gian lưu 19,2h cho hệ số khí hóa cao nhất (0,35

l/gCODCH).

- Tải lượng COD ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu quả xử lý. Khi tải lượng thay đổi trong

khoảng 12-40g/l.ngày, tải lượng đạt hiệu quả cao nhất là 16,38 g/l.ngày đạt khoảng 94%.

- Mối quan hệ giữa COD chuyển hóa và thể tích khí sinh ra ở điều kiện tiêu chuẩn có

dạng tuyến tính y = 0,3026x – 3,3108 (R2=0,9551) với hệ số tạo khí là 0,30 l/g CODCH.

Kết quả giảm phát thải KNK theo các phương án như sau:

- Phương án 1: Khi không có biện pháp thu gom và xử lý nước thải tinh bột sắn tại

Dương Liễu thì lượng phát thải CO2 ước tính theo lý thuyết là 46416,762 (tCO2e /năm).

- Phương án 2: Khi xử lý nhưng không thu khí metan: Xây dựng được đường cơ sở

gồm các nguồn phát thải là hệ thống xử lý nước thải và tiêu thụ nhiệt năng cho sản xuất, tính

được lượng phát thải cơ sở (BE) là 31227,786 tCO2e/năm.

- Phương án 3: Khi xử lý có tận thu khí metan làm nhiên liệu thay thế: Lượng phát thải

hoạt động giải pháp CN KSH (PE) là 3783,51 tCO2e/năm.

Trên cơ sở đó tính được lượng giảm phát thải là 27444,276 tCO2e/năm.

- Giả định tính toán sơ bộ chi phí và lợi ích khi áp dụng CDM thấy rằng chi phí xây

dựng là 29 tỷ đồng, lợi ích thu được từ CDM là 12,5 tỷ đồng/năm, thời gian hoàn vốn là 2,4

năm.

Khuyến nghị

Nên tiến hành quy hoạch tập trung các hộ sản xuất tại làng nghề Dương Liễu có

quy mô sản xuất ít nhất từ 0,5 tấn sản phẩm/ngày trở lên vào cùng một khu vực riêng, tách xa

20

khu dân cư và có diện tích khá rộng để bố trí công trình xử lý nước thải tập trung cho tất cả

các hộ.

Cần đẩy mạnh nghiên cứu và đưa vào ứng dụng thực tế các phương pháp xử lý kỵ

khí tải lượng cao như UASB có thu hồi khí sinh học trong xử lý các loại nước thải có mức độ

ô nhiễm chất hữu cơ cao nhằm giảm thiểu ô nhiễm, tiết kiệm nhiên liệu và lợi ích kinh tế thu

được nhờ bán chứng chỉ phát thải (CER) khi tham gia vào CDM.

Tuy nhiên, do chi phí đầu tư xây dựng hệ thống xử lý bằng UASB theo quy mô tập

trung cho làng nghề cần phải đầu tư rất lớn. Do đó, Nhà nước cần phải có những chính sách

thích hợp nhằm khuyến khích, hỗ trợ kinh phí trong bước đầu triển khai công nghệ này.

References

Tài liệu tiếng Việt

1. Hoàng Kim Anh, Ngô Kế Sương, Nguyễn Xích Liên (2005), Tinh bột sắn và các sản

phẩm từ tinh bột sắn, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.

2. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2005), Báo cáo hiện trạng môi trường.

3. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2004), Dự án tăng cường năng lực thực hiện cơ chế

phát triển sạch tại Việt Nam.

4. Công ước Khung của Liên Hiệp Quốc và Nghị định thư Kyoto về Biến đổi khí hậu

(2008), NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.

5. Đặng Kim Chi (2005), Đề tài KC 08-09: Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn cho

việc xây dựng các chính sách và biện pháp giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường

ở các làng nghề Việt Nam, Đại học Bách khoa Hà Nội.

6. Dự án Chương trình Khí sinh học cho ngành Chăn nuôi Việt Nam (2007), Công nghệ

Khí sinh học, Hà Nội.

7. Nguyễn Thiên Di (2008), Giới thiệu các dự án CDM điển hình trên thế giới và trong

nước, Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh.

8. Hợp tác tổ chức và đối ngoại đa quốc gia Liên minh Châu Âu – Châu Á về tăng cường

sự tham gia hiệu quả của Việt Nam, Campuchia và Lào vào Cơ chế phát triển

sạch (2005), Nghị định thư Kyoto, Cơ chế phát triển sạch và vận hội mới, Hà

Nội.

9. Nguyễn Quang Khải (2002), Công nghệ khí sinh học, NXB Lao động – Xã hội, Hà

Nội, tr. 20-28.

10. Nguyễn Quang Khải, Nguyễn Vũ Thuận (2003), Công nghệ khí sinh học, Bộ Nông

nghiệp và Phát triển nông thôn, Cục Nông Nghiệp, Hà Nội.

21

11. Lê Văn Khoa, Vũ Thị Hồng Thủy, Phạm Thanh Khiết (2008), Triển khai hoạt động

dự án CDM tại Tp. Hồ Chí Minh- tiềm năng và xu hướng, TP.HCM, Việt Nam.

12. Trần Hiếu Nhuệ (1999), Thoát nước và xử lý nước thải công nghiệp, NXB Khoa Học

và Kỹ Thuật, Hà Nội.

13. Lương Đức Phẩm (2002), Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, NXB

Giáo Dục, Hà Nội.

14. Lê Xuân Phương (2008), Vi sinh vật học môi trường, NXB Xây dựng, Hà Nội.

15. Nguyến Thị Sơn (2001), Bài giảng môn học Hoá Sinh và Vi Sinh trong công nghệ môi

trường, Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường, Đại học Bách Khoa, Hà

Nội.

16. Nguyễn Thị Sơn, Nguyễn Thị Thu Hà (2006), Đề tài KC 04 – 02: Nghiên cứu xử lý

nước thải sản xuất tinh bột sắn thu biogas bằng hệ thống UASB, Viện Khoa học

và Công nghệ Môi trường, Đại học Bách Khoa, Hà Nội.

17. Nguyễn Thị Sơn (2007), Hiện trạng sản xuất và môi trường làng nghề sản xuất tinh

bột sắn, Hà Nội.

18. Nguyễn Xuân Thủy, Nguyễn Minh Thao và các cộng sự (2006), Nghiên cứu công

nghệ và thiết bị xử lý chất thải chế biến tinh bột sắn quy mô làng nghề hoặc tập

trung, Hà Nội.

19. UBND xã Dương Liễu (2011), Báo cáo: Thực hiện nhiệm vụ Kinh tế - Xã hội –

ANQP 6 tháng đầu năm 2011. Phương hướng nhiệm vụ Kinh tế - Xã hội –

ANQP 6 tháng cuối năm 2011, Hà Nội.

20. UBND xã Dương Liễu (2011), Báo cáo: Đặc điểm tình hình chung làng nghề xã

Dương Liễu, Hà Nội.

Tài liệu Tiếng Anh

21. Adi Mulyanto, Titiresmi Institute for Environmental Technology, Agency for the

Assessment and Application of Technology (2002), Implementation of anaerobic

process on wastewater from tapioca starch industries, Building 412, Puspiptek

Serpong, Tangerang, Indonesia.

22. APHA (1992), Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater,

American Public Health Association, Washington, DC.

22

23. APHA, AWWA, and WEF (1992), Standard Methods for the Examination of Water

and Wastewater, Victor Graphics, Inc., Baltimore.

24. Anunputtikul, W., Rodtong, S., (2004), Investigation of The Potential Production

of Biogas from Cassava Tuber, Abstracts of the 15th

Annual Meeting of

The Thai Society for Biotechnology and JSPS-NRCT Symposium, pp. 70,

Thailan.

25. Anunputtikul, W., Rodtong, S., (2004), Laboratory Scale Experiments for Biogas

Production from Cassava Tubers, The Joint International Conference on

“Sustainable Energy and Environment (SEE)”, Hua Hin, Thailand.

26. Avtar Singh (2000), Hanbook of Biogas Technology, Ludhiana.

27. Adams, C.E., D.L. Ford, and W.W. Eckenfelder (1981), Development of Design and

Operational Criteria for Wastewater Treatment, Enviro Press, Inc., Nashville.

28. Audra Ayu O. & Vincensia Dyan Aryati (2010), Biogas Production using Anaerobic

Biodigester from Cassava Starch Effluent with Ruminant Bacteria as

Biocatalyst, Chemical Engineering Department Technical Faculty Diponego

University, Semarang.

29. Ajit, P.A., F'mama, L.A., UASB treatment of tapioca-based starch wastewater,

Journal of Environmental Engineering, ASCE, 126 (12) (2000) 1149 - 1152.

30. Bastiaan Teune (2007), Vietnam Biogas Programme - making money out of Green

House Gas reduction by sustainable development, Biogas Project Devision,

Hanoi.

31. B.G. Yeoh (2008), Biogas projects and CDM, Environment & Bioprocess technology

centre, Malaysia.

32. Bitton, G., (1994), Wastewater Microbiology, New York.

33. Busby, M. R., Tragitt G., Norman R.,Hillman K., (1981), A Complete Disposal-

recycle Scheme for Agricultural Solid Waste, In Environmental Protection

Technology, Environmental Protection Agency, Quoted in Milono, P., Biogas

production from Agricultural Organic Residues, In the First ASEAN Seminar

Workshop on Biogas Technology, Working Group on Food Waste Materials

(pp. 52-65), Manila, Philipines.

34. Buswell EG & Neave SL (1930), Laboratory studies of sludge digestion, Illinois Div.

of State Wat. Survey 30.

35. CDM - Methodology Booklet (2010), Information including EB 56, United Nations

Framework Convention on Climate Change (UNFCC).

23

36. CDM - Executive Board (2006), Project design document form (CDM-SSC-PDD),

Version 03-in efect as of: 22 December 2006.

37. Chongrak Polprasert and Sommai Chatsanguthai, Sulfide production during anaerobic

lagoon treatment of tapioca wastewater, Environmental International. Volume 14.

Issue 6. 1988.

38. CDM-SSC-PDD/ Version 03 – in efectect as of: 22 December 2006, Anaerobic

digestions swine wastewater treatment with on-site power project at Bonview

Farms, Version 01/2007, Philippin.

39. CDM-SSC-PDD/ Version 03 – in efectect as of: 22 December 2006, Wastewater

treatment with Biogas Technology in a Tapioca Processing Plant at Roi Et Flour

Company Limited, Version 04/ 2009, Thailan.

40. CDM-SSC-PDD/ Version 03 – in efectect as of: 22 December 2006, Quang Ngai

APFCO Tapioca starch wastewater biogas extraction and utilization project,

Quang Ngai Province, Version 04/2010, Viet Nam.

41. CDM/JI Feasibility Study (2007), Feasibility study of wastewater treatment with

anaerobic digester at starch processing plant in Tay Ninh, Vietnam .

42. Deublein, D., Steinhauster, A., (2008), Biogas from Waste and Renewabe Resources,

An Introduction, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, pp.50.

43. Felix ter Heegde and Ivo Besslink (2005), Domestic biogas and CDM financing,

Biogas Project Office, Ha Noi.

44. Glenn AR (1976), Production of extra-cellular proteins by bacteria, Ann. Rev.

Microbiol. Vol. 30, pp. 41–62.

45. Guillaume Da, Dominique Dufour, Claude Marouzéa, Mai Le Thanh, Pierre-André

Maréchal (2008), Cassava Starch Processing at Small Scale in North Vietnam,

Starch/Stärke 60, pp.358–372.

46. Gujer, W.; Zehnder, A. J. B. (1983), Conversion Processes in Anaerobic Digestion,

Water Science and Technology, Vol. 15, pp.127 – 167.

47. Harmon JL, Svoronos SA, Lyberatos G & Chynoweth D (1993), Adaptive temperature

optimization of continuous digesters, Biomass Bioenergy 5, pp. 279–288.

48. Huỳnh Ngọc Phương Mai (2006), Integrated Treatment of Tapioca Processing

Industrial Wastewater Based on Environmental Bio-Technology, Van Lang

University, Viet Nam.

24

49. Irini Angelidaki & Wendy Sanders (2004), Assessment of the anaerobic

biodegradability of macropollutants, Reviews in Environmental Science and

Bio/Technology 3, pp.117–129.

50. Lettinga, G., van Velsen, A. F. M., Hobma, S. W., de Zeeuw, W. and Klapwijk, A.

(1980), Use of the upflow sludge blanket (UASB) reactor concept for biological

wastewater treatment, especially for anaerobic treatment, Biotechnology and

Bioengineering, 22 (4), pp.699-734.

51. Mandy Gerber, Roland Span (2008), An Analysis of Available Mathematical Models

for Anaerobic Digestion of Organic Substances for Production of Biogas, Paris,

IGRC, pp 6-7.

52. Mackie, R. L. and Bryant M. P.,(1995), Anaerobic Digestion of Cattle Waste at

Mesophilic and Thermophilic Temperatures, Applied Microbiology and

Biotechnology 43, pp.346-350.

53. Moises A. Oliveira, Edson M. Reis and Jorge Nozaki (2001), Biological treatment of

wastewater from the cassava meal industry, Environmental Research, Volume 85,

Issue 2.

54. Ministry of Natural Resources and Environment (2003), Viet Nam Initial National

Communication. Under the United Nations Framework Convention on Climate

Change, Ha Noi.

55. Omid Tayyeba (2009), CDM Project in Waste Disposal and Handling Sector,

Advanced International Course In Local Environmental Management In

UrbanAreas, Europe.

56. Philippine Bio-Sciences Co., Inc (2007), Waste-to-Energy Projects.

57. P.G. Hien, L.T.K Oanh, N.T. Viet and G. Letitinga (1999), Closed wastewater system

in the tapioca industry in Viet Nam, Water Science and Technology, Volume 39,

Issue 5.

58. Prasanna Lal Amatya (1996), Anaerobic treatment of tapioca starch industry

wastewater by bench scale upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor,

Thailan.

59. Rittmann, B. E. and McCarty, P. L. (2001), Environmental Biotechnology: Principles

and Applications, McGraw-Hill, ISBN: 0072345535, New York, United States of

America.

25

60. S.K.Nanda, A.N. Jyothi, C. Balagopalan (2000), Cassava waste treatment and residue

management in Indian, Division of Crop Utilization & Biotechnology Central

Tuber Crops Reasearch Institute Trivandrum, Indian.

61. S.R.P. Avancini, G.L. Faccin, M.A. Vieira, A.A. Rovaris, R. Podesta, R. Tramonte,

N.M.A. de Souza and E.R. Amante, Cassava starch fermentation wastewater:

Characterization and preliminary toxicological studies, Food and Chemical

Toxicology, Volume 45,Issue 11, November 2007.

62. Stafford, D.A. (1989). The anaerobic digestion of food processing waste. In: Green

Shields, R. (ed.). Resources and Applications of Biotechnology- The New Wave,

305-322

63. Tchobanoglous, G., Burton, F. L. and Stensel, H. D. (2003), Wastewater Engineering

Treatment and Reuse, Metcalf and Eddy, Inc., 4th ed, Revised, Mc-Graw-Hill,

ISBN: 0-07- 041878-0, New York, USA.

64. The Intergovernmental Panel on Climate Change (2006), The IPCC 2006 Guidelines

and their evolution from the Revised Guidelines, NGGIP Publications.

65. Thongchai Srinophakun, Uthaipom Suriyapraphadilok and Suvit Tia (2000), Water –

Wastewater managerment of tapioca starch manufacturing using optimization

technique, Science Asia.

66. Truong Quy Tung, Naoyuki, Miyata and Keisuke Iwahori (2004), Growth of

Aspergillus oryzae during treatment of cassava starch processing watewater with

high content of suspended solids, Journal of Bioscience and Bioengineering,

Volume 97, Issue 5.

67. Zaitun, Sri Saeni, M., T.T. Irawadi and H.M.H. Bintoro Djoefrie (2001). Utilization of

industrial waste tapioca as a liquid fertilizer on vegetable crops, Gakuryoku, VII

2. pp 22 – 26.

68. Zeeman G (1991), Mesophilic and physchrophilic digestion of liquid manure,. Ph.D.

Thesis, Wageningen University.

69. ZORG Ukraine Biogas Plants (2009), Hargono, Ukraine.

Tài liệu Internet

70. http://dmcgroup.vn/cam-nang/co-che-phat-trien-sach-cdm/op=detail&maa=CDM-va-

nhung-tiem-nang-cho-Viet-Nam-Ki-II

71. http://www.pointcarbon.com/

72. http://cdm.unfccc.int/methodologies/PAmethodologies/approved.html

26

73. http://www.ciscdm.com/en/cdm_Knowledge_info.asp?id=L710151010277042

74. http://nangluongvietnam.vn/news/vn/than-khoang-san-viet-nam/dieu-chinh-giam-gia-

ban-mot-so-chung-loai-than-trong-nuoc.html

75. http://www.dienluctth.com.vn/vn_khach-hang-can-biet/gia-ban-dien/thong-tu-so-17-

2012ttbct-qui-dinh-ve-gia-ban-dien-va-huong-dan-thuc-hien-ngay-2962012-1256-

pctth.aspx

76. http://www.vietcombank.com.vn/exchangerates/

77. http://cayluongthuc.blogspot.com/2012/03/nhung-giong-san-pho-bien-o-viet-

nam_12.html

78. http://agriviet.com/nd/637-quy-trinh-che-bien-tinh-bot-san-tu-cu-san/

79.http://www.xulymoitruong.com.vn/Browse.php?b=service_detail&id=10&cat=