Các vấn đề về môi trường của ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ

CÁC VẤN ĐỀ VỀ MÔI TRƯỜNG CỦA NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ<br /> BIẾN PHỤ PHẨM GIẾT MỔ<br /> Gregory L. Sindt, P.E.<br /> Kỹ sư môi trường<br /> Tập đoàn Bolton & Menk<br /> <br /> Tóm tắt<br /> Ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ có ảnh hưởng tích cực rất rõ ràng tới chất lượng<br /> môi trường. Quá trình chế biến các chất hữu cơ có giá trị kinh tế thấp lấy từ ngành chăn nuôi, chế<br /> biến thịt, chế biến thực phẩm và các ngành dịch vụ thực phẩm bởi ngành công nghiệp chế biến<br /> phụ phẩm giết mổ góp phần làm giảm lượng chất thải chở đến bãi rác và các cơ sở xử lý nước<br /> thải công cộng. Việc chế biến các gia súc chết của ngành chăn nuôi gia súc gia cầm làm giảm<br /> nguy cơ ô nhiễm nước ngầm và các vấn đề về sức khỏe có thể gây ra bởi việc tiêu hủy xác gia<br /> súc chết một cách không hợp lý.<br /> Ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm cũng tiềm ẩn nguy cơ gây ra các ảnh hưởng xấu tới chất<br /> lượng môi trường. Mặc dù phần lớn các cơ sở chế biến phụ phẩm giết mổ không tạo ra các chất<br /> thải nguy hại nhưng quá trình vận chuyển và chế biến các nguyên liệu hữu cơ có thể tạo ra rất<br /> nhiều phụ phẩm có thể phân hủy sinh học (biodegradable by-product) không mong muốn và các<br /> chất này có thể tác động đáng kể đến chất lượng nước và chất lượng không khí. Các cơ sở chế<br /> biến phụ phẩm động vật hiện đại có qui trình xử lý tinh vi và các thiết bị kiểm soát để có thể duy<br /> trì mức ô nhiễm nước và không khí trong phạm vi cho phép. Các hệ thống kiểm soát không khí<br /> và nước thải đòi hỏi chi phí đầu tư vốn và chi phí vận hành nhà máy khá lớn.<br /> Hoạt động của ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ phải chịu sự chi phối của một số<br /> qui định về môi trường. Ngoài sự kiểm soát của chính phủ thông qua các qui định của Liên bang,<br /> tiểu bang và địa phương, ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ còn là một đối tượng<br /> phải chịu áp lực từ các nhóm và cá nhân quan tâm đến môi trường. Ngày càng khó để chọn địa<br /> điểm xây dựng nhà máy mới và bảo đảm tuân thủ mọi quy định về môi trường vì số lượng và sự<br /> phức tạp của các điều luật và quy định cũng như các vấn đề pháp lý về môi trường đang tiếp tục<br /> tăng lên.<br /> Nhiều thành viên của ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ dựa vào các tổ chức thương<br /> mại và công nghiệp như Hiệp hội các nhà chế biến phụ phẩm quốc gia (NRA) và Viện nghiên<br /> cứu Thịt Hoa Kỳ (AMI) và các các Ủy ban môi trường để giám sát việc xây dựng các chính sách<br /> và qui định về môi trường.<br /> Khái niệm hệ thống quản lý môi trường (EMS-Environmental Management System) đang được<br /> xây dựng là một bước tiến theo hướng tự kiểm soát và cải thiện chất lượng môi trường được triển<br /> khai ở cấp độ nhà máy. Các chương trình EMS được khuyến khích bởi các cơ quan quản lý môi<br /> trường trong đó có cả Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (Environmental Protection Agency -<br /> EPA).<br /> Các qui định về môi trường sẽ trở nên chặt chẽ và việc tuân thủ sẽ trở nên phức tạp và tốn kém<br /> hơn vì sẽ có nhiều hơn nữa các chất gây ô nhiễm nguồn nước và không khí được đưa vào qui<br /> định trong tương lai. Qui định về khí nhà kính, các chất thải amoniac, nitơ tổng số, phốt pho và<br /> nước thải chứa chất rắn hòa tan sẽ là những thách thức trong tương lai gần. Những qui định đối<br /> với các chất gây ô nhiễm chưa được biết đến tại thời điểm này chắc chắn sẽ xuất hiện cùng với<br /> các nghiên cứu về môi trường và các vấn đề môi trường thực sự hoặc cảm nhận được.<br /> <br /> 232<br /> Ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm đã tự nguyện tham gia vào các nghiên cứu của Cơ quan<br /> Bảo vệ Môi trường và các dự án khảo sát công nghiệp. Kiểu hợp tác như thế này, chứ không phải<br /> quan hệ theo kiểu đối đầu với các nhà quản lý như trước, đang dẫn đến việc xây dựng các điều<br /> luật, qui định, và chính sách của Liên bang dựa trên việc áp dụng công nghệ kiểm soát đáng tin<br /> cậy và khả thi về mặt kinh tế để bảo vệ môi trường.<br /> Các vấn đề nước thải<br /> Các nhà máy chế biến phụ phẩm tạo ra lượng nước thải rất lớn. Nước thải thường chứa các tạp<br /> chất mà nguy cơ gây ô nhiễm môi trường về mặt lâu dài của chúng là tương đối thấp. Thế nhưng<br /> cũng không thể thải trực tiếp nước thải này vào sông, suối hay ao hồ khi chưa được xử lý một<br /> cách thích hợp. Việc thải nước thải được qui định trong các điều luật và nguyên tắc của Liên<br /> bang, tiểu bang và địa phương.<br /> Các mối quan tâm về môi trường<br /> Có bốn phạm trù quan tâm đến môi trường khi đề cập đến nước thải được tạo và thải ra từ các<br /> nhà máy chế biến phụ phẩm giết mổ: bảo vệ đời sống các loài thủy sản, bảo vệ sức khỏe con<br /> người và động vật, bảo vệ tính thẩm mỹ của các dòng chảy có chất thải chảy vào, và bảo vệ chất<br /> lượng nguồn nước. Bảo vệ các loài thủy sản đòi hỏi sự quan tâm cũng như chi phí nhiều nhất<br /> trong việc xử lý nước thải.<br /> Hạn chế việc thải các chất hữu cơ sẽ bảo vệ các loài thủy sản tránh phải sống trong môi trường<br /> nước có nồng độ O2 hòa tan thấp ở các dòng chảy phía sau vị trí có nước thải đổ vào. Chất hữu<br /> cơ được vi khuẩn có trong dòng chảy dùng làm nguồn thức ăn cho chúng. Do các vi khuẩn tiêu<br /> thụ chất hữu cơ nên chúng sẽ sử dụng O2. Nếu tốc độ tiêu thụ O2 của vi khuẩn vượt quá tốc độ<br /> hòa tan O2 vào dòng chảy thì mật độ O2 hòa tan trong nước sẽ giảm đi và cá sẽ chết vì thiếu O2<br /> hòa tan cho quá trình hô hấp. Cá chết do thiếu O2 hòa tan trong các dòng chảy phía dưới cửa ra<br /> của nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt không được xử lý triệt để đã từng xảy ra rất<br /> phổ biến trước khi các cơ sở xử lý nước thải sinh học (biological wastewater treatment) qui mô<br /> lớn được xây dựng ở Hoa Kỳ trong những năm 1970 và 1980.<br /> Nhu cầu ôxy hóa sinh cacbon (Carbonaceous biochemical oxygen demand-CBOD) và nhu cầu<br /> ôxy hóa sinh (Biochemical oxygen demand-BOD) là những phương pháp xác định nồng độ chất<br /> hữu cơ trong nước. CBOD và BOD là lượng oxy được các vi sinh vật tiêu thụ khi chúng sử dụng<br /> các chất tạp nhiễm làm nguồn thức ăn trong suốt thời gian của một đợt kiểm tra năm ngày trong<br /> phòng thí nghiệm. Kết quả được thể hiện bằng đơn vị mg/L (hoặc ppm- phần triệu) của lượng O2<br /> tiêu thụ trong thời gian kiểm tra năm ngày.<br /> BOD đã được sử dụng làm phương pháp xác định hàm lượng chất hữu cơ trong vài thập kỷ qua.<br /> CBOD cũng tương tự như BOD nhưng khác ở chỗ trong phép thử CBOD thì phản ứng của nitơ<br /> hữu cơ bị khóa chặt. Số lượng phản ứng nitơ được giả định là không đáng kể trong phép thử<br /> BOD khi tiến hành với nguồn nước thải nồng độ thấp. Các nồng độ BOD và CBOD là tương tự<br /> nhau trong nước thải có nồng độ nitơ thấp. Phản ứng của các hợp chất chứa nitơ trong các phép<br /> thử BOD có thể là đáng kể trong nước thải có nồng độ amoniac và nitơ hữu cơ cao như nước thải<br /> của các nhà máy chế biến phụ phẩm giết mổ. Vì thế, với những loại nước thải này thì phép thử<br /> CBOD được ưa sử dụng hơn phép thử BOD. Nồng độ CBOD luôn thấp hơn nồng độ BOD. Nước<br /> thải chưa qua xử lý của nhà máy chế biến phụ phẩm giết mổ có nồng độ CBOD dao động trong<br /> khoảng từ 4.000-10.000 mg/l. Các giới hạn CBOD điển hình đối với nước thải trước khi đổ vào<br /> dòng chảy là 10-25 mg/l.<br /> Amoniac được tạo ra từ quá trình phân hủy sinh học các chất protein. Nitơ Kjeldahl tổng số<br /> (TKN) là tổng của nitơ hữu cơ và nitơ amoniac. Amoniac rất độc đối với các loài thủy sản.<br /> <br /> 233<br /> Amoniac tự do (NH3) và amonium dạng nguyên tử (NH4+) cùng tồn tại trong nước ở trạng thái<br /> cân bằng. Amoniac độc trong khi NH4+ không độc. NH4+ được chuyển hóa thành NH3 khi pH<br /> tăng lên. Amoniac cũng độc hơn ở nhiệt độ nước cao hơn. Do vậy, pH và nhiệt độ là những yếu<br /> tố quan trọng cần xem xét khi đánh giá độc tính của NH3 đối với các động vật sống dưới nước.<br /> Độc tính của NH3 tăng lên khi pH và nhiệt độ tăng lên. Nước thải chưa qua xử lý của các nhà<br /> máy chế biến phụ phẩm giết mổ có nồng độ TKN trong khoảng dao động từ 500-1000 mg/l. Giới<br /> hạn NH3 thông thường cho chất lượng nước trong các dòng chảy biểu thị bằng nồng độ nitơ là<br /> nhỏ hơn 2 mg/l.<br /> Các động vật sống dưới nước nhạy cảm với pH. Dao động điển hình của mức pH cho phép đối<br /> nước thải trước khi đổ vào dòng chảy là 6-8.<br /> Một số muối hòa tan như muối clo và muối sulfat có thể độc đối với các động vật thủy sinh.<br /> Nước thải của các nhà máy chế biến phụ phẩm giết mổ có thể chứa các muối hòa tan ở nồng độ<br /> cao do muối thải ra từ việc xử lý da sống và các muối có trong nguyên liệu thô như phần nước<br /> của huyết thanh. Các chất rắn hòa tan tổng số (Total Disolved Solids - TDS) là hàm lượng các<br /> chất rắn đi qua giấy lọc. Đây là một đơn vị xác định hàm lượng chất hữu cơ hòa tan và muối.<br /> Nồng độ của các thành phần cụ thể trong TDS như clo, sulfat và các thành phần khác được quan<br /> tâm nhiều hơn là nồng độ TDS tổng số. Do vậy, việc sử dụng TDS làm một chỉ số bảo vệ các<br /> động vật thủy sinh không phù hợp về mặt kỹ thuật bằng việc sử dụng nồng độ của các chất gây ô<br /> nhiễm cụ thể như clo và sulfat. Mặc dù một số tiểu bang đã có các tiêu chuẩn về chất lượng nước<br /> cho các chất rắn hòa tan, clo, sulfate và các thành phần hòa tan khác từ vài năm nay, nhưng trong<br /> nhiều trường hợp họ vẫn chưa áp dụng các tiêu chuẩn cho những tham số này đối với các mức<br /> giới hạn cho phép của nước thải cho tới mãi thời gian gần đây. Việc xây dựng các tiêu chuẩn qui<br /> định đối với các thành phần tạo nên các chất rắn hòa tan sẽ trở nên quan trọng trong tương lai khi<br /> các tiểu bang xây dựng các tiêu chuẩn chất lượng nước lần thứ hai.<br /> Nước thải từ các cơ sở chế biến phụ phẩm giết mổ có chứa dịch lỏng chảy ra từ các nguyên liệu<br /> thô chưa được nấu chín, trong đó có cả các vi sinh vật có khả năng gây bệnh. Các trực khuẩn<br /> trong phân được coi là chỉ thị của sự tiềm ẩn các vi sinh vật gây bệnh. Mật độ trực khuẩn trong<br /> phân được biểu thị bằng thuật ngữ “số lượng có thể đúng nhất” trên 100 ml (MPN/100ml). Giới<br /> hạn điển hình của mật độ trực khuẩn trong nước thải trước khi đổ vào dòng chảy là 200-400<br /> MPN/100 ml.<br /> Các chất rắn lơ lửng tổng số (Total Suspended Solids-TSS) là một chỉ số đo lượng nguyên liệu<br /> có thể được loại bỏ từ nước thải bằng cách lọc qua giấy lọc. TSS là một chỉ số quan trọng đánh<br /> giá chất lượng nước về mặt cảm quan. Các giới hạn chất rắn lơ lửng điển hình trong nước thải<br /> trước khi đổ vào dòng chảy là 10-30 mg/l.<br /> Các hợp chất có chứa phốt pho và nitơ là những nguồn dinh dưỡng cho sự phát triển của thực vật<br /> sống trong các dòng chảy và hồ chứa nước. Nước thải của quá trình chế biến phụ phẩm giết mổ<br /> có thể chứa hàm lượng các hợp chất chứa nitơ tương đối cao tạo ra bởi sự phân hủy protein. Các<br /> chất dinh dưỡng kích thích sự phát triển quá mức của tảo trong các hồ chứa và dòng chảy, từ đó<br /> ảnh hưởng tới sự sống của các loài thủy sinh và chất lượng cảm quan của nước. Các mức giới<br /> hạn của việc thải phốt pho vào vùng lòng chảo dẫn lưu của Hồ Lớn (Great Lakes) đã có hiệu lực<br /> từ vài năm nay. Các điều luật của EPA năm 2004 yêu cầu nước thải từ các cơ sở chế biến phụ<br /> phẩm giết mổ vào các hồ chứa và dòng chảy không được chứa hàm lượng nitơ tổng số cao hơn<br /> 134 mg/l. Các mức giới hạn của địa phương dựa trên các tiêu chuẩn chất lượng nước của tiểu<br /> bang có thể còn chặt chẽ hơn. Các mức giới hạn thải phốt pho điển hình ở các vùng có áp dụng<br /> tiêu chuẩn chất lượng nước chứa phốt pho là 1,0 mg/l đối với hàm lượng phốt pho tổng số. Các<br /> <br /> <br /> 234<br /> giới hạn phốt pho và nitơ tổng số có thể trở nên chặt chẽ hơn nhiều khi các tiểu bang áp dụng các<br /> tiêu chuẩn chặt chẽ hơn về chất lượng nước chứa các chất dinh dưỡng .<br /> Dầu và mỡ dạng lỏng là một chỉ số chất lượng nước về mặt cảm quan. Dầu và mỡ dạng lỏng<br /> được định nghĩa là bất kể nguyên liệu nào có thể thu hoạch được với một dung môi hòa tan chất<br /> hữu cơ chẳng hạn như hexane. Dầu và mỡ dạng lỏng được định nghĩa một cách chính xác hơn là<br /> loại nguyên liệu có thể tách chiết hexan (Hexane extractable material-HEM) vì tất cả các thành<br /> phần thu được từ phương pháp thử haxane có thể không thực sự là dầu hoặc mỡ thật. Việc thải<br /> quá nhiều dầu và mỡ dạng lỏng có thể dẫn đến sự đông vón tích tụ các chất rắn và nổi lềnh bềnh<br /> trên mặt hồ chứa hoặc dòng chảy. Việc thải quá nhiều dầu và mỡ vào hệ thống thoát nước thải<br /> thành phố gây ra hiện tượng mỡ đóng thành lớp trong các ống cống, dẫn đến các vấn đề khó<br /> khăn trong việc bảo dưỡng cống rãnh nước thải. Các giới hạn về hàm lượng dầu và mỡ dạng lỏng<br /> điển hình trong nước thải đổ vào hệ thống nước thải thành phố là 100-200 mg/l.<br /> Các qui định về việc thải nước thải<br /> Các giới hạn trong việc thải nước thải vào các dòng chảy và hồ chứa được đưa ra dựa trên việc<br /> xem xét hai chỉ số: chất lượng tối thiểu dựa trên việc sử dụng các công nghệ xử lý (các giới hạn<br /> dựa trên công nghệ-technology-based limits) và chất lượng yêu cầu cho việc bảo vệ chất lượng<br /> nước của các dòng chảy và hồ chứa (các giới hạn dựa trên chất lượng nước-water quality-based<br /> limits). EPA thiết lập chất lượng nước tối thiểu dựa trên việc áp dụng công nghệ xử lý cho các<br /> ngành công nghiệp cụ thể, thường được đề cập là các giới hạn nước thải công nghiệp theo nhóm<br /> hoặc các hướng dẫn về giới hạn đối với các dòng nước thải (Effluent Limitation Guidelines -<br /> ELGs). Ngành công nghiệp chế biến phụ phẩm giết mổ là đối tượng phải áp dụng ELGs cho<br /> Phân nhóm các cơ sở chế biến phụ phẩm của Nhóm các sản phẩm gia súc gia cầm điểm nguồn<br /> (Meat and Poultry Products Point Source Category) được phát hành trong cuốn “Code of Federal<br /> Regulations” (Mã số của các điều luật Liên bang) (40 CFR Phần 432, Tiểu phần J). EPA đã thiết<br /> lập ELGs cho các nhà chế biến phụ phẩm độc lập năm 1975 và định kỳ đánh giá lại chúng. EPA<br /> cũng đã sửa đổi lại ELGs cho Phân nhóm các nhà chế biến phụ phẩm giết mổ năm 2004 trong đó<br /> bao gồm các tiêu chuẩn cho các cơ sở thải nước thải tại các điểm nguồn vào các dòng chảy và hồ<br /> chứa đã có từ trước hoặc mới xuất hiện. Các tiêu chuẩn cho amoniac, BOD, dầu và mỡ dạng lỏng,<br /> và TSS đều dựa vào khối lượng nguyên liệu thô và được thể hiện bằng đơn vị pound của chất<br /> gây ô nhiễm/1000 pound nguyên liệu thô. Tiêu chuẩn áp dụng cho trực khuẩn trong phân là 400<br /> MPN/100 ml và tiêu chuẩn cho nitơ tổng số là 134 mg/l như trong điều luật được ban hành năm<br /> 2004.<br /> Các giới hạn cho nước thải dựa trên chất lượng nước đã được xây dựng trên cơ sở các tiêu chuẩn<br /> chất lượng nước của các dòng chảy có chất thải đổ vào. Các cơ quan quản lý của tiểu bang xây<br /> dựng các tiêu chuẩn để bảo vệ các động vật thủy sinh và cho các ứng dụng khác của hồ chứa và<br /> dòng chảy. Các giới hạn cho nước thải đổ vào dòng chảy được tính toán bằng cách xác định công<br /> suất của dòng chảy trong việc thu nhận và đồng hóa các thành phần đến từ tất cả các nguồn nước<br /> thải mà không vượt quá tiêu chuẩn cho phép của chất lượng nước trong dòng chảy.<br /> Việc thải trực tiếp vào các dòng chảy và hồ chứa có thể được thực hiện nếu có giấy phép chứng<br /> nhận NPDES (National Pollutant Discharge Elimination System- Hệ thống loại bỏ chất thải ô<br /> nhiễm quốc gia) do các cơ quan quản lý của tiểu bang cấp theo ủy quyền của EPA và Đạo luật về<br /> Nước sạch.<br /> EPA cũng có thể đưa ra các tiêu chuẩn cho các chất thải công nghiệp theo từng nhóm đối với<br /> việc thải chất thải vào hệ thống xử lý của thành phố và thường được gọi là các tiêu chuẩn trước<br /> khi xử lý. EPA không đưa vào điều luật năm 2004 các tiêu chuẩn trước khi xử lý cho Phân nhóm<br /> các nhà chế biến phụ phẩm giết mổ điểm nguồn.<br /> <br /> 235<br /> Các giới hạn về việc thải chất thải vào các hệ thống xử lý công cộng (Publicly Owned Treatment<br /> Works-POTW) hoặc hệ thống cống vệ sinh thành phố, đều dựa trên các điều luật của tiểu bang,<br /> các Sắc lệnh của thành phố địa phương và công suất của các hệ thống xử lý công cộng. Nhìn<br /> chung, các đặc điểm nước thải từ các cơ sở chế biến phụ phẩm giết mổ là tương thích với các<br /> quy trình xử lý POTW, nếu như POTW có đủ công suất xử lý.<br /> Thải chất thải vào POTW thường được cho phép thông qua sắc lệnh của chính quyền địa phương<br /> và sự thỏa thuận giữa cơ sở sản xuất công nghiệp với POTW. Ở một số vùng, cần phải có giấy<br /> phép hoặc phê chuẩn của tiểu bang đối với những thỏa thuận về việc xử lý chất thải.<br /> Việc thải nước mưa cần phải có giấy phép NPDES do các cơ quan quản lý của tiểu bang cấp theo<br /> ủy quyền của EPA.<br /> Các nguồn nước thải<br /> Các chất gây ô nhiễm có trong nước thải của nhà máy chế biến phụ phẩm giết mổ chính là sự<br /> mất mát sản phẩm của các nhà máy đó. Ví dụ: dầu mỡ dạng lỏng trong chất thải chính là loại mỡ<br /> có thể thu hoạch được để làm thành sản phẩm mỡ cuối cùng trong các qui trình chế biến phụ<br /> phẩm giết mổ. Protein thất thoát vào nước thải có thể ước tính bằng cách nhân hàm lượng TKN<br /> với 6,25. Lượng NH3 trong nước thải chính là chỉ thị của tổng lượng protein bị phân hủy. Lượng<br /> nitơ hữu cơ (nitơ tổng số trừ nitơ trong NH3) trong nước thải chính là chỉ thị của lượng protein<br /> thực tế bị mất xuống hệ thống nước thải. Các nhà máy đóng gói thường xuyên sử dụng các số<br /> liệu theo dõi dầu mỡ và TKN trong nước thải để xác định lượng sản phẩm thất thoát và đánh giá<br /> hiệu suất của nhà máy.<br /> Mức độ và đặc điểm tạo nước thải của các cơ sở chế biến phụ phẩm thường rất biến động và bị<br /> ảnh hưởng bởi các yếu tố như loại và tình trạng của nguyên liệu thô, loại quy trình chế biến và<br /> các phương pháp quản lý nhà máy. Các vấn đề rắc rối xảy ra với nước thải thường là do những<br /> nguồn thải có số lượng tương đối thấp nhưng nồng độ lại rất cao gây nên. Một nhà máy chế biến<br /> phụ phẩm gia súc chết điển hình chế biến 3-7 triệu pound nguyên liệu thô mỗi tuần có thể tạo ra<br /> khoảng 100.000 gallon nước thải/ngày với 5.000 pound CBOD và 900 pound TKN cho mỗi triệu<br /> pound nguyên liệu thô.<br /> Nước thải của một nhà máy chế biến phụ phẩm điển hình được tạo ra từ các nguồn dưới đây:<br /> • Các dịch lỏng trong nguyên liệu thô<br /> • Các chất ngưng tụ của công đoạn nấu nguyên liệu<br /> • Các quá trình chế biến mỡ thải nhà hàng<br /> • Các quá trình chế biến máu<br /> • Các quá trình rửa và vệ sinh nhà máy<br /> • Các hoạt động thuộc da<br /> • Các thiết bị kiểm soát ô nhiễm không khí<br /> • Nước làm lạnh gián tiếp<br /> • Nước mưa<br /> Mặc dù các dịch lỏng từ nguyên liệu thô chỉ là một phần nhỏ của tổng lượng nước thải nhưng<br /> những chất lỏng này có thể là một nguồn CBOD, nitơ hữu cơ và amoniac đáng kể. Ví dụ: mật độ<br /> CBOD của máu tổng số dao động từ 150.000 – 200.000 mg/l. Các chất lỏng chảy ra từ nguyên<br /> liệu thô tăng lên về số lượng và nồng độ khi chất lượng của nguyên liệu thô bị giảm xuống trong<br /> thời gian lưu trữ dài dưới điều kiện thời tiết nóng.<br /> Ở các cơ sở chế biến phụ phẩm giết mổ truyền thống, lượng hơi nước bốc lên khi nấu sẽ được<br /> làm lạnh và hơi nước ngưng tụ sẽ được thải cùng với nước thải. Hơi nước ngưng tụ từ quá trình<br /> <br /> 236<br /> nấu chứa các hợp chất hữu cơ có thể ngưng tụ, NH4+, mỡ dạng lỏng aerosol và một số chất rắn<br /> mang theo từ quá trình nấu. Một số quy trình chế biến phụ phẩm động vật gặp phải các vấn đề<br /> tạo bọt và hiện tượng tạo bọt có thể làm cho hàm lượng mỡ và chất rắn trong nước ngưng tụ tăng<br /> rất cao theo chu kỳ. Khối lượng nước ngưng tụ từ quá trình nấu nguyên liệu có thể được ước tính<br /> dễ dàng từ sản lượng của qui trình chế biến. Chất lượng nước ngưng tụ từ quá trình nấu phụ<br /> thuộc vào loại hình và chất lượng của nguyên liệu thô. Nước ngưng tụ từ quá trình nấu trong quy<br /> trình chế biến bột lông vũ và từ nguyên liệu thô bị phân hủy có thể có nồng độ amoniac rất cao.<br /> Hơi nước ngưng tụ của một qui trình nấu điển hình sẽ có 2000-5000 mg/l CBOD và 500-1000<br /> mg/l TKN.<br /> Một vài cơ sở chế biến phụ phẩm sử dụng phương pháp dùng nhiệt độ cao trong thời gian ngắn<br /> để xử lý các chất bốc hơi từ quá trình nấu nhằm mục đích phân hủy các hợp chất hữu cơ gây mùi<br /> và thải trực tiếp hơi nước đã qua xử lý vào không khí chứ không dùng phương pháp ngưng tụ hơi<br /> nước. Nước thải của các nhà máy này không chứa nước ngưng tụ từ quá trình nấu nguyên liệu.<br /> Nước tự do được lấy ra khỏi mỡ thải nhà hàng có nồng độ rất cao các chất gây ô nhiễm tạo ra bởi<br /> các a xít béo tự do và các sản phẩm phân hủy protein. Nước thải của các quá trình chế biến mỡ<br /> thải nhà hàng điển hình thường chứa 50.000-100.000 mg/l CBOD, 100-800 mg/l phốt pho và<br /> 1000-3000 mg/l TKN.<br /> Làm đông đặc bằng hơi nước và tách bằng ly tâm máu nguyên sẽ tạo ra phần nước huyết thanh<br /> có chứa hàm lượng CBOD và TKN rất cao. Nước huyết thanh điển hình có chứa 7000 mg/l<br /> CBOD, 150 mg/l phốt pho và 1800 mg/l TKN.<br /> Xử lý da sống bằng nước mặn tạo ra nước thải có nồng độ TDS, natri và clo rất cao. Hàm lượng<br /> clo điển hình trong nước thải của công đoạn xử lý da bằng nước mặn thường là 100.000-150.000<br /> mg/l.<br /> Máy lọc hơi nước đệm không khí tạo ra nước thải có nồng độ chất hữu cơ tương đối thấp nhưng<br /> hàm lượng TDS cao do việc bổ sung các chất hữu cơ như thuốc tẩy và sút ăn da.<br /> Xử lý sơ bộ trước (Xử lý lần thứ nhất)<br /> Xử lý sơ bộ nước thải trước khi thải vào hệ thống cống nước thải sinh hoạt của thành phố liên<br /> quan đến việc loại bỏ dầu mỡ và các chất huyền phù. Việc loại bỏ các chất huyền phù cũng đồng<br /> thời loại bỏ phần CBOD bám vào các chất huyền phù.<br /> Việc xử lý sơ bộ các chất thải truyền thống bao gồm các công đoạn dưới đây:<br /> • Sàng lọc<br /> • Phân tách trọng lực<br /> • Cân bằng dòng chảy (Hệ thống bể thông nhau)<br /> • Xử lý trước bằng hóa chất<br /> • Phá bọt không khí<br /> Các sàng của trống quay với kích thước mắt sàng khoảng 0,030 inch (1 inch = 2,54 cm) thường<br /> được sử dụng để loại bỏ các chất rắn có kích thước lớn.<br /> Phân tách trọng lực là việc sử dụng trọng lực để loại bỏ các tiểu phần và mỡ nổi tự do. Các chất<br /> rắn và mỡ lỏng được loại bỏ trong các thùng chứa hình tròn hoặc hình chữ nhật theo cơ chế nạo<br /> vét để quá trình loại bỏ chất rắn và mỡ dạng lỏng diễn ra liên tục.<br /> Cân bằng dòng chảy là biện pháp được sử dụng trong quá trình xử lý sơ bộ nước thải giúp cho<br /> tốc độ dòng chảy và các đặc tính của nước thải được ổn định hơn. Các thùng chứa trong hệ thống<br /> <br /> <br /> 237<br /> cân bằng dòng chảy cũng có vai trò là nơi thu giữ mỡ góp phần hạn chế hiện tượng đóng váng<br /> mỡ của nước thải.<br /> Xử lý trước bằng hóa chất là việc bổ sung các hóa chất để tăng cường quá trình lọc, loại bỏ dầu,<br /> mỡ và các hạt chất rắn nhỏ. Các chất rắn và mỡ lỏng tồn tại ở dạng huyền phù là do các đặc tính<br /> tích điện bề mặt (surface charge). Phần lớn các chất rắn trong huyền phù có đặc điểm tích điện<br /> bề mặt âm. Làm giảm pH bằng cách cho a xít vào sẽ làm giảm mức tích điện bề mặt âm. Bổ sung<br /> các chất gây lắng đọng bằng kim loại như sulfate nhôm làm giảm hơn nữa mức tích điện bề mặt<br /> âm của các tiểu phần và tạo các chất kết tủa kim loại để bẫy các chất rắn nhỏ bên trong các tủa<br /> lớn hơn gọi là các hạt tủa (floc). Các chất hữu cơ mạch dài với độ tích điện bề mặt cao sẽ hỗ trợ<br /> thêm quá trình lắng đọng các chất rắn và hình thành các hạt tủa.<br /> Các chất rắn đã bị làm biến đổi từ bước xử lý bằng hóa chất thường được loại bỏ bằng kỹ thuật<br /> tạo và hớt bọt không khí hòa tan (Desolved Air Flotation- DAF). Kỹ thuật DAF truyền thống<br /> hoạt động bằng cách đưa nước đã được làm bão hòa không khí ở áp suất cao cùng với nước thải<br /> đã được xử lý bằng hóa chất vào trong một thùng chứa hình tròn hoặc hình chữ nhật không đậy<br /> nắp. Khi áp suất giảm xuống, không khí sẽ thoát ra khỏi dung dịch, các tiểu phần sẽ bám vào các<br /> bong bóng nhỏ được tạo ra và nổi lên trên bề mặt thùng chứa và sau đó được hớt bỏ. Một phần<br /> của nước thải đã xử lý được đưa trở lại vào hệ thống tạo áp suất cho không khí hòa tan.<br /> Xử lý trước bằng hóa chất và DAF thường tạo ra nước thải có nồng độ dầu, mỡ dạng lỏng và<br /> TSS