ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

\
NGUYỄN THỊ THÙY TRINH

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG
NGHỆ THU HỒI PROTEIN TỪ NƢỚC THẢI
SURIMI CỦA CÔNG TY TNHH HẢI THANH
VỚI QUY MÔ 50 LÍT NƢỚC THẢI/MẺ

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 60 44 01 14

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
HÓA HỌC

Đà Nẵng, năm 2018


Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
TS. ĐẶNG QUANG VINH
Phản biện 1: PGS.TS. Trần Thị Xô
Phản biện 2: TS. Giang Thị Kim Liên

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn
tốt nghiệp thạc sĩ Hóa học họp tại trường Đại học Sư phạm Đại học Đà Nẵng vào ngày 31 tháng 3 năm 2018.

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
 Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng
 Thư viện trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng

1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Nguồn gốc mọi sự biến đổi về môi trường sống đang xảy ra
hiện nay trên thế giới cũng như ở nước ta là các hoạt động kinh tế,
phát triển của xã hội loài người. Các hoạt động này, một mặt làm cải
thiện chất lượng cuộc sống của con người, mặt khác lại tạo ra hàng
loạt khan hiếm, cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên, gây ô nhiễm,
suy thoái môi trường khắp mọi nơi trên thế giới. Vì vậy, bảo vệ môi
trường trở thành vấn đề toàn cầu, là quốc sách của hầu hết các nước
trên thế giới.
Là một quốc gia ven biển với diện tích vùng biển rộng gấp ba
diện tích đất liền, chứa đựng nhiều tài nguyên và nguồn lợi phong
phú. Việt Nam dựa vào tiềm năng như vậy để phát triển kinh tế biển;
kéo theo đó là sự phát triển của ngành chế biến thủy sản.
Do đặc điểm công nghệ của ngành, ngành chế biến thuỷ sản đã
thải ra môi trường một lượng lớn nước thải cùng với các chất thải rắn
và khí thải, gây ô nhiễm đến các nguồn nước và gây ô nhiễm môi
trường, ảnh hưởng đến sức khỏe của cộng đồng xung quanh. Vì vậy,
vấn đề ô nhiễm của các công ty chế thủy sản đang là mối quan tâm
hàng đầu của các nhà quản lý môi trường.
Hiện nay, ngành chế biến thủy sản tại Đà Nẵng đang phát triển
thành một ngành kinh tế mũi nhọn, ngành sản xuất hàng hóa lớn, đi
đầu trong hội nhập kinh tế quốc tế mang lại nguồn ngoại tệ lớn cho
địa phương Tuy nhiên sự phát triển của ngành chế biến thủy sản
cũng làm cho vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng lớn, đặc biệt là ô



2
nhiễm nghiêm trọng nguồn nước Nước thải ngành này chứa phần lớn
các chất thải h u cơ có nguồn gốc t động vật và có thành phần chủ
yếu là protein và các chất béo
Trong nước thải ngành chế biến thuỷ sản chứa các chất như
cacbonhydrat, protein, chất béo… khi xả vào nguồn nước sẽ làm suy
giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật sử dụng ôxy hòa
tan để phân hủy các chất h u cơ Nồng độ oxy hòa tan dưới 50% bão
hòa có khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá. Oxy
hòa tan giảm không chỉ gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm
giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng
nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp Như đã nói trên, nước thải
ngành này còn chứa hàm lượng protein động vật cao, nếu không thu
hồi được lượng protein này thì không nh ng v a làm mất đi một
lượng chất dinh dưỡng nhất định đồng thời còn gây ô nhiễm môi
trường. Vì vậy việc thu hồi protein không nh ng có ý nghĩa về mặt
môi trường mà còn có lợi về mặt kinh tế.
Với nh ng lý do đã nêu trên, tôi quyết định chọn đề tài nghiên
cứu với nội dung: “Nghiên cứu đề xuất quy trình công nghệ thu hồi
protein t nước thải surimi của Công ty TNHH Hải Thanh với quy
mô 50 lít nước thải/mẻ” được thực hiện tại công đoạn làm chả cá của
Công ty TNHH Hải Thanh.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Lựa chọn phương pháp và các điều kiện thích hợp để thu hồi
protein trong nước thải thủy sản nhằm xử lý một phần nước thải thủy
sản và kiểm tra đặc tính của protein thu hồi được.
- Xác định khối lượng và các thông số đối với chất khô thu
được.



3
- Xác định chỉ số môi trường trong nước thải sau khi thu hồi
protein.
- Xây dựng mô hình thu hồi protein và tính toán đề xuất quy
trình công nghệ thu hồi protein t nước thải surimi của Công ty
TNHH Hải Thanh với quy mô 50 lít nước thải/mẻ.
3. Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên cứu
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Nước thải thủy sản của Công ty TNHH Hải Thanh lấy tại công
đoạn sản xuất chả cá (surimi).
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Nước thải công đoạn sản xuất chả cá.
- Phương pháp thu hồi protein cá trong nước thải thủy sản.
- Xác định các thông số của chất khô và chỉ tiêu của nước thải
sau khi thu hồi protein.
4. Nguyên liệu và phƣơng pháp nghiên cứu
4.1. Nguyên liệu
Nước thải thủy sản của Công ty TNHH Hải Thanh lấy tại
công đoạn sản xuất chả cá.
4.2. Hóa chất
Ethanol, CuSO4.5H2O, muối Seignet, KI, NaOH, HCl,
H2SO4 và nước cất.
4.3. Các dụng cụ
Cân phân tích, nhiệt kế, ống đong các loại, buret, cốc thủy
tinh các loại, đũa thủy tinh, bình tam giác, máy li tâm, bình hút ẩm,
phễu, máy đo pH và các dụng cụ khác.
4.4. Thiết bị, máy móc
Tủ sấy, bếp cách thủy, bếp điện, bộ lọc hút chân không, máy
quang phổ UV – VIS.



4
4.5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu.
- Xác định độ pH của nước thải bằng máy pH meter.
- Xác định COD của nước thải theo TCVN 6491 : 1999 (ISO
6060:1989).
- Xác định khối lượng chất khô trong nước bằng phương
pháp sấy khô.
- Thu hồi protein bằng phương pháp đông tụ.
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thu hồi
protein.
- Phương pháp xử lý số liệu: So sánh với QCVN
11:2008/BTNMT quy chuẩn Việt Nam về nước thải công nghiệp chế
biến thủy sản đối với kết quả các số liệu sau khi phân tích; Sử dụng
chương trình Excel tổng hợp số liệu và đưa ra đồ thị, biểu đồ.
5. Nội dung nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu lý thuyết
- Thu thập, tổng hợp các tài liệu, tư liệu, sách báo trong và
ngoài nước.
- Trao đổi kinh nghiệm với các chuyên gia, thầy cô giáo và
đồng nghiệp.
- Nghiên cứu nguồn gốc, đặc điểm của nước thải.
5.2. Nghiên cứu thực nghiệm
- Xử lý nước thải.
- Xác định độ pH của nước thải.
- Xác định COD của nước thải.
- Xác định khối lượng chất khô thu được.
- Thu hồi protein bằng phương pháp đông tụ thu được chất khô
và mẫu nước cần xác định.



5
6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Tận dụng nguồn nguyên liệu có sẵn.
- Xác định được một số thông số trong chất khô và mẫu nước
thu được.
- Xác định các yếu tố trong quá trình thu hồi protein để thu
được sản phẩm tốt nhất.
- Đề xuất mô hình thu hồi protein trong nước thải chế biến chá
cá phục vụ cho quá trình khai thác và ứng dụng sau này.
7. Bố cục luận văn
Phần 1. Mở đầu
Phần 2. Nội dung nghiên cứu
Phần 3. Kết luận và kiến nghị


6
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN TẠI
VIỆT NAM VÀ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
Việt Nam có đường biển dài và hệ thống sông ngòi dày đặc
nên rất thuận lợi phát triển hoạt động khai thác và nuôi trồng thủy
sản. Sản lượng thủy sản Việt Nam đã duy trì tăng trưởng liên tục với
mức tăng bình quân là 9,07%/năm Với chủ trương thúc đẩy phát
triển của chính phủ, hoạt động nuôi trồng thủy sản liên tục tăng cao
trong các năm qua, bình quân đạt 12,77%/năm, đóng góp đáng kể
vào tăng trưởng tổng sản lượng thủy sản của cả nước. Tổng sản
lượng tổng sản lượng thủy sản sản xuất năm 2016 đạt hơn 6,7 triệu

tấn, tăng 2,5% so với năm 2015.
Biển Đà Nẵng có tr lượng nguồn lợi thủy sản khoảng
1.140.000 tấn, chiếm 43% tổng tr lượng của cả nước; có trên 670
loài động thực vật sinh sống có giá trị kinh tế cao. Theo Quy hoạch
Tổng thể phát triển ngành thủy sản Việt Nam đến năm 2020, tầm
nhìn 2030 tại Quyết định số 1445/QĐ-TTg ngày 16 tháng 8 năm
2013 của Thủ tướng Chính phủ thì Đà Nẵng được xác định phát
triển trở thành 1 trong 6 trung tâm nghề cá lớn của cả nước và là
một trong hai trung tâm lớn của khu vực (gắn với ngư trường biển
Đông và Hoàng Sa, Trường Sa.
1.2. GIỚI THIỆU VỀ KHU CÔNG NGHIỆP DỊCH VỤ THỦY
SẢN ĐÀ NẴNG VÀ CÔNG TY TNHH HẢI THANH
1.2.1. Giới thiệu chung về Khu công nghiệp Dịch vụ thủy
sản Đà Nẵng
a. Cơ sở pháp lý
Thành lập theo Quyết định số 5210/QĐ-UB ngày 04 tháng 9
năm 2001 do Sở Thủy sản - Nông lâm thành phố Đà Nẵng làm chủ


7
đầu tư Đến tháng 12 năm 2002 được chuyển giao cho Công ty Phát
triển và Khai thác hạ tầng KCN Đà Nẵng làm chủ đầu tư
b. Diện tích, vị trí địa lý
Diện tích quy hoạch giai đoạn 1 là 43,34 ha, Khu Công nghiệp
Dịch vụ thuỷ sản Đà Nẵng nằm tại quận Sơn Trà, thành phố Đà
Nẵng.
- Phía Bắc: giáp với Khu tái định cư phía Đông đường Yết
Kiêu
- Phía Nam: giáp với Khu tái định cư Mân Thái
- Phía Đông: giáp với Khu tái định cư Thọ Quang 2, Thọ

Quang 3, Mân Thái
- Phía Tây: giáp với Khu dịch vụ Âu Thuyền
c. Doanh nghiệp đầu tư
Theo thống kê t Ban quản lý khu công nghiệp các khu công
nghiệp và chế xuất Đà Nẵng thì khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Đà
Nẵng hiện nay có 46 doanh nghiệp đăng kí đầu tư và sản xuất.
1.2.2. Hiện trạng thu gom và Xử lý nƣớc thải tại Khu công
nghiệp Dịch vụ thủy sản Đà Nẵng
a. Hiện trạng thu gom
Hệ thống thu gom nước thải tại KCN DVTS Đà Nẵng bao gồm
02 tuyến chính nằm trên đường Phạm Văn Xảo và đường Vân Đồn.
Theo các số liệu ghi nhận tại trạm xử lý nước thải tập trung KCN chế
biến thủy sản Đà Nẵng thì lưu lượng tiếp nhận tiếp nhận của trạm xử
lý đạt trung bình 5.000m3/ngàyđêm, có ngày đạt 6500 m3/ngày đêm
b. Hiện trạng trạm Xử lý nước thải Thọ Quang
Hiện nay trạm XLNT Thọ Quang do công ty Thoát nước và
XLNT thành phố Đà Nẵng quản lý và vận hành, qua thời gian sử
dụng vận hành đã xuống cấp trầm trọng thêm vào đó là các bất cập
trong hiện trạng của hệ thống không đáp ứng được nhu cầu xử lý hiện


8
tại. Do còn nhiều hạn chế trong việc thiết kế, thi công lắp đặt hệ
thống thiết bị chưa đồng bộ và thực trạng công trình đã xuống cấp,
nên chất lượng nước sau XL không được ổn định và mặt khác NT
đầu vào hệ thống biến đổi rất lớn cả về nồng độ các chất và lưu
lượng, nên đã ảnh hưởng rất nhiều đến kết quả vận hành.
Vì vậy, để giải quyết cơ bản điểm nóng ô nhiễm môi trường tại
khu vực âu thuyền Thọ Quang thì việc đầu tư cải tạo hệ thống thu
gom và xây dựng trạm xử lý nước thải với công nghệ hiện đại, công

suất đảm bảo tại vị trí phù hợp là vấn đề cần thiết và cấp bách. Tháng
3 năm 2015, Ban quản lý các dự án Đầu tư cơ sở hạ tầng ưu tiên
thành phố Đà Nẵng ký hợp đồng với nhà thầu Ấn Độ về cải tạo, nâng
cấp Trạm XLNT Sơn Trà Đến tháng 4 năm 2017 Trạm XLNT Sơn
Trà mới đi vào hoạt động, đồng nghĩa với việc Trạm XLNT Thọ
Quang ng ng hoạt động.
1.2.3. Tổng quan về Công ty TNHH Hải Thanh
a. Giới thiệu chung về công ty
Công ty TNHH Hải Thanh được Ban quản lý Các Khu công
nghiệp và Chế xuất Đà Nẵng cấp Giấy chứng nhận Đầu tư số
32221000211 ngày 27 tháng 9 năm 2011 tại lô C1-3 (C27-28), Khu
công nghiệp Dịch vụ thủy sản Đà Nẵng, quận Sơn Trà, thành phố Đà
Nẵng với diện tích khu đất là 7.001,2 m2. Sản phẩm của Công ty gồm
cá chế biến nguyên con, cá bò khô và chả cá surimi với công suất là
4.500 tấn/năm
b. Tóm tắt hiện trạng Công ty TNHH Hải Thanh
c. Công nghệ sản xuất của nhà máy
d. Hiện trạng môi trường tại công ty
* Hiện trạng môi trƣờng nƣớc thải sản xuất
Theo số liệu đo đạc, phân tích thực tế các nguồn phát sinh


9
nước thải của công ty thì thành phần, tính chất nước thải như sau:
Bảng 1.1. Thành phần, tính chất của nước thải sản xuất của công ty
Nồng độ ô nhiễm
TT

Thông số


Đơn vị

NT Chế
biến cá

NT surimi

NT chung

1

pH

-

7,2-7,8

7,0 – 7,5

7,0- 7,8

2

TSS

mg/l

400-1000

500-1.200


700-1500

3

BOD5

mg/l

800-1.500

500-1.500

2.500-3.500

4

COD

mg/l

1000-2.200

800-2.500

3500-4.800

5

NH+-N


mg/l

30-80

50-132

60-100

-

6

NO3 -N

mg/l

5,0-12

6,0-20

5,0-20

7

PO4--P

mg/l

12-25


20-32

12-25

8

Dầu mỡ thực vật

mg/l

18-25

18-25

15-22

9

Coliforms

MNP/100ml

106-108

106-108

106-108

(Nguồn Trung tâm kỹ thuật môi trường thành phố Đà Nẵng)

1.3. TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NGUYÊN LIỆU, SẢN PHẨM
1.3.1. Protein
Protein cũng là một đại phân tử sinh học được cấu tạo theo
nguyên tắc đa phân, mà các đơn phân của protein là các axit amin. Chúng
kết hợp với nhau thành một mạch dài nhờ các liên kết peptide (gọi là
chuỗi polypeptide). Các chuỗi này có thể xoắn cuộn hoặc gấp theo nhiều
cách để tạo thành các bậc cấu trúc không gian khác nhau của protein.
1.3.2. Các phƣơng pháp thu hồi protein
a. Phương pháp kết tủa
- Kết tủa bằng điều chỉnh pH
- Kết tủa bằng nhiệt độ
- Kết tủa bằng dung môi h u cơ
b. Phương pháp siêu lọc
c. Phương pháp hấp thụ bằng polymer


10
1.4. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƢỚC
VÀ THẾ GIỚI
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc
1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc
1.4.3. Nhận xét chung
Trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc nghiên cứu các
phương pháp thu hồi protein t nước thải surmii hoặc t máu cá đã
được chú trọng t lâu, tính đến nay đã có nhiều công trình nhiều công
trình nghiên cứu về vấn đề này.


11
CHƢƠNG 2

CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ, HÓA CHẤT
2.1.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu là nước thải được lấy t quy trình sản xuất
surimi tại công ty TNHH Hải Thanh được bảo quản ở nhiệt độ 4º C
trong suốt thời gian nghiên cứu.
2.1.2. Thiết bị - dụng cụ và hóa chất
a. Thiết bị - dụng cụ
Cân phân tích, nhiệt kế, ống đong các loại, buret, cốc thủy
tinh các loại, đũa thủy tinh, bình tam giác các loại, bình hút ẩm, phễu,
tủ sấy, bếp cách thủy, bếp điện, bộ lọc hút chân không, máy quang
phổ UV-VIS, giấy lọc,…
b. Hóa chất
Ethanol, CuSO4.5H2O, muối Seignet, KI, NaOH, HCl,
H2SO4 và nước cất.
2.2. SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU

Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu thí nghiệm]


12
2.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
2.3.1. Xác định khối lƣợng chất khô
2.3.2. Phƣơng pháp xử lý số liệu
2.3.3. Xác định độ ẩm
2.3.4. Xác định hàm lƣợng protein trong nƣớc (Phƣơng
pháp Biure: Xác định hàm lƣợng protein tổng số có trong dung
dịch)
2.3.5. Xác định hàm lƣợng COD
2.3.6. Xác định hiệu suất thu hồi protein trong nƣớc thải

2.3.7. Xác định hiệu suất xử lý COD
2.4. PHƢƠNG PHÁP VÀ KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN KẾT
TỦA PROTEIN TỪ NƢỚC THẢI THỦY SẢN
2.4.1. Khảo sát tính chất nƣớc thải surimi
Nước thải surimi được lọc sạch tạp chất (cặn, mỡ…) sau đó
tiến hành phân tích.
- Xác đinh: pH
- Xác định hàm lượng protein có trong nước thải.
- Xác định nồng độ ban đầu của các chất ô nhiễm trong nước
thải COD, chất rắn lơ l ng (SS), BOD5, nitơ tổng, photpho tổng
2.4.2. Phƣơng pháp thu hồi protein
Chọn phương pháp thu hồi protein là phương pháp kết tủa.
Khảo sát dựa trên các yếu tố ảnh hưởng của nhiệt độ, pH, ethanol.


13
CHƢƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. KHẢO SÁT THÀNH PHẦN CỦA NƢỚC THẢI SẢN XUẤT
CHẢ CÁ CỦA CÔNG TY TNHH HẢI THANH
Kết quả phân tích của mẫu nước thải surimi được thể hiện ở
bảng 3.1.
Bảng 3.1. Nồng độ ban đầu của các chất ô nhiễm trong nước thải
surimi
Đơn vị

Kết quả

QCVN 11MT:2015/BTNMT


pH

-

7,23

5,5-9

TSS

mg/l

1437

100

COD

mg/l

4680

150

%

85,96

-


N tổng

mg/l

208

60

P tổng

mg/l

104

20

Các chỉ tiêu

% protein /nước thải

3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TÌM ĐIỀU KIỆN THÍCH HỢP
ĐỂ KẾT TỦA PROTEIN
3.2.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ
Kết quả khối lượng chất khô thu được được trình bày ở Bảng
3.2 và Hiệu suất thu hồi protein tại các nhiệt độ và thời gian được
trình bày ở Hình 3.1


14
Bảng 3.2. Khối lượng chất khô (g) thu được theo nhiệt độ và thời

gian
Thời gian (phút )

Nhiệt độ ºC
60ºC

65ºC

70ºC

75ºC

10

0,300

0,322

0,362

0,401

0,411

20

0,307

0,332


0,379

0,426

0,425

30

0,358

0,375

0,406

0,437

0,437

40

0,367

0,383

0,427

0,470

0,472


50

0,392

0,395

0,463

0,531

0,535

60

0,416

0,433

0,487

0,541

0,545

70

0,452

0,454


0,491

0,552

0,568

80

0,470

0,474

0,494

0,564

0,590

Hiệu suất ( % )

55ºC

90
85
80
75
70
65
60
55

10 20 30 40 50 60 70 80

Thời gian ( phút )

Nhiệt độ
55ºC
Nhiệt độ
60ºC
Nhiệt độ
65ºC
Nhiệt độ
70ºC

Hình 3.1. Hiệu suất thu hồi protein tại các nhiệt độ và thời gian (%)
Tác dụng của nhiệt độ thì phân tử protein bị giãn mạch, vận
tốc biến tính phụ thuộc rất mạnh vào nhiệt độ. Tiến hành xác định
COD của dụng dịch đã được lọc kết tủa. Kết quả ảnh hưởng của nhiệt
độ, thời gian kết tủa protein đến COD và hiệu suất xử lý COD của
mẫu nước thải được trình bày ở hình 3.2


15

Hình 3.2 Hiệu suất xử lý COD tại các nhiệt độ và thời gian (%)
Nhận xét chung:
Hiệu suất thu hồi protein trong nước thải cao nhất là ở 75ºC.
Tuy nhiên t thời gian 50 phút trở đi thì hiệu suất thu hồi protein của
nhiệt độ 70ºC và 75ºC là tương đương nhau Vì vậy, chọn nhiệt độ
70ºC và thời gian là 50 phút là giá trị chọn lọc để thu hồi protein
bằng nhiệt độ.

3.2.2. Ảnh hƣởng của pH
Kết quả khối lượng chất khô thu được, COD, hàm lượng
protein trong nước sau quá trình lắng và Hiệu suất thu hồi protein và
hiệu suất xử lý COD tại pH khác nhau ở 70ºC, 50 phút (g) được trình
bày ở bảng 3.3 và bảng 3.4
Bảng 3.3. Khối lượng chất khô thu được, COD và hàm lượng protein
trong nước sau quá trình lắng pH khác nhau ở 70ºC, 50 phút (g)
4

4.5

5

5.5

6

Chất khô thu hồi (g)

pH

0,679

0,683

0,686

0,695

0,671


Protein trong nước (% )

17,017 17,005 16,919 16,324

18,473

COD (mg/l )

1126

1072

1058

1034

1219


16
Bảng 3.4. Hiệu suất thu hồi protein và hiệu suất xử lý COD tại các
pH khác nhau ở 70ºC, 50 phút (%)
pH

4

4.5

5


5.5

6

Hiệu suất thu hồi protein ( % )

80,2

80,2

80,3

81,0

78,5

Hiệu suất xử lý COD (%)

75,9

77,1

77,4

77,9

74,0

Nhận xét chung:

- Hiệu suất thu hồi protein và xử lý COD tăng khi pH thay
đổi t 4 - 5 và có xu hướng giảm khi pH thay đổi t 6.
- Qua thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình
thu hồi protein: chọn pH = 5,5 là giá trị chọn lọc.
3.2.3. Ảnh hƣởng của ethanol
Kết quả khối lượng chất khô thu được, COD, hàm lượng protein
trong nước sau quá trình lắng và Hiệu suất thu hồi protein và hiệu
suất xử lý COD theo V và C% ethanol (g) tại nhiệt độ 70ºC, 50 phút
được trình bày ở Bảng 3.5, Bảng 3.6 và Bảng 3.7
Bảng 3.5. Khối lượng chất khô thu được theo V và C% ethanol (g)
tại nhiệt độ 70ºC, 50 phút và pH = 5,5
V ml
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100

40%
0,697
0,699
0,703
0,705
0,707
0,711

0,716
0,718
0,721
0,729

50%
0,698
0,701
0,717
0,72
0,722
0,719
0,72
0,727
0,73
0,736

C%
60%
0,804
0,813
0,816
0,824
0,837
0,868
0,866
0,87
0,892
0,901


70%
0,809
0,848
0,859
0,865
0,877
0,894
0,938
0,937
0,939
0,946

80%
0,838
0,856
0,874
0,878
0,895
0,954
0,952
0,948
0,95
0,955


17
Bảng 3.6. Hàm lượng protein có trong nước thải sau khi thu hồi chất
khô (%)và pH = 5,5
V ml


C%
40%

50%

60%

70%

80%

10

16,162

15,674

15,537

14,671

14,170

20

15,682

15,144

14,987


14,071

14,007

30

13,942

13,834

13,607

13,411

13,270

40

12,592

12,354

12,177

11,621

11,160

50


12,312

12,260

12,102

10,272

10,980

60

11,562

11,504

11,223

10,270

10,499

70

11,432

11,037

11,009


10,269

10,240

80

10,162

10,128

10,903

10,239

9,870

90

10,062

10,045

10,031

9,890

9,500

100


10,032

10,011

9,820

9,465

9,460

Bảng 3. 7. Hiệu suất thu hồi protein theo V và C% ethanol tại 70ºC,
50 phút (%)
V ml
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100

40%
81,20
81,76
83,78
85,35

85,68
86,55
86,70
88,18
88,29
88,33

50%
81,77
82,38
83,91
85,63
85,74
86,62
87,16
88,22
88,31
88,35

C%
60%
81,93
82,57
84,17
85,83
85,92
86,94
87,19
87,32
88,33

88,58

70%
82,93
83,63
84,40
86,48
88,05
88,05
88,05
88,09
88,49
88,99

80%
83,52
83,71
84,56
87,02
87,23
87,79
88,09
88,52
88,95
88,99


18
Tiến hành xác định COD của dung dịch đã được lọc kết tủa.
Kết quả ảnh hưởng của thể tích và nồng độ ethanol đến COD của

mẫu nước thải và hiệu suất xử lý COD (tại 70ºC, 50 phút) được trình
bày ở Hình 3.3

Hình 3.3. Hiệu suất xử lý COD theo V (ml) và C% ethanol tại 70ºC,
50 phút (%) và pH = 5,5
Nhận xét chung:
Việc tăng thể tích và nồng độ ethanol làm tăng khối lượng chất
khô thu được cũng như làm tăng hiệu suất thu hồi protein và hiệu
suất xử lý COD của nước thải Trong đó với nồng độ ethanol 80%
với thể tích 70ml cho hiệu suất thu hồi protein và hiệu suất xử lý
COD là tốt nhất với 88,09 % và 78,93%.
Tuy nhiên, ở ethanol nồng độ 70% với thể tích 50ml thì hiệu
suất thu hồi protein và xử lý COD là 88,05% 78,48%, kết quả ổn
định và không chênh lệch quá nhiều so với ethanol 80% Do đó, xét
theo giá trị kinh tế và môi trường cùng giá trị hiệu quả, nồng độ và
thể tích ethanol thích hợp cho quá trình kết tủa protein trong nước
thải surimi là 70% và 50ml.
Kết luận: Sau quá trình tiến hành phân tích ở phòng thí
nghiệm, nước thải surimi kết tủa hiệu quả nhất khi được đáp ứng các
điều kiện thích hợpnhư sau: Nhiệt độ 70ºC trong thời gian 50 phút


19
với pH = 5,5 và ethanol 70% (cứ 200ml nước thải thì thêm vào 50ml
ethaol 70%).
3.3. ĐỀ XUẤT THU HỒI PROTEIN, BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT
Ô NHIỄM
3.3.1. Đề xuất mô hình thu hồi protein
a. Đề xuất sơ đồ mô hình
50l Nước thải Surimi


Giàn thu năng
lượng mặt trời
60ml HCl (để điều
chỉnh pH)
12,5l Ethanol 70%

THIẾT BỊ PHẢN
ỨNG to=70 o

MÁY LY TÂM

Sản phẩm
protein
sau khi sấy khô

Protein thô

Nhiệt độ

Nước thải

Hệ thống xử lý

b. Tiến hành thí nghiệm: đấu nước nóng t giàn năng lượng
mặt trời qua thiết bị phản ứng đến nhiệt độ 70ºC thì khóa van. Cho
50l nước thải surimi và 12,5l Ethanol 70%, 60ml HCl vào thiết bị
phản ứng rồi bật nút khởi động cánh khuấy trong vòng 50 phút thì
d ng Sau đó mở van xả nhiên liệu để xả nước thải đã trộn hóa chất
qua máy ly tâm Nước thải qua ống dẫn pha nhẹ, sau khi ly tâm 45

phút thì tiến hành mở máy để lấy lượng bột cá được thu hồi.
Kết quả thu đƣợc sau khi thử nghiệm mô hình pilot
* Nước thải surimi sau khi tiến hành lọc kết tủa sẽ xác định
các chỉ tiêu môi trường. Kết quả thu được đem so sánh với nước thải
surimi ban đầu và QCVN 11-MT: 2015/BTNMT cụ thể như sau:


20
Bảng 3.8. So sánh các chỉ tiêu của nước thải surimi ban đầu và nước
thải surimi sau khi xử lý với QCVN 11-MT: 2015/BTNMT
Thông
số

Đơn
vị

NT ban đầu

pH
TSS
COD
N tổng
P tổng

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

7,23

1437
4680
208
104

Kết quả
QCVN 11Nƣớc thải
MT:2015/BTNMT
sau khi xử lý
Lần thứ
Lần thứ
Lần thứ 2
1
3
5,44
5,63
5,8
5,5-9
344
345
347
100
921
925
928
150
40
40,4
41
60

19,8
20
21
20

Căn cứ vào QCVN 11-MT: 2015/BTNMT, nước thải surimi
sau khi xử lý có các thông số ô nhiễm vượt chuẩn xả thải cột B, tuy
nhiên so sánh với nước thải surimi trước khi xử lý, các thông số đã
giảm rõ rệt.
* Kết tủa thu được sau khi được sấy khô và đo xác định độ ẩm,
xác định hàm lượng protein. Kết quả thu được là: qua các 03 lần thí
nghiệm lần lượt là: 3,98 (g/l); 4 (g/l); 4,02 (g/l).
Bảng 3.9. So sánh giá trị các thông số của hỗn hợp chất khô thu
được từ quá trình thu hồi protein
Giá
trị

QCVN 01-78:2011/BNNPTNT

Hàm lượng protein thô (%)

78

Tính theo % khối lượng, không nhỏ hơn 60%

Độ ẩm (%)

6,9

Tính theo % khối lượng, không lớn hơn 10%


Hàm lượng muối
natriclorua(%)

6,07 Tính theo %khối lượng, không lớn hơn 4%

Thông số

So sánh giá trị các thông số của hỗn hợp chất khô thu được t
quá trình thu hồi protein với QCVN 01-78: 2011/BTNPTNT thì chất
khô thu được giàu protein, có độ ẩm đạt so với QCVN nên chất khô
thu được có thể làm thức ăn chăn nuôi
* Nhận thấy nước thải được xử lý đáng kể sau khi tiến hành
thử nghiệm, đặc biệt lượng protein thô được thu hồi khoảng


21
200g/50ml Vì vậy, đề xuất 2 thiết bị phản ứng và máy lý tâm để xử
lý nước thải surimi nhằm giảm chi phí vận hành cho nhà máy và thu
được nguồn lợi t lượng protein thô thu được
3.3.2. Đề xuất ứng dụng hỗn hợp chất khô thu đƣợc
Chất khô thu được giàu protein (78%), giàu chất sắt có thể sử
dụng trực tiếp làm thức ăn gia súc, gia cầm. Mặt khác, chất khoáng
sắt có trong máu ở dạng hòa tan nên giúp vật nuôi hấp thu dễ dàng,
đây là nguồn bổ sung chất dinh dưỡng rất tốt.
Tại công đoạn chế biến surimi, nước rửa cá có thông số chất
lượng không đạt tiêu chuẩn xả thải tại Cột B, QCVN 11MT:2015/BTNMT Do đó nước thải sản xuất là vấn đề môi trường
chính và đặc trưng nhất của nhà máy chế biến thủy sản Hải Thanh
Việc thu hồi protein trong nước thải surimi không chỉ tạo nên nguồn
protein nhất định có giá trị dinh dưỡng mà còn làm giảm các chỉ tiêu

môi trường trong nước thải trước khi xử lý giúp giảm áp lực cho hệ
thống xử lý nước thải của nhà máy nói riêng và của Trạm xử lý nước
thải KCN Dịch vụ Thủy sản Đà Nẵng nói chung


22
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1.1. Kết luận
Qua nghiên cứu thực nghiệm chúng tôi rút ra một số kết luận
sau:
1 1 Phân tích được các chỉ tiêu môi trường của nước thải đầu
ra tại công đoạn sản xuất surimi của Công ty TNHH Hải Thanh như
sau: pH = 7,23; COD = 4680mg/l; TSS = 1437mg/l.
1.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phương pháp thu hồi
protein chúng tôi thu được kết quả sau:
- Với nhiệt độ 70ºC và thời gian là 50 phút là điểm thích hợp
để thu hồi protein với khối lượng chất khô thu hồi được là 0,531g,
hiệu suất thu hồi protein là 80,197%, hiệu suất xử lý COD là
74,188%.
- Khống chế nhiệt độ ở 70ºC và thời gian là 50 phút thì với pH
= 5,5 là điểm thích hợp để thu hồi protein với khối lượng chất khô
thu hồi được là 0,695g, hiệu suất thu hồi protein là 81,0%, hiệu suất
xử lý COD là 77,9%.
- Khống chế nhiệt độ ở 70ºC, thời gian là 50 phút và pH ở 5,5
thì với 50ml dung dịch Ethanol 70% là điểm thích hợp để thu hồi
protein với khối lượng chất khô thu hồi được là 0,877g, hiệu suất thu
hồi protein là 88,05%, hiệu suất xử lý COD là 78,48%.
1 3 Nước thải surimi kết tụ hiệu quả nhất khi được đáp ứng
các điều kiện thích hợp như sau: Nhiệt độ 70ºC trong thời gian 50
phút với pH = 5,5 và ethanol 70% (cứ 200ml nước thải thì thêm vào

50ml ethanol 70%).
1.4. Chất khô và nước thải thu được sau khi đã loại bỏ kết tủa
bằng các điều kiện thích hợp tại điểm 1.3 của Kết luận này được xác
định thông số và chỉ tiêu môi trường cụ thể như sau:
- Chỉ tiêu môi trường của nước thải sau khi loại bỏ kết tủa: pH:


23
5.63; TSS: 345 mg/l; COD: 925 mg/l; Photpho tổng: 20 mg/l; N tổng:
40,4 mg/l.
Căn cứ vào QCVN 11-MT: 2015/BTNMT, nước thải surimi
sau khi xử lý có các thông số ô nhiễm vượt chuẩn xả thải cột B, tuy
nhiên so sánh với nước thải surimi trước khi xử lý, các thông số đã
giảm rõ rệt, cụ thể: COD giảm 5,03 lần, TSS giảm 4,17 lần.
- Đối với chất khô thu được: hàm lượng protein thô: 78%; Độ
ẩm: 6,9%; Hàm lượng muối Natriclorua: 3,55.
So sánh giá trị các thông số của hỗn hợp chất khô thu được t
quá trình thu hồi protein với QCVN 01-78: 2011/BTNPTNT thì chất
khô thu được giàu protein, có độ ẩm đạt so với QCVN nên chất khô
thu được có thể làm thức ăn chăn nuôi
2. Kiến nghị
Cần đề xuất xây dựng hệ thống thu hồi protein trong nước
bằng hệ thống năng lượng mặt trời và vận hành thử nhiều lần để kiểm
chứng lại kết quả trước khi ứng dụng vào thực tế. Việc nghiên cứu và
áp dụng vào thực tiễn công nghiệp hệ thống thu hồi protein góp phần
làm giảm hàm lương các chất ô nhiễm trong nước thải phát sinh t đó
giúp làm giảm chi phí vận hành của hệ thống xử lý nước thải. Ngoài
ra mang lại hiệu quả việc thu hồi lượng protein sẽ là nguồn nguyên
liệu bổ sung cho ngành chăn nuôi bằng việc đa dạng hóa đa dạng hóa
nguyên liệu để chế biến thức ăn gia súc, thức ăn thủy sản.

Sử dụng nhiệt t nguồn năng lượng mặt trời làm tác nhân để
kết tủa protein trong nước thải chế biến chả cá (surimi) sẽ tiết kiệm
được điện năng cho nhà máy và góp phần bảo vệ môi trường.