TÓM TẮT:
Nghiên cứu được thực hiện tại cơ sở sản xuất cơm dừa thuộc xã Ngãi Hùng, huyện Tiểu Cần, tỉnh Trà Vinh. Với công suất xả thải khoảng 10m3/ngày, thành phần nước thải bao gồm: Dầu, nước dừa, cơm dừa hư, clo… Do đó, hàm lượng dầu trong nước thải khá cao, dao động từ 600 - 900 mg/L. Hơn nữa, nước thải chưa qua xử lý được xả trực tiếp ra sông, dẫn đến tình trạng ô nhiễm cục bộ tại khu vực xả thải. Bằng phương pháp sử dụng vi sinh vật kết hợp sục khí đuổi clo, hàm lượng dầu trong mẫu nước thải đã giảm 80.80% sau 2 ngày xử lý với nồng độ vi sinh sử dụng là 3.000ppm. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khả năng ứng dụng vi sinh vật xử lý dầu trong nước thải thay thế cho các phương pháp xử lý hóa học khác tại các cơ sở chế biến có quy mô nhỏ, giúp tiết kiệm chi phí đầu tư xử lý nước thải, đồng thời góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường tại địa phương.
Từ khóa: Dầu dừa, xử lý nước thải, vi sinh vật.
1. Đặt vấn đề
Trong những năm qua, ngành Chế biến cơm dừa ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) nói chung cũng như ở Trà Vinh nói riêng đang phát triển mạnh mẽ, do nguồn lợi kinh tế từ cơm dừa tương đối ổn định, việc tiêu thụ các sản phẩm từ dừa trên nhiều thị trường trong và ngoài nước đã đẩy nhanh sự phát triển ngành Chế biến cơm dừa.
Song song với những lợi ích mang lại cho người dân thì nước thải phát sinh trong quá trình sản xuất cơm dừa chưa được xử lý trước khi thải ra môi trường mang theo một số thành phần gây ảnh hưởng tới môi trường, như: hàm lượng chất rắn lơ lửng cao, dầu dừa, clo, các chất hữu cơ có nguồn gốc từ thực vật dễ bị phân hủy (hợp chất của protit và các axit béo bão hòa), hàm lượng các chất khử trùng cao, các chất hữu cơ (BOD/COD), các chất dinh dưỡng (N, P) và vi sinh vật. Các thành phần này khi thải trực tiếp ra môi trường sẽ gây ra ô nhiễm kênh rạch, sông ngòi, làm ảnh hưởng đến giá trị mỹ quan, gây ảnh hưởng tới động vật thủy sinh và sức khỏe người dân tại khu vực ô nhiễm [1].
Chính vì vậy, vấn đề nghiên cứu quy trình xử lý nước thải từ các cơ sở chế biến các sản phẩm từ dừa đang được chú trọng trong những năm gần đây. Năm 2009, nhóm tác giả Nguyễn Văn Phước thuộc Viện Tài nguyên và Môi trường, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh đã công bố kết quả nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải chế biến kẹo dừa tại Công ty TNHH Đông Á, Bến Tre. Trong đó, lượng dầu mỡ tổng trong nước thải được tách cơ học bằng phương pháp lắng vách nghiêng trong thời gian 2 ngày, hiệu suất đạt 70% [2].
Năm 2017, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Bến Tre đã nghiên cứu triển khai quy trình công nghệ xử lý nước thải cơm dừa nạo sấy. Trong quy trình này, lượng dầu dừa được tách nổi tự nhiên sau khi nước thải đi qua song chắn rác trong vòng 24 giờ và được vớt bỏ. Các thành phần khác như chất rắn lơ lửng, dầu dừa, clo, các chất hữu cơ có nguồn gốc từ thực vật dễ bị phân hủy (hợp chất của protit và các axit béo bão hòa) lần lượt được xử lý tại các bể điều hòa keo tụ, bể sinh học kỵ khí và sinh học hiếu khí. Cuối cùng, nước thải đạt tiêu chuẩn được thải ra môi trường [3].
Như vậy, lượng dầu dừa trong nước thải chủ yếu được tách loại bằng phương pháp cơ học thông thường, do đó, chỉ áp dụng được khi lượng dầu tồn tại trong nước thải tương đối lớn. Riêng đối với các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ, công suất thấp sẽ khó áp dụng phương pháp này do lượng dầu dừa bị khuếch tán vào nước thải, rất khó tách lớp tự nhiên. Vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu phương pháp xử lý dầu dừa thải bằng vi sinh vật, phù hợp với điều kiện thực tế tại cơ sở sản xuất.
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Phương pháp lấy mẫu
Mẫu nghiên cứu được lấy theo TCVN 6663-1:2011 và phân tích chất lượng nước đầu vào với các chỉ tiêu đã chọn lọc trong QCVN 40:2011/BTNMT tại hố thu gom của Công ty TNHH MTV Sản xuất Thương mại Dương Phát thuộc ấp Ngã Tư 1, xã Ngãi Hùng, huyện Tiểu Cần.
Bố trí 4 bể thí nghiệm với mẫu nước thải được chứa trong thùng xốp có kích thước 40*60cm.
Hình 1: Mẫu nước thải trước khi xử lý
Tiến hành hành sục khí khoảng 3 - 4 giờ, sau đó mới cho men vi sinh chuyên dụng vào 3 bể, bể còn lại chứa mẫu trắng (nước thải không cho men vi sinh) với lượng mẫu nước thải mỗi bể là 30 lít.
Lấy mẫu phân tích định kỳ 1 lần/ngày và liên tục trong 3 ngày, mỗi điều kiện khảo sát thực hiện lặp lại 3 lần.
2.2. Khảo sát thời gian xử lý dầu
Mục đích: chọn được thời gian xử lý tối ưu của vi sinh.
Tiến trình: cố định nồng độ vi sinh là 3.000ppm theo dõi nồng độ dầu trước và sau khi xử lý theo thời gian.
Thí nghiệm được bố trí như Bảng 1.
Bảng 1. Khảo sát thời gian xử lý tối ưu
2.3. Khảo sát nồng độ men si vinh
Mục đích: chọn được thời gian xử lý tối ưu của vi sinh.
Tiến trình: cố định thời gian xử lý (giá trị tối ưu ở thí nghiệm 1), theo dõi nồng độ dầu trước và sau khi xử lý.
Thí nghiệm được bố trí như Bảng 2:
Bảng 2. Khảo sát nồng độ men vi sinh
2.4. Khảo sát ảnh hưởng quá trình sục khí đến khả năng xử lý dầu của vi sinh
Mục đích: đánh giá ảnh hưởng của việc sục đuổi khí clo đến khả năng xử lý dầu của vi sinh.
Tiến trình: cố định thời gian xử lý (giá trị tối ưu ở thí nghiệm 1) và nồng độ men vi sinh (giá trị tối ưu ở thí nghiệm 2), theo dõi nồng độ dầu trước và sau khi xử lý.
Thí nghiệm được bố trí như Bảng 3.
Bảng 3. Khảo sát ảnh hưởng của quá trình sục khí
2.5. Khảo sát mức độ xử lý dầu của các phương pháp xử lý khác nhau
Mục đích: So sánh hiệu quả xử lý nước thải chứa dầu dừa bằng vi sinh chuyên dụng đối chiếu với phương pháp hiếu khí và kỵ khí.
Tiến trình: bố trí 4 nghiệm thức, tương ứng với 3 phương pháp xử lý: dùng vi sinh, hiếu khí, kỵ khí và 1 nghiệm thức không xử lý (mẫu trắng), theo dõi nồng độ dầu trước và sau khi xử lý.
Thí nghiệm được bố trí như Bảng 4.
Bảng 4. Khảo sát mức độ xử lý dầu của các phương pháp xử lý khác nhau
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Kết quả khảo sát thời gian xử lý dầu
Kết quả khảo sát thời gian xử lý dầu được thể hiện ở Biểu đồ 1.
Biểu đồ 1: Kết quả xử lý dầu theo thời gian
Từ kết quả cho thấy, lượng dầu giảm qua 3 ngày xử lý, lần lượt là 68.06%, 80.80% và 85.57%. Như vậy, vi sinh có khả năng xử lý dầu với hiệu suất cao nhất sau 3 ngày. Tuy nhiên, do chi phí hoạt động của cơ sở, cũng như diện tích trữ nước thải khá nhỏ nên chọn thời gian tối ưu là 2 ngày.
3.2. Kết quả khảo sát nồng độ men vi sinh
Kết quả khảo sát nồng độ men vi sinh được thể hiện ở Biểu đồ 2.
Biểu đồ 2: Kết quả khảo sát nồng độ men vi sinh
Từ kết quả trên cho thấy với nồng độ vi sinh 3.000 ppm và 5.000 ppm sau 2 ngày xử lý hiệu suất xử lý đạt xấp xỉ 70%. Với hiệu suất xử lý giữa việc sử dụng nồng độ vi sinh 3.000 ppm và 5.000 ppm không quá khác biệt, nên việc chọn nồng độ vi sinh tối ưu là 3.000 ppm sẽ phù hợp với lợi ích sử dụng là tiết kiệm được chi phí doanh nghiệp.
Hình 2: Kết quả khảo sát nồng độ men vi sinh
3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng quá trình sục khí đến khả năng xử lý dầu của vi sinh
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của quá trình sục khí đuổi clo đến khả năng xử lý dầu của vi sinh được thể hiện ở Biểu đồ 3.
Biểu đồ 3: Kết quả khảo sát ảnh hưởng quá trình sục khí
Thực nghiệm cho thấy, nồng độ dầu giảm đáng kể khi xử lý bằng vi sinh kết hợp với sục khí đuổi clo. Sau 3 ngày xử lý, lượng dầu giảm mạnh đến 96,66%. Điều này có thể giải thích do việc sục khí góp phần đuổi clo có trong nước thải vừa cung cấp không khí để vi sinh vật sinh trưởng, phát triển làm tăng khả năng xử lý dầu của vi sinh.
3.4. Kết quả khảo sát mức độ xử lý dầu của các phương pháp xử lý khác nhau
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của quá trình sục khí đuổi clo đến khả năng xử lý dầu của vi sinh được thể hiện ở Biểu đồ 4.
Biểu đồ 4: Kết quả khảo sát khả năng xử lý dầu của các phương pháp khác nhau
Ta thấy, hiệu suất xử lý dầu của phương pháp vi sinh cho kết quả vượt trội hơn hẳn, cụ thể, giá trị hiệu suất đạt khá cao (khoảng 80%) trong 2 ngày xử lý đầu tiên. Sau 3 ngày, hiệu xuất xử lý dầu của 3 phương pháp vi sinh, hiếu khí và kỵ khí lần lượt là 84.52%, 87.36% và 75.83%. Như vậy, về mặt hiệu suất, phương pháp hiếu khí đạt hiệu quả cao hơn, tuy nhiên việc sử dụng phương pháp hiếu khí tạo ra lượng bùn sau xử lý rất nhiều. Bên cạnh đó, độ đục của nước cũng tăng và đặc biệt gây ra mùi hôi khó chịu. Do đó, với hiệu suất xử lý chênh lệch không đáng kể thì nên sử dụng vi sinh là tối ưu.
Hình 3: Khả năng xử lý dầu của các phương pháp
4. Kết luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả vượt trội khi sử dụng vi sinh vật để xử lý dầu trong nước thải của cơ sở chế biến cơm dừa có quy mô nhỏ trên địa bàn tỉnh Trà Vinh. Hiệu suất đạt tối ưu khi xử lý trong thời gian 2 ngày, nồng độ vi sinh 3.000ppm và kết hợp sục khí đuổi clo trong nước thải. Với những ưu điểm như tạo sinh khối ít, nước thải sau xử lý trong, quá trình xử lý ít tạo mùi so với các phương pháp khác. Ngoài ra, phương pháp này phù hợp với các cơ sở có diện tích hồ chứa thải nhỏ, lượng nước thải ít.
Với những kết quả khả quan như trên, nghiên cứu cần được mở rộng trên mô hình thử nghiệm tại cơ sở sản xuất thực tế để góp phần giảm thiểu tình trạng ô nhiễm nguồn nước ở những nơi có cơ sở sản xuất.
TÀI LIỆU THAM KHẢO:
- Lê Thị Thanh Trúc, T.V.T. (2016), Ảnh hưởng của phát triển ngành dừa đến môi trường tự nhiên ở tỉnh Bến Tre: Hiện trạng và giải pháp. Tạp chí Khoa học - Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh, 2016. 6(84).
- Nguyễn Văn Phước, N.T.T.P. (2009), Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải chế biến kẹo dừa. Tạp chí Phát triển Khoa học & Công nghệ, 2009. 12(13).
- Nguyễn Văn Vinh. Công nghệ xử lý nước thải chế biến cơm dừa. 2017 [cited 2019; Available from: http://dost-bentre.gov.vn/tin-tuc/1889/cong-nghe-xu-ly-nuoc-thai-che-bien-com-dua.
A STUDY ON USING MICROORGANISM TO PROCESS
OIL-CONTAMINATED WASTE WATER FROM COCONUT
PRODUCT COMPANIES AT TRA VINH PROVINCE
● MA. NGUYEN XUAN THI DIEM TRINH
●TRAN THE NAM
● MA. HUYNH THI HONG HOA
Tra Vinh University
ABSTRACT:
The study was carried out at a copra manufacturer located at Ngai Hung ward, Tieu Can commune, Tra Vinh province. The sewage discharge capacity of this manufacturer is about 10m3/day. The sewage includes coconut oil, coconut milk, copra and chlorine. As a result, the sewage’s fatty matter is very high, ranges from 600 to 900mg/L. Furthermore, the untreated sewage causes the water pollution in the river. By using microorganism combined aeration, the fatty mater in sewage is decreased over 80.80% after two days. The result confirms the ability of using microorganisms to process oil-contaminated waste water. In addition, this method could replace other chemical treatment methods which are being used at small-scale processing facilities. This method could help small-scale processing facilities to save waste water treatment cost while contributing to solve the environmental pollution in the locality.
Keywords: Coconut oil, sewage treatment, microorganism.
