Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N1, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.
MỤC LỤC

MỞ ĐẦU .................................................................................................................... ii
1. ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................... ii
2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ................................................................. iii
3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ............................................................................................. iv
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................................................ iv
5. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................................... iv
6. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI .................................................................................................. vi

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT VÀ XỬ LÝ ................................... 1
NƢỚC THẢI TINH BỘT MÌ .................................................................................. 1
GIỚI THIỆU VỀ CÂY KHOAI MÌ ...................................................................... 1

1.1.

1.1.1.

Phân loại cây khoai mì ........................................................................................ 1

1.1.2.

Cấu tạo cây khoai mì ........................................................................................... 2

1.1.3.

Thành phần hóa học............................................................................................. 3
TỔNG QUAN NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BỘT MÌ ........................ 5

1.2.

1.2.1.

Giới thiệu chung .................................................................................................. 5

1.2.2.

Hiện trạng ngành chế biến tinh bột mì ở Việt Nam........................................... 6

1.3.

HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM NGÀNH SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ.. 10

1.4.

NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI SẢN XUẤT TINH BỘT

MÌ 11
1.5.

GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ

TAPIOCA – TÂY NINH ........................................................................................... 11
CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NITƠ BẰNG
PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC ............................................................................... 31
2.1.

XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHỨA NITƠ ................................................................... 31


2.2.

NITRAT HÓA ..................................................................................................... 32

2.3.

KHỬ NITRIT VÀ NITRAT ................................................................................ 33

2.4.

MỘT SỐ CÔNG TRÌNH SINH HỌC KHỬ NITƠ ............................................ 33

2.4.1.

Quá trình LUDZACK-ETTINGER hiệu chỉnh (1973) ................................... 33

2.4.2.

Sequencing Batch Reactors (SBR) ................................................................... 35

2.4.3.

Mƣơng Oxi Hóa ................................................................................................. 35

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang I


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.


2.4.4.

Bioerg ................................................................................................................. 36

2.5.

XỬ LÝ P .............................................................................................................. 37

2.6.

GIỚI THIỆU CH PH M VI SINH MICROBELIFT – N1 .............................. 37

2.7.

MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ C CH TI N HÀNH ........................................ 39

CHƢƠNG 3:
3.1.

ẾT QUẢ NGHI N C U VÀ THẢO LU N ............................. 43

K T QUẢ QU TRÌNH CHẠY TĨNH TRÊN MÔ HÌNH ................................ 43

3.1.1.

Chạy t nh tải trọng thời gian 24h ...................................................................... 43

3.1.2.


Chạy t nh tải trọng 16h ...................................................................................... 48

3.1.3.

Chạy t nh tải trọng thời gian 8h ........................................................................ 54

3.2.

K T QUẢ QU TRÌNH CHẠY ĐỘNG TRÊN MÔ HÌNH .............................. 59

3.2.1.

Chạy ộng tải trọng thời gian 24h .................................................................... 59

3.2.2.

Chạy ộng tải trọng thời gian 16h .................................................................... 65

3.2.3.

Chạy ộng tải trọng thời gian 8h ...................................................................... 70

ẾT LU N VÀ

IẾN NGH ................................................................................ 75

1. Kết lu n ........................................................................................................................... 75
2. Kiến nghị ......................................................................................................................... 76

Tiếng Anh ................................................................................................................ 78


HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang II


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1

: Các thông số nƣớc thải cần phân tích .................................................... vi

Bảng 1. 1 : Thành phần hóa học của củ khoai mì ..................................................... 3
Bảng 1. 2 : Thành phần hóa học của v củ và b khoai mì ....................................... 3
Bảng 1. 3 : Thống kê số liệu về diện tích, sản lƣợng và năng suất khoai mì tính trên
cả nƣớc trong giai oạn 2011 – 2015. ........................................................................ 7
Bảng 1. 4 : Một số nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì tại các tỉnh miền Nam ....... 7
Bảng 1. 5 : Tải lƣợng ô nhiễm do nƣớc thải tinh bột khoai mì tại Việt Nam. ........ 11
Bảng 1. 6 : Diện tích các hạng mục công trình của nhà máy .................................. 14
Bảng 1. 7 : Nhu cầu sử dụng hóa chất của nhà máy................................................ 18
Bảng 1. 8 : Danh mục hóa chất sử dụng tại hệ thống xử lý nƣớc thải .................... 19
Bảng 1. 9 : Các thông số nƣớc thải ngành sản xuất tinh bột khoai mì .................... 21
Bảng 2. 1 : Một số chỉ tiêu nƣớc thải làm cơ sở cho việc thiết kế hệ thống xử lý
(Trích kết quả thí nghiệm chạy mô hình thực tế). .................................................... 41
Bảng 3. 1 : Kết quả phân tích nƣớc thải ầu vào 24h.............................................. 43
Bảng 3. 2 : Kết quả phân tích các chỉ tiêu mô hình không có tăng cƣờng vi sinh tải
trọng 24h ................................................................................................................... 43
Bảng 3. 3 : Hiệu suất khử Nitơ ở mô hình không tăng cƣờng vi sinh 24h .............. 44
Bảng 3. 4 : Hiệu suất khử Photpho ở mô hình không tăng cƣờng vi sinh 24h........ 45

Bảng 3. 5 : Kết quả phân tích các chỉ tiêu mô hình có tăng cƣờng vi sinh tải trọng
24h ............................................................................................................................ 46
Bảng 3. 6 : Hiệu suất khử Nitơ ở mô hình có tăng cƣờng vi sinh 24h .................... 46
Bảng 3. 7 : Hiệu suất khử Photpho ở mô hình có tăng cƣờng vi sinh 24h .............. 47
Bảng 3. 8 : Kết quả phân tích nƣớc thải ầu vào 16h.............................................. 48
Bảng 3. 9 : Kết quả phân tích các chỉ tiêu mô hình không có tăng cƣờng vi sinh tải
trọng 16h ................................................................................................................... 49
Bảng 3. 10 : Hiệu suất khử Nitơ ở mô hình không có tăng cƣờng vi sinh 16h ........ 49
Bảng 3. 11 : Hiệu suất khử Photpho ở mô hình không có tăng cƣờng vi sinh 16h .. 50
Bảng 3. 12 : Kết quả phân tích các chỉ tiêu mô hình có tăng cƣờng vi sinh tải trọng
16h ............................................................................................................................ 51

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang III


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

Bảng 3. 13 : Hiệu suất khử Nitơ ở môhình có tăng cƣờng vi sinh 16h .................... 52
Bảng 3. 14 : Hiệu suất khử Photpho ở mô hình có tăng cƣờng vi sinh 16h ............. 53
Bảng 3. 15 : Kết quả phân tích nƣớc thải ầu vào 8h............................................... 54
Bảng 3. 16 : Kết quả phân tích các chỉ tiêu mô hình không có tăng cƣờng vi sinh tải
trọng thời gian 8h...................................................................................................... 54
Bảng 3. 17 : Hiệu suất khử Nitơ ở mô hình không có tăng cƣờng vi sinh 8h .......... 55
Bảng 3. 18 : Hiệu suất khử Photpho ở mô hình không có tăng cƣờng vi sinh 8h .... 56
Bảng 3. 19 : Kết quả phân tích các chỉ tiêu mô hình có tăng cƣờng vi sinh tải trọng
8h .............................................................................................................................. 57
Bảng 3. 20 : Hiệu suất khử Nitơ ở mô hình có tăng cƣờng vi sinh 8h ..................... 57
Bảng 3. 21 : Hiệu suất khử Photpho ở mô hình không có tăng cƣờng vi sinh 8h .... 58

Bảng 3. 22 : Kết quả phân tích nƣớc thải ầu vào 24h............................................. 59
Bảng 3. 23 : Kết quả phân tích các chỉ tiêu mô hình không có tăng cƣờng vi sinh tải
trọng 24h ................................................................................................................... 60
Bảng 3. 24 : Hiệu suất khử Nitơ ở mô hình không có tăng cƣờng vi sinh 24h ........ 60
Bảng 3. 25 : Hiệu suất khử PhotPho ở mô hình không có tăng cƣờng vi sinh 24h . 61
Bảng 3. 26 : Kết quả phân tích các chỉ tiêu mô hình có tăng cƣờng vi sinh tải trọng
24h ............................................................................................................................ 62
Bảng 3. 27 : Hiệu suất khử Nitơ ở mô hình có tăng cƣờng vi sinh 24h ................... 63
Bảng 3. 28 : Hiệu suất khử PhotPho ở mô hình có tăng cƣờng vi sinh 24h............. 64
Bảng 3. 29 : Kết quả phân tích nƣớc thải ầu vào 16h............................................. 65
Bảng 3. 30 : Kết quả phân tích các chỉ tiêu mô hình không có tăng cƣờng vi sinh tải
trọng 16h ................................................................................................................... 65
Bảng 3. 31 : Hiệu suất khử Nitơ ở mô hình không có tăng cƣờng vi sinh 16h ........ 65
Bảng 3. 32 : Hiệu suất khử PhotPho ở mô hình không có tăng cƣờng vi sinh 16h . 66
Bảng 3. 33 : Kết quả phân tích các chỉ tiêu mô hình có tăng cƣờng vi sinh tải trọng
16h ............................................................................................................................ 67
Bảng 3. 34 : Hiệu suất khử Nitơ ở mô hình có tăng cƣờng vi sinh 16h .................. 68
Bảng 3. 35 : Hiệu suất khử PhotPho ở mô hình có tăng cƣờng vi sinh 16h............. 69
Bảng 3. 36 : Kết quả phân tích nƣớc thải ầu vào 8h............................................... 70

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang IV


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

Bảng 3. 37 : Kết quả phân tích các chỉ tiêu mô hình không có tăng cƣờng vi sinh tải
trọng 8h ..................................................................................................................... 70
Bảng 3. 38 : Hiệu suất khử Nitơ ở mô hình không có tăng cƣờng vi sinh 8h ......... 71

Bảng 3. 39 : Hiệu suất khử Photpho ở mô hình không có tăng cƣờng vi sinh 8h .... 71
Bảng 3. 40 : Kết quả phân tích các chỉ tiêu mô hình có tăng cƣờng vi sinh tải trọng
8h .............................................................................................................................. 72
Bảng 3. 41 : Hiệu suất khử Nitơ ở mô hình có tăng cƣờng vi sinh 8h ..................... 73
Bảng 3. 42 : Hiệu suất khử PhotPho ở mô hình không có tăng cƣờng vi sinh 8h.... 74

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang V


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

DANH SÁCH HÌNH
Hình 1. 1. Cây khoai mì.............................................................................................. 1
Hình 1. 2. Sơ ồ quy trình chế biến tinh bột khoai mì ............................................... 9
Hình 1. 3. Sơ ồ vị trí nhà máy chế biến tinh bột khoai mì trong khu vực .............. 13
Hình 1. 4. Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì ..................................... 15
Hình 1. 5. Quy trình ép bã mì ................................................................................... 17
Hình 1. 6. B biogas ................................................................................................. 23
Hình 1. 7. B Anoxic ................................................................................................ 23
Hình 1. 8. Mƣơng oxy hóa........................................................................................ 24
Hình 1. 9. B l ng sinh học ...................................................................................... 24
Hình 1. 10. B keo tụ tạo bông ................................................................................. 25
Hình 1. 11. B l ng hóa lý ........................................................................................ 25
Hình 1. 12. B khử tr ng .......................................................................................... 26
Hình 1. 13. Sơ ồ công nghệ ề xuất........................................................................ 27
Hình 2. 1. Quá trình chuy n hóa Nitơ trong nƣớc thải ............................................ 31
Hình 2. 2. Sơ ồ quá trình LUDZACK – ETTINGER hiệu chỉnh (1973) ............. 34
Hình 2. 3. Sơ ồ quá trình BardenphoTM ................................................................. 34

Hình 2. 4. Các giai oạn của quá trình SBR............................................................ 35
Hình 2. 5. Sơ ồ mƣơng oxy hóa khử nitơ .............................................................. 36
Hình 2. 6. Sơ ồ công nghệ BIOERG kết hợp khử nitơ và photpho ....................... 36
Hình 2. 7. Mô hình nghiên cứu ................................................................................ 39
Hình 3. 1. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Nitơ tổng theo thời gian ............................ 44
Hình 3. 2. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Photpho tổng theo thời gian ...................... 45
Hình 3. 3. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Nitơ tổng theo thời gian ............................ 47
Hình 3. 4. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Photpho tổng theo thời gian ...................... 48
Hình 3. 5. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Nitơ tổng theo thời gian ............................ 50
Hình 3. 6. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Photpho tổng theo thời gian ...................... 51
Hình 3. 7. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Nitơ tổng theo thời gian ............................ 52
Hình 3. 8. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Photpho tổng theo thời gian ...................... 53
Hình 3. 9. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Nitơ tổng theo thời gian ............................ 55

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang VI


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

Hình 3. 10. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Photpho tổng theo thời gian ..................... 56
Hình 3. 11. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Nitơ tổng theo thời gian ........................... 58
Hình 3. 12. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Photpho tổng theo thời gian ..................... 59
Hình 3. 13. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Nitơ tổng theo thời gian ........................... 61
Hình 3. 14. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Photpho tổng theo thời gian ..................... 62
Hình 3. 15. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Nitơ tổng theo thời gian ........................... 63
Hình 3. 16. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Photpho tổng theo thời gian ..................... 64
Hình 3. 17. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Nitơ tổng theo thời gian ........................... 66
Hình 3. 18. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Photpho tổng theo thời gian ..................... 67

Hình 3. 19. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Nitơ tổng theo thời gian ........................... 68
Hình 3. 20. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Photpho tổng theo thời gian ..................... 69
Hình 3. 21. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Nitơ tổng theo thời gian ........................... 71
Hình 3. 22. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Nitơ tổng theo thời gian ........................... 72
Hình 3. 23. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Nitơ tổng theo thời gian ........................... 73
Hình 3. 24. Đồ thị bi u diễn sự thay ổi Nitơ tổng theo thời gian ........................... 74

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang VII


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trong Khoa Công nghệ Sinh Học
- Thực Phẩm - Môi Trƣờng; Trƣờng Đại học Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh
(Hutech),

truyền ạt cho tôi nhiều kiến thức bổ ích trong công việc và cuộc sống

và tạo iều kiện cho tôi học t p suốt thời gian học Cao học tại trƣờng.
Chân thành cảm ơn PGS. TS. Huỳnh Phú, thầy

t n tình hƣớng dẫn và chỉ

dạy cho tôi trong suốt quá trình thực hiện Lu n văn tốt nghiệp Cao học.
Cảm ơn Công ty TNHH Tapioca

tạo iều kiện cho tôi thực hiện Lu n văn.


Và gửi lời cảm ơn ến tất cả các bạn lớp 15SMT11

c ng tôi ồng hành,

ộng viên và giúp ỡ về mọi mặt trong thời gian học t p.
Cám ơn, vợ con, gia ình, anh chị em và bạn bè

cỗ vũ ộng viên cho tôi

hoàn thành Lu n văn này
Trong quá trình thực hiện Lu n văn tốt nghiệp này không tránh kh i những
thiếu sót, cảm ơn những nh n xét, óng góp ý kiến của các Thầy, Cô và ồng nghiệp
Lu n văn ƣợc hoàn thiện với chất lƣợng tốt hơn.
Tác giả

Nguyễn Đức Phƣơng

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang i


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Khoai mì là một cây nông nghiệp

ƣợc công nghiệp hóa rất thành công. Ở


nƣớc ta, khoai mì ƣợc trồng từ Nam ra B c. C ng với việc trồng, từ lâu nhân dân
ta

chế biến thành lƣơng thực cho ngƣời, gia súc (s n lát) hoặc chế biến thành

những món ăn dân d nhƣ làm bánh, nấu chè,… Nhiều ngành công nghiệp và chế
biến thực phẩm có sử dụng tinh bột khoai mì cũng rất phát tri n dẫn ến nhu cầu
tinh bột khoai mì tăng nhanh chóng.
Theo Bộ Nông nghiệp và Phát tri n nông thôn, năm 2013, diện tích trồng khoai
mì tại Việt Nam ạt hơn 544.000 ha, năng suất khoai mì tƣơi bình quân ạt gần 18
tấn/ha và sản lƣợng ạt 9,74 triệu tấn. Hiện tại sản lƣợng khoai mì của Việt Nam tăng
gấp 3,93 lần, năng suất tăng 2 lần so với năm 2000.
Thế nhƣng, i sau sự phát tri n về kinh tế từ ngành sản xuất khoai mì mang lại
là hàng loạt vấn ề về môi trƣờng, ặc biệt là vấn ề nƣớc thải sản xuất tinh bột
khoai mì. Nƣớc thải ngành sản xuất khoai mì phần lớn là nƣớc rửa củ và tách tinh
bột, thành phần chỉ tiêu ô nhiễm chủ yếu là hàm lƣợng hữu cơ, ộ ục cao. Phần
lớn, nƣớc thải này chƣa xử lý mà xả thẳng xuống hệ thống kênh rạch hoặc các khu
ất trống tự thấm nƣớc, lâu ngày hàm lƣợng hữu cơ lớn phân hủy sẽ bốc m i chua
nồng, Nƣớc thải ngấm vào nƣớc ngầm sẽ làm cho các giếng không th sử dụng
ƣợc cho việc sinh hoạt của ngƣời dân, nƣớc thải ứ ộng trong các mƣơng r nh
cũng bốc m i hôi thối khó chịu,…
Đ kh c phục tình trạng này, nhiều công ty sản xuất

ầu tƣ một số tiền

không nh trong việc xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải trƣớc khi xả thải ra môi
trƣờng theo QCVN 40-2011/BTNMT.
Thế nhƣng, công nghệ xử lý nƣớc thải ngành khoai mì hiện nay vẫn còn nhiều
bất c p; Nhƣợc i m, hiệu quả xử lý của các công trình không cao dẫn tới việc phải

tăng kích thƣớc các công trình hoặc xử lý qua nhiều b c rất tốn kém về tài chính.
Xu hƣớng xử lý nƣớc thải hiện nay là giảm ô nhiễm thứ cấp (bùn thải) và chi phí v n
hành thấp (hóa chất) nên phƣơng pháp sinh học ƣợc ƣu tiên hàng ầu trong việc lựa chọn

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang ii


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

công nghệ xử lý. Chính vì iều ó, nhiều nghiên cứu ƣợc thực hiện nhằm tìm ra chuẩn vi
sinh xử lý tốt hơn và thích ứng ƣợc với iều kiện tự nhiện của Việt Nam.
Vi sinh MICROBELIFT - N1, chuẩn vi sinh 100% có nguồn gốc tự nhiên ƣợc
nghiên cứu, nuôi cấy và phát tri n bởi phòng thí nghiện sinh hóa Hoa Kỳ. Với khả năng
ẩy mạnh, thiết l p và duy trì quá trình nitrat hoá trong các công trình xử lý nƣớc thải nên
MICROBELIFT - N1

ƣợc áp dụng trong xử lý nƣớc thải từ năm 1976 ở nhiều nơi trên

thế giới. Thế nhƣng, MICROBELIFT - N1 mới ƣợc sử dụng tại Việt Nam trong những
năm gần ây và hầu nhƣ chƣa có nghiên cứu cụ th nào ƣợc công bố liên quan ến việc
áp dụng chuẩn vi sinh này với lƣu lƣợng bao nhiêu là phù hợp và cho hiệu quả cao nhất.
Nhằm trả lời câu h i trên, ề tài lu n văn “Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi
sinh MICROBELIFT - N1 để nâng cao hiệu quả khử Nitơ, Photpho trong nƣớc
thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh” ƣợc thực hiện.
2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
2.1.

Đối tƣợng nghiên cứu


a) Nước thải tinh bột khoai mì
Đối tƣợng nghiên cứu thứ nhất của lu n văn này là nƣớc thải ngành công
nghiệp sản xuất tinh bột khoai mì. Đây là một trong những loại nƣớc thải gây ô
nhiễm nặng nề cho môi trƣờng do tải lƣợng ô nhiễm hữu cơ cao, ộ pH thấp, hàm
lƣợng chất r n lơ lửng, dinh dƣỡng cao và ặc biệt hàm lƣợng N, amoni của nó khá
cao, có m i hôi nồng khó chịu.
b) Chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N1
Do thành phần nƣớc thải có hàm lƣợng N, Amoni khá cao. Nên vấn ề

tăng

khả năng hiệu quả cho việc xử lý nƣớc chính là phải khử ƣợc lƣợng Nitơ, Photpho
MICROBE-LIFT N1 là một quần th vi sinh ặc hiệu cao chuy n hóa nitơ ƣợc
thiết kế ặc biệt

thúc ẩy, thiết l p và duy trì quá trình chuy n hóa nitơ trong các hệ

thống xử lý nƣớc thải ƣợc thiết kế ph hợp. MICROBELIFT N1 chứa vi khuẩn
Nitrosomonas spp và Nitrobacter spp. Nitrosomonas spp chuy n hóa ammonia
thành nitrite và Nitrobacter spp chuy n hóa nitrite thành nitrate. Nhóm vi sinh chọn
lọc có tính chuyên biệt cao này yêu cầu những iều kiện ặc biệt

ạt quá trình

nitrate hóa ổn ịnh.
HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang iii



Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

2.2.

Phạm vi nghiên cứu

Nƣớc thải từ nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tapioca – Tây Ninh
- Mô hình sinh học (B Anoxic, B Aerotank, B L ng).
- Xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột khoai mì.
3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu thực nghiệm xử lý nƣớc thải chế biến khoai mì với tải lƣợng ph hợp
khi dùng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT - N1

kết quả ầu ra ạt tiêu chuẩn xả thải.

4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Thu th p số liệu, tài liệu có liên quan ến chuyên ề.
Khảo sát các công trình xử lý nƣớc thải tinh bột khoai mì ở công ty TNHH
Tapioca VN.
Lấy mẫu, phân tích các chỉ tiêu nƣớc thải ầu vào.
Thiết l p mô hình quy mô phòng thí nghiệm.
V n hành mô hình nghiên cứu, tiến hành phân tích các chỉ tiêu nhƣ: pH, Nito
tổng, Phopho tổng, Nitrit, Nitrat, Amoni, COD.
Tổng kết số liệu, xử lý số liệu, ánh giá hiệu quả của từng tải trọng.
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
5.1.

Phƣơng pháp chung


 Phương pháp nghiên cứu tài liệu
Mục ích ề làm rõ hơn về ề tài nghiên cứu, có thêm kiến thức tổng quát về l nh
vực ang nghiên cứu, tránh tr ng l p với các nghiên cứu trƣớc ây và xây dựng lu n cứ
chứng minh các giả thuyết.
Các tài liệu thuộc về:
-

Tài liệu về iều kiện tự nhiên ở tỉnh Tây Ninh.

-

Điều kiện kinh tế x hội tỉnh Tây Ninh.

-

Năng suất cây mì (s n) ở khu vực tỉnh Tây Ninh.

-

Tài liệu công trình xử lý nƣớc liên quan ến nƣớc thải khoai mì tỉnh Tây Ninh.

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang iv


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

 Phương pháp kế thừa:
Là phƣơng pháp phân tích tiếp thu, sử dụng có chọn lọc các kết quả nghiên

cứu của các chuyên gia i trƣớc. Đây là một trong những phƣơng pháp quan trọng
giúp cho lu n văn ạt kết quả tốt hơn.
 Phương pháp thực nghiệm:
Là phƣơng pháp thu th p trong những iều kiện ƣợc tạo ra một cách ặc biệt
(tạo ra kinh nghiệm mới, lý thuyết mới

khẳng ịnh những mối liên hệ dự kiến sẽ

có trong những iều kiện mới) ảm bảo cho sự th hiện tích cực, chủ ộng của các
hiện tƣợng, sự kiện nghiên cứu.
 Phương pháp so sánh:
So sánh các kết quả thực hiện với Tiêu chuẩn, Quy chuẩn làm căn cứ ánh giá
các kết quả nghiên cứu
 Phương pháp thống kê – xử lý số liệu:
Sử dụng Exell thống kê và xử lý số liệu trong quá trình thực hiện Lu n văn
5.2.

Phƣơng pháp thực nghiệm
Mục ích tác ộng lên ối tƣợng mà mình ang nghiên cứu một cách chủ ộng

nhất, can thiệp có ý thức về quá trình diễn biến tự nhiên của mô hình

kịp thời

kh c phục cũng nhƣ có những số liệu thực tế, thực nghiệm.
5.3.

Phƣơng pháp phân tích

 Dụng cụ và hóa chất thí nghiệm

Tủ sấy
Máy quang phổ kế (Spectrophotometer UV- VIS; DR5000; USA- HACH)
Hóa chất làm COD, Tổng Nitơ, Tổng P. [11
Thiết bị chƣng cất.
Máy o pH (MP220 pHMeter)
Hoá chất: Al2 (SO4)3 .18H2O, NaOH; PAC; H2SO4; K2Cr2O7, 0,0167M...
Chế phẩm vi sinh microbelift – N1

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang v


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

Chỉ tiêu

Bảng 1: Các thông số nước thải cần phân tích
QCVN 40-2011-BTNMT
Đơn vị
ết quả
Loại A
Loại B

pH

3.8 – 4.5

6–9


5,5 – 9

BOD5

mg/l

1.540 – 8.750

30

50

COD

mg/l

2.500 – 10.000

75

150

SS

mg/l

120 – 3000

50


100

Nitơ tổng

mg/l

150 – 800

20

40

Photpho tổng

mg/l

4 – 91

4

6

Cyanua

mg/l

4 – 75

0,07


0,1

+ Phƣơng pháp phân tích pH: d ng máy o pH và giấy quỳ.
+ Phƣơng pháp phân tích BOD5: Dựa trên phƣơng pháp o hàm lƣợng oxy hòa
tan. Sử dụng chai DO có th tích V=300ml. Đo hàm lƣợng DO ban ầu và sau
5 ngày ủ ở 200C. Lƣợng oxy chênh lệch do vi sinh v t sử dụng chính là BOD.
+ Phƣơng pháp phân tích COD: Oxy hóa mẫu trong môi trƣờng acid với
K2Cr2O7 trong 2h ở 1500C, sau ó chuẩn ộ lại với FAS và chỉ thị Feroin.
+ Phƣơng pháp phân tích SS: so sánh khối lƣợng giấy lọc trƣớc và sau khi lọc
một th tích xác ịnh nƣớc thải ƣợc sấy ở 1050C ến khi khối lƣợng không ổi.
+ Phƣơng pháp phân tích N tổng số: xác ịnh N- Phƣơng pháp hấp thu và
chƣng cất chuẩn ộ; TCVN 5988:1995
+ Phƣơng pháp phân tích P tổng số: Xác ịnh P- Phƣơng pháp hấp thu chƣng cất
chuẩn ộ; TCVN 6202:2008
+ Phƣơng pháp phân tích Cyanua: Xác ịnh CN- Phƣơng pháp hấp thu chƣng
cất chuẩn ộ; TCVN 6177: 2008
6.

Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

6.1.

Ý ngh a khoa học
Nghiên cứu này thực hiện nhằm tìm ra câu trả lời khi áp dụng các chế phẩm sinh

học xử lý nƣớc thải khoai mì. Nghiên cứu còn tạo tiền ề cho các công trình khoa học
sau khi áp dụng chế phẩm vi sinh Microbe-lift N1 với nhiều loại nƣớc thải khác nhau.
HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang vi



Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

6.1.1. Ý nghĩa thực tiễn
Nƣớc thải trong ngành sản xuất khoai mì nói chung có hàm lƣợng chất dinh
dƣỡng và chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học tƣơng ối cao nên việc áp dụng phƣơng
pháp xử lý sinh học mang lại hiệu quả cao. Với ƣu i m của nó là chi phí ầu tƣ và
v n hành thấp, ph hợp với iều kiện kinh tế x hội nƣớc ta nói chung và các tỉnh
thành có diện tích quy mô trồng khoai mì lớn ở nƣớc ta (nhƣ Tây Ninh, Đaklak…).

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang vii


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT VÀ XỬ LÝ
NƢỚC THẢI TINH BỘT MÌ
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÂY KHOAI MÌ
1.1.1. Phân loại cây khoai mì
Giới (regnum): Plantae
Ngành (divisio): Magliophyta
Lớp (Class): Magnoliopsida
Bộ (ordo): Malpighiales
Họ (familia): Euphorbiaceae
Phân họ (subfamilia): Crotonoideae
Tông (tribus): manihoteae
Chi (genus): Manihot


Hình 1. 1. Cây khoai mì

Loài (species): M. esculenta
Cây khoai mì có nguồn gốc ở v ng nhiệt ới của châu Mỹ La tinh (Crantz, 1976)
và ƣợc trồng cách ây khoảng 5.000 năm (CIAT, 1993). Trung tâm phát sinh cây mì
giả thiết tại v ng ông b c của nƣớc Brazil thuộc lƣu vực sông Amazon, nơi có nhiều
chủng loại mì trồng và hoang dại (De Candolle 1886; Rogers, 1965). Trung tâm phân
hóa phụ có th tại Mexico và v ng ven bi n phía b c của Nam Mỹ. Bằng chứng về
nguồn gốc mì trồng là những di tích khảo cổ ở Venezuela niên ại 2.700 năm trƣớc Công
nguyên, di v t th hiện củ mì ở c ng ven bi n Peru khoảng 2000 năm trƣớc Công
nguyên, những lò nƣớng bánh trong phức hệ Malabo ở phía B c Colombia niên ại
khoảng 1.200 năm trƣớc Công nguyên, hạt tinh bột trong phân hóa thạch ƣợc phát hiện
tại Mexico có tuổi từ năm 900 ến 200 trƣớc công nguyên (Rogers 1963, 1965).
Cây khoai mì ƣợc ngƣời Bồ Đào Nha ƣa ến Congo vào thế kỷ 16. Tài liệu nói tới
mì ở v ng này là của Barre và Thevet viết năm 1558. Ở châu Á, mì ƣợc du nh p vào Ấn
Độ khoảng thế kỷ 17 (P.G. Rajendran et al, 1995) và Sri Lanka ầu thế kỷ 18 (W.M.S.M
Bandara và M Sikurajapathy, 1992). Sau ó, mì ƣợc trồng ở Trung Quốc, Myanma và
các nƣớc châu

khác ở cuối thế kỷ 18, ầu thế kỷ 19 (Fang Baiping 1992. U Thun Than

992). Cây s n ƣợc du nh p vào Việt Nam khoảng giữa thế kỷ 18, (Phạm Văn Biên,
Hoàng Kim, 1991). Hiện chƣa có tài liệu ch c ch n về nơi trồng và năm trồng ầu tiên.
HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang 1


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.


Ở nƣớc ta, cây mì ƣợc trồng kh p nơi từ B c vào Nam, nhiều nhất là ở v ng
trung du miền núi. Hiện nay mì là một trong những loại cây hoa màu quan trọng
trong cơ cấu lƣơng thực của nƣớc ta.
1.1.2. Cấu tạo cây khoai mì
Cây khoai mì là cây lƣơng thực ứng thứ ba trên thế giới sau gạo và ngô.
Khoai mì có hàm lƣợng carbonhydrat cao hơn 40% so với gạo, 25% so với ngô.
Củ mì thƣờng có dạng hình trụ, vuốt hai ầu. Kích thƣớc t y thuộc vào thành phần
dinh dƣỡng của ất và iều kiện trồng, dài 0,1 – 1m, ƣờng kính 2 – 10cm. Cấu tạo
gồm bốn phần chính: lớp v gỗ, v c i, phần thịt củ và phần lõi.
V gỗ gồm những tế bào xếp sít, thành phần chủ yếu là cellulose và hemicellulose,
không có tinh bột, có vai trò bảo vệ củ kh i những tác ộng bên ngoài. V gỗ m ng, chiếm
0,5 – 5% trọng lƣợng củ. Khi chế biến, phần v gỗ thƣờng kết dính với các thành phần
khác nhƣ: ất, cát, sạn và các chất hữu cơ khác. V c i dày hơn v gỗ, chiếm 5 – 20%
trọng lƣợng củ. Gồm các tế bào thành dày, thành tế bào chủ yếu là cellulose, bên trong tế
bào là các hạt tinh bột, các chất chứ nitrogen và dịch bào. Trong dịch bào có tanin, s c tố,
ộc tố, các enzyme,…V c i có nhiều tinh bột (5 – 8%), khi chế biến nếu tách b

i thì

sẽ tổn thất tinh bột trong củ, nếu không tách thì nhiều chất dịch sẽ làm ảnh hƣởng ến
màu s c của tinh bột.
Thịt củ khoai mì là thành chủ yếu trong củ, gồm các tế bào nhu mô thành
m ng là chính, thành phần chủ yếu là cellulose, pentosan. Bên trong tế bào là các
hạt tinh bột, nguyên sinh chất, glucide hòa tan và nhiều nguyên tố vi lƣợng khác.
Những tế bào xơ bên ngoài chứa nhiều tinh bột, càng vào phía trong hàm lƣợng tinh
bột càng giảm. Ngoài các tế bào nhu mô còn có các tế bào thành cứng không chứa
tinh bột, cấu tạo từ cellulose nên cứng nhƣ gỗ gọi là xơ.
Lõi củ khoai mì ở trung tâm dọc từ cuống ến chuôi củ. Ờ cuống lõi to nhất rồi
nh dần tới chuôi, chiếm 0,3 – 1% trọng lƣợng củ. Thành phần lõi là cellulose và

hemicellulose.

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang 2


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

1.1.3. Thành phần hóa học
Thành phần hóa học thay ổi t y theo giống cây trồng, tính chất, ộ dinh
dƣỡng của ất, ộ phát tri n của cây và thời gian thu hoạch.
Bảng 1. 1: Thành phần hóa học của củ khoai mì
Thành phần

Tỷ trọng (% trọng lƣợng)

Nƣớc

70,25

Tinh Bột

21,45

Chất ạm

1,12

Chất xơ


5,13

Độc tố (CN-)

0,001 – 0,04

Đƣờng trong củ khoai mì chủ yếu là glucose và một ít maltose. Khoai càng già
thì hàm lƣợng ƣờng càng giảm. Trong quá trình chế biến, ƣờng sẽ hòa tan với
nƣớc và thải ra ngoài. Chất ạm trong khoai cho ến nay vẫn chƣa nghiên cứu kỹ,
tuy nhiên do hàm lƣợng thấp nên ít ảnh hƣởng ến môi trƣờng. Ngoài những thành
phần có giá trị dinh dƣỡng, trong củ khoai mì còn chứa các ộc tố, anin, s c tố và hệ
enzyme phức tạp. Theo một số các nghiên cứu trong số các enzyme thì
polyphenoloxydaza xúc tác quá trình oxy hóa polyphenol nhƣ acdamin tạo thành
các chất có màu. Những chất này gây khó khăn trong quá trình chế biến nếu quy
trình công nghệ không thích hợp sẽ cho sản phẩm kém chất lƣợng.
Bảng 1. 2: Thành phần hóa học của v củ và bã khoai mì
Thành phần

Vỏ củ mì (mg/100mg)

Bã phơi khô

10,8 – 11,4

12,5 – 13

28 – 38

51,8 – 63


0,85 – 1,12

1,5 – 2

Độ tro

1 – 1,45

0,58 – 0,65

Đƣờng tự do

1 – 1,4

0,37 – 0,43

Vết

0,008 – 0,009

Độ ẩm
Tinh bột
Protein thô

HCN

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang 3



Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

Pentosan
Các loại Polysaccharide

Vết

1,95 – 2,4

6,6 – 10,2

4 – 8,492

(Hội thảo giảm thiểu ô nhiễm công nghiệp chế biến tinh bột mì Hà Nội, 01/1998)
Đặc biệt trong củ khoai mì còn chứa ộc tố Cyanua CN- thƣờng có trong các chóp
củ, nhất là các v ng bị rễ tranh ăn luồn vào hay khi chăm bón ụng phải. Khi củ chƣa
ào nhóm này ở dạng glucozite gọi là phaseolutanin (C10H17NO6). Dƣới tác dụng của
enzyme hay môi trƣờng acid, chất này phân hủy thành glucose, acetone và acid
cyahyrit (HCN). Nhƣ v y sau khi ào củ khoai mì mới xuất hiện HCN tự do, vì khi ào
tự vệ thì các enzyme trong củ mới b t ầu hoạt ộng mạnh, ặc biệt xuất hiện nhiều
trong khi chế biến và sau khi ăn (trong dạ dày ngƣời có chứa acid và dịch trong chế
biến cũng là môi trƣờng acid). Phaseolutanin t p trung ở v c i, dễ tách trong quá trình
chế biến, hòa tan tốt trong nƣớc, kém tan trong rƣợu etylic và metylic, rất ít hòa tan
trong cloroform và hầu nhƣ không tan trong ether.
Các hợp chất Cyanua ƣợc phân thành bốn nhóm chính:
(i) Nhóm hợp chất cyanua ơn giản, tan và ộc nhƣ: axit cyahyric (HCN) và
muối cyanua NaCN, KCN,..
(ii) Nhóm hợp chất cyanua ơn giản không tan Fe(CN)2,… chúng ở dạng phân

tán nh , chúng xâm nh p vào cơ th dƣới tác dụng của môi trƣờng axit của dịch vị
chúng sẽ chuy n sang trạng thái ơn giản tan và gây nhiễm ộc cơ th .
(iii) Nhóm pức chất cyanua tan và ộc: [Cu(CN)

2-

, [Cu(CN)3]2-, [Zn(Cn)]3-,

[Zn(CN)4]3-. Trong ó ổn ịnh nhất [Cu(CN)3]2(iv) Nhóm chƣa các phức chất cyanua tan không ộc: các phức chất fericyanua
[Fe(CN)6]4- và Fe(CN)6]3-. Sau khi xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sunfat, những
phức chất dễ dàng chuy n hóa thành các cyanua tan và ộc.
Vì hòa tan ộc tố trong nƣớc nên khi chế biến, ộc tố sẽ theo nƣớc dịch ra ngoài. Tuy
thuộc vào giống ất và cây trồng mà hàm lƣợng ộc tố có th thay ổi từ 0,0001 – 0,004%
CN- gây ộc tính cao ối với ngƣời và thủy sinh v t. Cân CN- ngăn cản các quá trình
chuy n hóa các ion vào da, túi mât, th n ảnh hƣởng tới quá trình phân hóa tế bào thần
kinh. Hàm lƣợng cyanua cao ảnh hƣởng tới mạch máu n o. Triệu chứng ban ầu là co

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang 4


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

gi t sau ó dẫn ến vỡ mạch máu n o. CN- gây ộc cho cá, ộng v t hoang d , v t nuôi.
Đối với cá, CN- ộc ở liều lƣợng 4 – 5 mg/l. Đó là lý do tại sao việc khử CN- rất quan
trọng ối với hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy tinh bột mì.
Ở Việt Nam, ngành chế biến khoai mì phát tri n ở thế kỷ 16, những năm gần ây do
nhu cầu phát tri n của ngành chăn nuôi và ngành chế biến thực phẩm tinh bột mì b t ầu
gia tăng, sản lƣợng bột mì hàng năm ạt hơn 3 triệu tấn. theo Bộ Nông Nghiệp và Phát

Tri n Nông Thôn dự báo sản lƣợng tinh bột mì vào năm nay của nƣớc ta ạt khoảng
600.000 tấn. Theo sự gia tăng về sản lƣợng là lƣợng nƣớc thải sản xuất cũng theo ó tăng
lên. Ƣớc tính trung bình những năm gần ây, ngành chế biến tinh bột khoai mì (bao gồm
nhà máy chế biến và hộ gia ình)

thải ra môi trƣờng 500.000 tấn b thải và 15 triệu m3

nƣớc thải mỗi năm. Thành phần chủ yếu của các loại nƣớc thải này là các hợp chất hữu cơ,
các chất này khi thải ra ngoài môi trƣờng nhanh chóng bị phân hủy và gây ô nhiễm nghiêm
trọng ến môi trƣờng ất, nƣớc, không khí,… ảnh hƣởng ến dân cƣ trong khu vực. Hiện
nay, ở một số nhà máy nồng ộ COD trong nƣớc thải vƣợt TCVN hàng trăm lần. Đó là lý
do vì sao việc xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột khoai mì là vấn ề quan trọng hiện nay.
1.2. TỔNG QUAN NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BỘT MÌ
1.2.1. Giới thiệu chung
Tinh bột khoai mì là nguồn cung cấp thực phẩm cho hơn 500 triệu ngƣời trên thế
giới (theo Cock, 1985; Jackson & Jackson, 1990). Tinh bột khoai mì cung cấp 37%
calories trong thực phẩm của Châu Phi, 11% ở Mỹ La Tinh và 60% ở các nƣớc Châu
(Lancaster etal, 1982).
Tinh bột mì ƣợc các nƣớc trên thế giới sản xuất nhiều

tiêu thụ và xuất

khẩu. Brazil sản xuất khoảng 25 triệu tấn/năm, Nigeria, Indonesia và Thái Lan cũng
sản xuất một lƣợng lớn chủ yếu

xuất khẩu (CAIJ, 1993). Châu Phi sản xuất

khoảng 85,2 triệu tấn/năm (1997), Châu

48,6 triệu tấn/năm.


Ở Việt Nam, do không có ủ iều kiện xây dựng các nhà máy chế biến nên
ngành công nghiệp chế biến tinh bột mì bị hạn chế. Các cơ sở sản xuất phân bố theo
quy mô hộ gia ình, sản xuất trung bình và sản xuất lớn.

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang 5


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

1.2.2. Hiện trạng ngành chế biến tinh bột mì ở Việt Nam
1.2.2.1.

Hiện trạng

Việt Nam ứng thứ 3 trên thế giới trong l nh vực xuất khẩu tinh bột mì hiện
nay (sau Indonesia và Thái Lan).
Sản lƣợng tinh bột mì xuất khẩu ạt 180 – 350 nghìn tấn/năm.
Thị trƣờng xuất khẩu chính của Việt Nam: Trung Quốc, Đài Loan, Nh t,
Singapore, Malaysia, Hàn quốc và Đông Âu.
Sản phẩm ƣợc chế biến từ khoai mì: tinh bột mì, bột ngọt, acid glutamate,
acid amin, thức ăn gia súc, phân bón hữu cơ,…
1.2.2.2.

Tình hình sản xuất tinh bột mì trong nước

Diện tích trồng mì trên cả nƣớc chủ yếu t p trung ở các khu vực:
+ Đông B c sông Hồng: V nh Phúc, Hà Tây.

+ Đông B c: Yên Bái, Phú Thọ, Lào Cai.
+ Tây B c: Sơn La, Hòa Bình.
+ B c Trung Bộ: Thanh Hóa, Nghệ An.
+ Duyên Hải Nam Trung Bộ: Qu ng Nam, Qu ng Ng i, Bình Định, Phú Yên.
+ Tây Nguyên: Kon Tum, Gia Lai, Đ c L c, Đ c Nông.
+ Đông Nam Bộ: Bình Phƣớc, Tây Ninh, Đồng Nai, Bình Thu n.
Trong ó. Gia Lai là tỉnh có diện tích trồng khoai mì lớn nhất nƣớc (Gia Lai:
47.695 ha; Tây Ninh: 45.137 ha – số liệu thống kê 2006).
Theo ƣớc tính:
+ Khoảng 12% khoai mì ƣợc tiêu thụ trực tiếp.
+ 17% d ng trong trang trại
+ 22% d ng cho thức ăn gia súc.
+ 49% khoai mì ƣợc d ng trong quá trình sản xuất tinh bột mì.

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang 6


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

Bảng 1. 3: Thống kê số liệu về diện tích, sản lượng và năng suất khoai mì tính trên
cả nước trong giai đoạn 2011 – 2015.
Năm
Diện tích (ha)
Sản lƣợng (tấn)
Năng suất (tấn/ha)

2011


2012

2013

2014

2015

474.908

337.860

371.860

388.676

423.800

7.714.096 4.438.000 5.308.860 5.820.672 6.646.000
16.24

13.17

14.28

14.98

15.68

(Hội thảo Thủy iện và phát tri n kinh tế Tây nguyên, 2016)

Bảng 1. 4: Một số nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì tại các tỉnh miền Nam
Tỉnh

Công suất (tấn tinh bột/ngày)

Phƣớc Long (VEDAN)

Bình Phƣớc

600

KMC (Thị Trấn Chơn

Bình Phƣớc

100

Thành)

Bình Phƣớc

100

Tồn Năng

Bình Phƣớc

100

Đức Liên


Bình Phƣớc

100

Wusons

Tây Ninh

100

Tân Châu – Singapore

Tây Ninh

120

Tây Ninh - Tapioka

Tây Ninh

100

Tồn Năng

Tây Ninh

100

Trƣờng Thịnh


Tây Ninh

80

Hinh Chang

Tây Ninh

60

Phƣớc Hƣng

Tây Ninh

60

Thanh Bình

Tây Ninh

60

Cẩm Vân

Tây Ninh

60

Việt Ma


Tây Ninh

60

Tên công ty

(Hội thảo chuyên ề: Phát tri n cụm công nghiệp sinh thái cho ngành chế biến tinh
bột khoai mì tại Việt Nam, 2015).
HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang 7


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

1.2.2.3.

Định hướng phát triển bền vững (Nông nghiệp)

Theo Bộ Nông Nghiệp và Phát tri n Nông Thôn ến năm 2010, các giống
khoai mì ƣợc trồng rộng r i là: KM60, KM64, KM94, KM95, H34, Ấn Độ.
Ở các v ng nhƣ: Duyên Hải, Tây Nguyên, Tây Ninh, Kon Tum, Bình Phƣớc.
Thúc ẩy liên kết giữa các nông trại trồng trọt và công ty chế biến khoai mì
quy mô nh với các tổ chức, hội phát tri n cây khoai mì trong và ngoài nƣớc.
1.2.2.4.

Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột mì

Nguồn nguyên liệu chính sản xuất tinh bột khoai mì có hai loại: củ mì tƣơi và

mì lát khô. Quy trình chế biến khoai mì từ khoai mì tƣơi tóm t t nhƣ sau:
Củ mì từ khu vực chứa nguyên liệu ƣợc băng tải chuy n lên khâu rửa, khâu rửa có
hai phần: rửa sơ bộ và rửa ƣớt. Quá trình rửa sơ bộ là

tách lƣợng ất cát trên củ, khâu

rửa ƣớt tách hết phần ất cát còn lại và một phần lớn v củ (lớp v m ng ngoài).
Sau khi rửa, củ ƣợc ƣa vào máy c t, c t thành những lát nh giúp cho quá
trình mài sát ƣợc thu n lợi.

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang 8


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

Khoai mì
Rửa sơ bộ
Nƣớc

Các
loại
ất
á

Rửa ƣớt
Lóc v

V


C t khúc
Nghiền
Bã

Ly tâm tách bã
Dịch

Ly tâm tách dịch

L ng

Rửa tinh bột

Tinh bột loại 2

Sấy

Ép
Phơi khô

SO2

Thức ăn gia xúc

Làm nguội

Bao gói
TINH BỘT


Hình 1. 2: Sơ đồ quy trình chế biến tinh bột khoai mì
Những mảnh nguyên liệu ƣợc ƣa vào máy nghiền (mài xát + xay). Tại ây
chúng ƣợc nghiền nh và giải phóng một lƣợng lớn tinh bột tự do làm tăng hiệu
xuất thu hồi bột của cả quá trình.
Sau khi nghiền, hỗn hợp sệt ƣợc ly tâm

lấy dịch bào.

Sau khi tách ƣợc một lƣợng lớn dịch bào, hỗn hợp sệt ƣợc ƣa vào ly tâm
tách b với kích thƣớc lỗ rây giảm dần từ khâu ầu ến khâu cuối. Trong khâu này
HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang 9


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

có bổ sung vào SO2 0,05% khối lƣợng

kiềm chế các quá trình sinh hóa (phân hủy

gây chua bột), ồng thời giữ màu t ng cho tinh bột.
Sữa bột thu từ quá trình tách b trên sẽ ƣợc ƣa qua hệ ly tâm siêu tốc nhằm
tách hết lƣợng dịch bào còn lại và thu hồi tinh bột.
Lƣợng sữa bột tinh thu ƣợc, ƣợc ƣa qua hệ thống ly tâm tách nƣớc, nhằm
mục ích giảm lƣợng nƣớc

tăng cƣờng hiệu quả cho quá trình sấy phía sau.

Lƣợng bột ẩm thu ƣợc sẽ ƣa qua hệ thống sấy khí thổi. Sau ó ƣợc làm mát,

sàng và óng bao.
1.3. HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM NGÀNH SẢN XUẤT TINH BỘT HOAI MÌ
Khu vực miền Nam có khoảng 15 – 20 nhà máy chế biến tinh bột khoai mì quy
mô lớn, có th k

ến nhƣ: nhà máy chế biến tinh bột khoai mì KMC (Bình Phƣớc),

nhà máy chế biến tinh bột khoai mì của công ty VEDAN (Bình Phƣớc), công ty liên
doanh bột mì VINAFOOD-GCR, nhà máy tinh bột khoai mì Bình Thu n, xí nghiệp
liên doanh TAPIOCA Việt Thái, công ty tinh bột s n Phú Yên, công ty tinh bột
khoai mì Qu ng Ng i,…
Tại Bình Định, các cơ sở sản xuất nhƣ: Quốc Khánh và Tiến Phát, chất thải
gây ô nhiễm nghiêm trọng trên một v ng rộng lớn. Tuy nhà máy có hầm chứa nhƣng
không hề qua một hệ thống xử lý nào. Nƣớc thải rút xuống hầm rồi ổ ra suối Hố
Mây, tràn vào ồng ruộng làm hƣ hại hoa màu của dân. Cứ m a mƣa ến là nƣớc
bẩn mang theo b mì rồi trôi lềnh bềnh trên ruộng, gây ghẻ lở cho ngƣời dân.
Số liệu thống kê về tải lƣợng chất ô nhiễm trong nƣớc thải của một số nhà máy
chế biến tinh bột khoai mì quy mô lớn tại Việt Nam th hiện trong bảng sau:

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang 10


Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh MICROBELIFT-N, để nâng
cao hiểu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải khoai mì tại tỉnh Tây Ninh.

Bảng 1. 5: Tải lượng ô nhiễm do nước thải tinh bột khoai mì tại Việt Nam.
STT

Tải lƣợng ô nhiễm (kg/ngày)


Tên cơ sở công nghiệp
SS

BOD5

COD

Norg

P-PO4

1

Công ty cổ phần Vedan

15.600

30.060

38.700

326,4

8,28

2

Công ty khoai mì Tây Ninh


7.800

15.030

19.350

163,2

4.14

3.900

7.515

9.675

81.6

2.07

46.800

90.180

116.100

979.2

24,80


109.200 210.420 270.900 22.848

57,96

3

Nhà máy chế biến tinh bột
Tân Châu – Singapore
Phân xƣởng sản xuất tinh bột

4

khoai mì Phƣớc Long (thuộc
VEDAN)

5

Nhà máy chế biến tinh bột
khoai mì KMC

(Hội thảo chuyên đề: phát triển ngành chế biến tinh bột khoai mì tại Việt Nam, 2006)
1.4. NHỮNG NGHI N C U VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ
Có nhiều nghiên cứu liên quan ến ngành sản xuất bột khoai mì, tác ộng lên
môi trƣờng của ngành này rất cao. Nhà máy sản xuất tinh bột mỳ có lƣợng nƣớc
tiêu thụ 10- 30m3/ tấn sản phẩm, chất thải khác từ sản xuất bột mì cũng rất lớn, nhƣ
b khoai mì, v . Các thành phần ô nhiễm trong nƣớc thải khoai mì cao và khó xử lý,
COD, N, P, Cyanua.
Tỉnh Tây Ninh có số cơ sở, nhà máy sản xuất tinh bột mì lớn nhất cả nƣớc, với
74 cơ sở, công suất khoảng 8000 tấn sản phẩm/ ngày (chiếm 80% cả nƣớc). Việc
nghiên cứu sử dụng chế phẩm Vi sinh MICROBELIFT - N1


kết quả ầu ra ạt

tiêu chuẩn xả thải và áp dụng rộng r i có ý ngh a thực tế và khoa học lớn
1.5. GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ
TAPIOCA – TÂY NINH
1.5.1. Tình hình chung về ô nhiễm nƣớc thải tinh bột khoai mi ở Tây Ninh
Theo con số thống kê của sở TNMT, riêng tỉnh Tây Ninh có trên 300 cơ sở
sản xuất thủ công nằm t p trung ở một số huyện nhƣ: Tân Biên, Tân Châu, Châu

HVTH: NGUYỄN ĐỨC PHƢƠNG
Trang 11