Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật môi trường: Nghiên cứu đề xuất công nghệ đốt phù hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong việc sử dụng vỏ hạt điều làm nhiên liệu đốt trên địa bàn tỉnh Tây Ninh

Chia sẻ: Diệp Nhất Thiên | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:119

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài nhằm hạn chế tình trạng ô nhiễm môi trường phát sinh từ việc đốt vỏ hạt điều khi không có phương án xử lý khí thải phù hợp. Việc kiểm soát ô nhiễm từ đầu vào của quá trình đốt đem lại hiệu quả cao hơn trong việc kiểm soát cũng như xử lý khí thải phát sinh từ các nhà máy chế biến hạt điểu. Dựa trên các nghiên cứu, đề xuất giải pháp giảm thiểu thích hợp có tính khả thi cao và dễ dàng áp dụng vào thực tiễn. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật môi trường: Nghiên cứu đề xuất công nghệ đốt phù hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong việc sử dụng vỏ hạt điều làm nhiên liệu đốt trên địa bàn tỉnh Tây Ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- PHAN CÔNG HỢI NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ ĐỐT PHÙ HỢP NHẰM GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TRONG VIỆC SỬ DỤNG VỎ HẠT ĐIỀU LÀM NHIÊN LIỆU ĐỐT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TÂY NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường Mã số ngành: 60520320 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 05 năm 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- PHAN CÔNG HỢI NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ ĐỐT PHÙ HỢP NHẰM GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TRONG VIỆC SỬ DỤNG VỎ HẠT ĐIỀU LÀM NHIÊN LIỆU ĐỐT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TÂY NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường Mã số ngành: 60520320 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ ANH KIÊN TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 05 năm 2017
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. Lê Anh Kiên Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM ngày 21 tháng 4 năm 2017. Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: STT Họ và tên Chức danh Hội đồng 01 GS.TS Hoàng Hưng Chủ tịch 02 TS. Nguyễn Xuân Trường Phản biện 1 03 PGS.TS Phạm Hồng Nhật Phản biện 2 04 TS Trịnh Hồng Ngạn Ủy viên 05 TS Nguyễn Thị Phương Ủy viên, Thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá sau khi Luận văn đã được sửa chữa./. Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG QLKH – ĐTSĐH Độc lập - Tự do - Hạnh phúc TP. HCM, ngày 15 tháng 03 năm 2017 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Phan Công Hợi Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 24/8/1984 Nơi sinh: Tây Ninh. Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường MSHV: 1541810009 I- Tên đề tài: “Nghiên cứu đề xuất công nghệ đốt phù hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong việc sử dụng vỏ hạt điều làm nhiên liệu đốt trên địa bàn tỉnh Tây Ninh”. II- Nhiệm vụ và nội dung: A. Nhiệm vụ Đề tài tập trung vào nhiệm vụ cụ thể sau: - Đánh giá được hiện trạng phát sinh vỏ hạt điều. - Đánh giá được thực trạng công nghệ đốt vỏ hạt điều trên địa bàn tỉnh Tây Ninh. - Đánh giá tình trạng ô nhiễm phát sinh từ quá trình đốt vỏ hạt điều. - Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường phù hợp, có tính khả thi nhằm triển khai vào thực tiễn. B. Nội dung:  Khảo sát, đánh giá cập nhật hiện trạng phát sinh vỏ hạt điều và tình hình sử dụng vỏ hạt điều trong thực tế hiện nay trên địa bàn tỉnh Tây Ninh.  Đánh giá mức độ ô nhiễm từ việc đốt vỏ hạt điều không kiểm soát và từ việc sử dụng vỏ hạt điều làm nhiên liệu trên cơ sở công nghệ đốt hiện tại.
 Khảo sát hiện trạng công nghệ đốt vỏ hạt điều trên địa bàn tỉnh Tây Ninh.  Đề xuất công nghệ đốt sử dụng vỏ hạt điều phù hợp, dễ dàng áp dụng tại các cơ sở chế biến hạt điều của tỉnh Tây Ninh. III- Ngày giao nhiệm vụ: 30/8/2016 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 15/03/2017 V- Cán bộ hướng dẫn: TS. Lê Anh Kiên. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH Lê Anh Kiên
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc./. HỌC VIÊN
ii LỜI CÁM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện luận văn tôi đã nhận đươc rất nhiều sự giúp đỡ của Thầy Cô, Gia đình và Bạn bè. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành của mình đến Thầy Lê Anh Kiên, Thầy đã rất tận tâm hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn. Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý Thầy Cô Phòng Quản lý khoa học – Đào tạo sau đại học, Trường Đại học Công nghệ Tp. HCM đã tận tình giúp đỡ và truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu. Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các anh chị tại Chi cục Bảo vệ môi trường – Sở Tài nguyên và Môi trường, các Sở, ban ngành; các cơ sở chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Tây Ninh đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn. Cuối cùng tôi cũng muốn cảm ơn bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ tôi. Tôi cũng cảm ơn gia đình đã ủng hộ về mặt tinh thần giúp tôi học tập và làm việc tốt. Tp. HCM, ngày 12 tháng 05 năm 2017 Học viên
iii TÓM TẮT Tỉnh Tây Ninh là một trong những tỉnh đứng đầu cả nước về diện tích trồng cây điều và xuất khẩu hạt điều. Toàn tỉnh hiện có trên 40 doanh nghiệp gia công, chế biến hạt điều nhân xuất khẩu trong đó có 09 cơ sở chế biến hạt điều có công suất lớn từ 5.000 tấn sản phẩm/năm đến 9.000 tấn sản phẩm/năm, các doanh nghiệp gia công, chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Tây Ninh đã xuất khẩu sang thị trường Mỹ, EU và Trung Quốc với tổng công suất khoảng 6.000 tấn/năm. Ngoài việc đạt được các lợi nhuận lớn từ việc xuất khẩu nhân hạt điều, các doanh nghiệp còn thu được lợi nhuận cao từ dầu điều được ép từ vỏ hạt điều và nhiên liệu dồi dào là vỏ hạt điều. Hàng năm, vỏ hạt điều được ép tách dầu hạt điều với công suất chế biến khoảng 750 tấn dầu năm và là nguồn nhiên liệu đốt cho một số cơ sở chế biến hạt điều, sản xuất gạch. Tuy nhiên, việc sử dụng vỏ hạt điều làm nhiên liệu và đốt bỏ là nguồn gây ô nhiễm môi trường rất đáng quan ngại; các chất ô nhiễm như phenols, CO, CO2, NOx, VOCs,… khó xử lý, gây ảnh hưởng tới sức khỏe cho cộng đồng. Do đó, nếu như không có biện pháp quản lý hợp lý và kịp thời thì việc sử dụng vỏ hạt điều làm nhiên liệu và đốt bỏ là nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nhưng nếu thải bỏ vỏ hạt điều mà không tận dụng làm chất đốt là sự phí phạm nguồn nhiên liệu dồi dào, đặc biệt là trong giai đoạn hiện nay khi nguồn nhiên liệu từ thiên nhiên đang dần cạn kiệt. Do đó, việc hoàn thành các nội dung nghiên cứu đề ra, luận văn đã đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường của ngành chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Tây Ninh. Từ đó, đề xuất công nghệ đốt phù hợp góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong việc sử dụng vỏ hạt điều làm nhiên liệu đốt trên địa bàn tỉnh Tây Ninh.
iv ABSTRACT TayNinh province is one of the leading province in terms of area planted and exporters of cashew nut in Vietnam. Province has 7 producing businesses; processed cashew exports and exported around 6,000 tons/year of cashew kernel to the US, EU and China. Besides achieving large profits from the export of cashew, the businesses also profit from cashew nut shell oil andabundant fuel is cashew nut shell. Annually, TayNinh has to produce 750 Tons/year and a source of fuel for a number of cashew processing facilities, brick production. However, the use of cashew nut shells as fuel, whicha source of environmental pollution is very worrying. Pollutants such as phenols, CO, CO2, NOx, VOCs,… hard to handle, affect the health of the community. So, if you don’t manage and use cashew nut shells as fuel, it will become a source of environmental pollution. Therefore by the completion of the proposed research content, the thesis has evaluated the current state of environmental pollution of cashew processing industry in the province of TayNinh and propose suitable combustion technologies contribute to reducing environmental pollution.
v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN................................................................................................... i LỜI CÁM ƠN ....................................................................................................... ii TÓM TẮT ............................................................................................................ iii ABSTRACT ......................................................................................................... iv MỤC LỤC ............................................................................................................. v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................... vii DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................. viii DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. ix CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU ......................................................................................... 1 1.1 Sự cần thiết: ............................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu của đề tài: .................................................................................. 6 1.3. Nội dung nghiên cứu: ............................................................................... 7 1.4. Phương pháp nghiên cứu: ........................................................................ 7 1.5. Tính mới của đề tài .................................................................................. 8 1.6. Bố cục của luận văn ................................................................................. 8 CHƯƠNG 2 HIỆN TRẠNG PHÁT SINH VÀ XỬ LÝ VỎ HẠT ĐIỀU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TÂY NINH ............................................................................. 11 2.1. Giới thiệu về công nghệ chế biến hạt điều:............................................ 12 2.2. Thành phần chính của vỏ hạt điều: ........................................................ 16 2.3. Hiện trạng phát sinh và xử lý vỏ hạt điều: ............................................. 20 2.3.1. Hiện trạng phát sinh và xử lý vỏ hạt điều trên cả nước: ................. 20 2.3.2. Hiện trạng phát sinh và xử lý vỏ hạt điều trên địa bàn tỉnh Tây Ninh: ............................................................................................................ 20 2.3.2.1. Hiện trạng phát sinh: .................................................................... 20 CHƯƠNG 3HIỆN TRẠNG CÔNG NGHỆ ĐỐT ĐANG SỬ DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TÂY NINH VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM VỚI HIỆN TRẠNG CÔNG NGHỆ ĐỐT HIỆN TẠI ........................................................... 25 3.1. Hiện trạng công nghệ đốt đang sử dụng trên địa bàn tỉnh Tây Ninh: .... 25
vi 3.2. Các phương án xử lý bụi, khí thải khi sử dụng vỏ hạt điều làm chất đốt:27 3.3. Phương án xử lý bụi, khí thải khi đốt vỏ hạt điều phổ biến trên địa bàn tỉnh Tây Ninh: ............................................................................................... 33 3.4. Đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường khi đốt vỏ hạt điều: ................... 37 3.4.1. Thành phần và tác hại của chất ô nhiễm trong khí thải đốt vỏ hạt điều37 3.4.2. Đánh giá mức độ ô nhiễm với hiện trạng công nghệ đốt hiện tại: .. 42 CHƯƠNG 4:NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ ĐỐT PHÙ HỢP ........ 49 4.1. Đánh giá những hạn chế của công nghệ lò đốt thủ công và bán thủ công đang sử dụng hiện nay: ................................................................................. 49 4.2. Đề xuất công nghệ đốt vỏ hạt điều phù hợp: ......................................... 50 4.2.1 Mục đích đề xuất:............................................................................. 50 4.2.2. Các thông số cơ bản dùng để đánh giá quá trình đốt ...................... 50 4.2.2. Đề xuất công nghệ đốt vỏ hạt điều phù hợp có khả năng ứng dụng vào thực tế: ........................................................................................................... 51 4.3. Hệ thống lò đốt vỏ hạt điều công suất nhiệt 1.000 kWh........................ 77 4.3.1. Thiết kế lò đốt ................................................................................. 77 4.3.2. Thiết kế vít tải cấp liệu:................................................................... 79 4.3.2. Thiết kế van:.................................................................................... 80 4.4. Đánh giá hiệu quả đối với việc nghiên cứu đề xuất công nghệ đốt phù hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong việc sử dụng vỏ hạt điều làm nhiên liệu đốt:......................................................................................... 82 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................... 85 5.1 Kết luận: .................................................................................................. 85 5.2 Kiến nghị: ................................................................................................ 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 87
vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BVMT : Bảo vệ môi trường; BTNMT : Bộ Tài nguyên và Môi trường; CH4 : Khí mêthane; CO : Carbon monoxit; CO2 : Carbon dioxit; HTXL : Hệ thống xử lý; HTXLKT : Hệ thống xử lý khí thải; QCVN : Quy chuẩn Việt Nam; VINACAS : Hiệp hội Điều Việt Nam; VOCS : Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi.
viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Thành phần hóa học chính của vỏ hạt điều ........................................ 16 Bảng 2.2. Khối lượng vỏ hạt điều phát sinh từ các cơ cở ................................... 22 Bảng 3.1. Triệu chứng nhiễm độc của người khi tiếp xúc với CO ở các nồng độ khác nhau........................................................................................................ 38 Bảng 3.2. Ảnh hường nồng độ CO2 trong môi trường không khí lên sức khỏe con người. ............................................................................................................ 39 Bảng 3.3. Kết quả đo đạc, phân tích mẫu khí thải từ các ống khói .................... 47 Bảng 4.1. Các thông số cháy đặc trưng ở điều kiện phản ứng cháy hoàn toàn .. 56 Bảng 4.2. Bảng tính cân bằng vật chất (Mass Balance)...................................... 62 Bảng 4.3. Bảng tính cân bằng nhiệt (Heat Balance) ........................................... 67 Bảng 4.4. Hệ số tổn thất nhiệt do bức xạ ............................................................ 69 Bảng 4.5. Bảng tính phép thử-sai ........................................................................ 71 Bảng 4.6. Bảng tính toán khí thải (Flue Gas Discharge) ................................... 73
ix DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Phân loại hạt điều tại Công ty TNHH Hoàng Phúc .............................. 6 Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ chế biến hạt điều bằng phương pháp chao hạt ........ 14 Hình 2.2. Sơ đồ công nghệ chế biến hạt điều bằng phương pháp hấp ................ 15 Hình 2.3. Công thức cấu tạo của các hợp chất hóa học của vỏ hạt điều ............. 19 Hình 2.4. Vỏ hạt điều chưa ép dầu ...................................................................... 21 Hình 3.1. Kiểu lò đốt thủ công ............................................................................ 25 Hình 3.2. Lò đốt bán thủ công............................................................................. 26 Hình 3.3. Tháp hấp phụ. ...................................................................................... 29 Hình 3.4. Tháp hấp thụ ........................................................................................ 31 Hình 3.5. Công nghệ sử dụng cyclone tách bụi .................................................. 35 Hình 3.6. Bể chứa nước thải từ tháp hấp thụ ...................................................... 36 Hình 3.7. Khí phát sinh từ buồng sấy nhân hạt điều không được thu gom triệt để37 Hình 3.8. Nhiệt độ tại các cơ sở chế biến hạt điều.............................................. 42 Hình 3.9. Kết quả phân tích NOx tại các cơ sở ................................................... 43 Hình 3.10. Kết quả phân tích CO tại các cơ sở ................................................... 44 Hình 3.11 Kết quả phân tích SO2 tại các cơ sở ................................................... 44 Hình 3.12. Kết quả phân tích Phenol tại các cơ sở ............................................. 44 Hình 3.13 Kết quả phân tích Bụi tổng tại các cơ sở ........................................... 45
1 CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1 Sự cần thiết: Ðiều Anacardium occidentale L thuộc họ thực vật Anacardiaceae, bộ Rutales. Cây điều sinh trưởng và phát triển tốt ở những quốc gia thuộc khu vực cận xích đạo, nơi có nhiệt độ và độ ẩm cao. Hiện có 32 quốc gia trồng điều trên thế giới. Ấn Độ là nước có diện tích cây điều lớn nhất thế giới, dẫn đầu về sản lượng điều thô và nhân điều chế biến. Tổng sản lượng điều thô toàn thế giới từ 1.575 – 1.600 ngàn tấn, bao gồm Ấn Độ 400 - 500 ngàn tấn, chiếm 25 đến 30%. Tiếp theo là Braxin, Việt Nam, các nước châu Phi như Bờ Biển Ngà, Tanzania, Guinea Bissau, Benin, Nigeria, Mozambique, Senegal và Kenya; mỗi năm các nước châu Phi cũng đóng góp khoảng 500 ngàn tấn điều thô vào tổng sản lượng điều thế giới. Cây điều có thể sinh trưởng phát triển từ vĩ độ 250 độ Bắc đến 250 độ Nam nhưng vùng sản xuất chủ yếu từ vĩ độ 150 độ Bắc đến 150 độ Nam. Độ cao so với mặt nước biển của vùng đất trồng phụ thuộc vào vĩ độ, địa hình và tiểu vùng khí hậu. Độ cao thích hợp nhất là dưới 600m so với mặt nước biển. Độ dài ngày và thời gian chiếu sáng không ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển cây điều. Cây điều có thể sống từ 500C – 4500C nhưng nhiệt độ trung bình thích hợp nhất là khoảng 270C. Điều có thể thích nghi với lượng mưa hàng năm biến động từ 400 mm – 5.000 mm, thích hợp nhất là từ 1.000 mm – 2.000 mm. Đối với cây điều, sự phân bố lượng mưa (theo mùa) quan trọng hơn lượng mưa. Do cây điều cần ít nhất 02 tháng khô hạn hoàn toàn để phân hóa mầm hoa. Do đó khí hậu hai mùa mưa và khô hạn riêng biệt, trong đó mùa khô kéo dài ít nhất khoảng 04 tháng là thích hợp cho sự ra hoa đậu quả của cây điều. Ẩm độ tương đối ít ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây điều, tuy nhiên ẩm độ tương đối cao trong thời kỳ ra hoa có thể làm cho bệnh thán thư và bọ xít, muỗi gia tăng trong khi đó ẩm độ tương đối thấp kết hợp với gió nóng sẽ gây khô bông và rụng
2 quả non. Đất trồng điều thích hợp nhất là các loại đất giàu chất hữu cơ, pH từ 6,3 – 7,3 và thoát nước tốt. Cây điều không thích hợp với các loại đất ngập úng, nhiễm phèn, mặn, hay đất có tầng canh tác mỏng. Điều là cây công nghiệp quan trọng ở nước ta; Diện tích điều năm 2011 khoảng 362,6 ngàn ha, diện tích thu hoạch là 340,3 ha với tổng sản lượng 289,9 ngàn tấn hạt tươi (Niên giám thống kê 2012). Kim ngạch xuất khẩu nhân điều năm 2011 của Việt Nam ước đạt trên 1,5 tỷ USD, cao nhất từ trước tới nay (Vinacas, 2012), trong đó có khoảng 50% sản lượng xuất khẩu và nguồn điều thô nhập nội từ các nước châu Phi, Lào và Campuchia. Năng suất điều bình quân của nước ta từ 1,07 tấn/ha (năm 2007) nay đã giảm xuống 0,91 tấn/ha. Cây điều được trồng từ Quảng Trị trở vào các tỉnh phía Nam có thể chia ra ba vùng trồng điều chính với điều kiện sinh thái và sản xuất tương đối khác nhau:  Vùng Ðông Nam Bộ được coi có điều kiện sinh thái và sản xuất ổn định và phù hợp nhất với cây điều.  Vùng Tây Nguyên thường có nhiệt độ thấp vào thời kỳ cây điều ra hoa đậu quả, hay bị hạn hán.  Vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ thường có mưa rét vào thời kỳ ra hoa đậu quả, hạn hán bất thường và đất xấu. Mặc dù hiện nay Việt Nam đã trở thành nước xuất khẩu nhân điều đứng đầu trên thế giới tuy nhiên chất lượng hạt điều nước ta vẫn chưa cao. Kích cỡ hạt nhỏ, bình quân 200 hạt/kg do đó tốn công chế biến và nhân thu được nhỏ, có giá thấp. Bên cạnh đó, tỷ lệ nhân thu hồi thấp, cần 4,0 - 4,2 kg hạt nguyên liệu cho 01 kg nhân. Hạt không đồng đều về kích cỡ và hình dạng nên khó áp dụng cơ giới hóa vào quá trình chế biến hạt điều trong khi nhu cầu lao động cao là một nhược điểm lớn của việc phát triển sản xuất chế biến điều hiện nay. Trong các dòng điều có triển vọng đã được chọn lọc trong thời gian qua có một số giống có chất lượng hạt vượt trội tỷ lệ nhân thu hồi cao 30 - 33% và kích cỡ hạt lớn 120- 140 hạt/kg (Đỗ Trung Bình và ctv, 2011). Đây là nguồn vật liệu di truyền quan
3 trọng làm cơ sở cho việc nghiên cứu nâng cao chất lượng hạt điều. Tuy nhiên hiện nay diện tích trồng điều đang giảm dần với nhiều nguyên nhân như sau: • Giống điều cũ thoái hoá, nông dân trồng điều thường là ở vùng sâu, vùng xa, vùng khó khăn, chưa hoặc chậm được tiếp cận với giống điều mới và quy trình kỹ thuật thâm canh điều. • Giá hạt điều thường thấp và không ổn định trong khi đó giá mặt hàng khác như: phân bón, thuốc bảo vệ thực vật và chi phí lao động cao nên cây điều không có lợi thế canh tranh với một số cây trồng khác. • Cây điều trồng ở nơi điều kiện sinh thái không thích hợp, ảnh hưởng của sự biến đổi khí hậu (mưa trái mùa trong mùa khô là nguyên nhân chính đưa đến sâu bệnh gây hại, cây không đậu quả dẫn đến mất mùa). • Đất trồng điều được quy hoạch chuyển mục đích sử dụng sang xây dựng khu công nghiệp, đất ở, đất chuyên dùng. Năng suất điều 1995 – 2011 luôn biến động, thấp nhất là 1998: 0,39 tấn/ha và cao nhất là 2005 : 1,07 tấn/ha, từ năm 2006 trở lại đây, năng suất điều giảm dần cho đến năm 2017, năng suất điều toàn quốc chỉ còn 0,91 tấn/ha (đây là một dấu hiệu xấu mà Ngành điều Việt Nam cần phải phấn đấu để khắc phục). Nguyên nhân dẫn đến năng suất thấp là do ảnh hưởng khí hậu – thời tiết, tính chất đất và đầu tư chăm sóc chưa đúng quy định kỹ thuật; còn các tỉnh đạt năng suất cao trước hết là nơi trồng điều có điều kiện sinh thái thích hợp, giống được chọn lọc, đặc biệt là đã áp dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh điều tổng hợp: tỉa cành tạo tán, bón phân, phòng trừ sâu bệnh được số đông các hộ trồng điều tiến hành như ở Bình Phước và Đồng Nai. Năm 2011, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển cây Điều thuộc Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam đã thành công trong việc xây dựng mô hình thâm canh điều cao sản đạt năng suất cao theo hướng bền vững tại xã nông thôn mới Tân Lập, Đồng Phú, Bình Phước và một số nông hộ tại Trảng Bom, Đồng Nai.
4 Hiện nay một trong những biện pháp thâm canh tăng năng suất cho cây lâu năm là hạn chế kích thước cây và tăng mật độ trồng nhằm gia tăng hiệu quả sử dụng ánh sáng của cây trồng. Các giống điều hiện nay đều có kích thước cây lớn, sinh trưởng mạnh và cành vươn dài rất nhanh giao tán trong khi điều là cây ra hoa đầu cành nên năng suất tương quan thuận với diện tích tán được chiếu sáng nên rất tốn công tỉa cành tạo tán hàng năm và gây khó khăn trong việc phun thuốc (Phạm văn Biên, 2006). Do đó việc nghiên cứu chọn tạo các giống điều có tán dày và thấp hay các dòng điều làm gốc ghép làm giảm kích thước cây có thể đưa lại một bước đột phá mới trong sản xuất. Theo đánh giá của các nhà khoa học cây điều có tính thích nghi rộng, sức chịu hạn và sâu bệnh khá cao; song trên thực tế đây là 02 vấn đề ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng hạt điều, thậm chí là gây mất mùa điều (Đỗ Trung Bình và Nguyễn Tăng Tôn, 2011), sâu bệnh hại điều (bọ xít muỗi, thán thư và bệnh sinh lý là thiếu dinh dưỡng ở điều đã đến phải mức báo động, rất cần có giải pháp phòng trừ hữu hiệu. Đánh giá sức cạnh tranh của trồng điều với một số cây khác Qua điều tra khảo sát thực tế và thảo luận trực tiếp với nông hộ, chủ trang trại, cán bộ kỹ thuật và lãnh đạo Ngành nông nghiệp của một số tỉnh có trồng điều chính như: Bình Phước, Bình Dương và Đồng Nai ở Đông Nam bộ đã đi đến nhận định chung: Trên tất cả các loại đất nếu có tưới cây điều không thể cạnh tranh với cây cà phê, hồ tiêu, cây ăn quả, v.v... Đối với đất không tưới đã và dự kiến mở rộng diện tích điều thuộc các dự án của địa phương thì cây điều vẫn luôn chịu áp lực cạnh tranh với các cây nông – lâm nghiệp khác để tồn tại. Tỉnh Tây Ninh là một trong những tỉnh đứng đầu cả nước về diện tích trồng cây điều và xuất khẩu hạt điều. Theo Niên giám thống kê năm 2015, diện tích trồng điều của tỉnh Tây Ninh là 1.045 ha, chủ yếu tập trung tại 2 huyện Tân Biên 328 ha, Tân Châu 357 ha. Sản lượng hạt điều thô của Tây Ninh năm 2015 là 1850 tấn, trong đó huyện Tân Biên chiếm 684 tấn, huyện Tân Châu 531 tấn. Tổng công suất chế biến hạt điều của Tây Ninh đạt khoảng 60.000 – 70.000 tấn sản phẩm/năm (tương đương 290.000- 330.000 tấn hạt điều nguyên liệu thô).
5 Toàn tỉnh hiện có trên 40 doanh nghiệp gia công, chế biến hạt điều nhân xuất khẩu trong đó có khoảng 10 cơ sở chế biến hạt điều có công suất lớn từ 5000 tấn sản phẩm/ năm đến 9.000 tấn sản phẩm/năm; các doanh nghiệp gia công, chế biến hạt điều trên địa bàn tỉnh Tây Ninh đã xuất khẩu sang thị trường Mỹ, EU và Trung Quốc với tổng công suất khoảng 6.000 tấn/năm. Ngoài đạt được các lợi nhuận lớn thu được từ việc xuất khẩu nhân hạt điều, các doanh nghiệp còn thu được lợi nhuận cao từ dầu điều được ép từ vỏ hạt điều và nhiên liệu dồi dào là vỏ hạt điều. Hàng năm, vỏ hạt điều được ép tách dầu hạt điều với công suất chế biến khoảng 750 tấn dầu năm và là nguồn nhiên liệu đốt cho một số cơ sở chế biến hạt điều, sản xuất gạch. Tuy nhiên, việc sử dụng vỏ hạt điều làm nhiên liệu và đốt bỏ là nguồn gây ô nhiễm môi trường rất đáng quan ngại; các chất ô nhiễm như phenols, CO, CO2, NOx, VOCs,… khó xử lý, gây ảnh hưởng tới sức khỏe cho cộng đồng. Do đó, nếu như không có biện pháp quản lý hợp lý và kịp thời thì việc sử dụng vỏ hạt điều làm nhiên liệu và đốt bỏ là nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nhưng nếu thải bỏ vỏ hạt điều mà không tận dụng làm chất đốt là sự phí phạm nguồn nhiên liệu dồi dào, đặc biệt là trong giai đoạn hiện nay khi nguồn nhiên liệu từ thiên nhiên đang dần cạn kiệt. Đến nay đã có một số nghiên cứu nhằm cải thiện quá trình đốt từ việc đốt vỏ hạt điều nhưng kết quả các cải tiến về công nghệ đốt hiện vẫn chưa mang lại hiệu quả cao cho quá trình cháy nên các chất ô nhiễm vẫn chưa được giảm thiểu đáng kể.
6 Hình 1.1: Phân loại hạt điều tại Công ty TNHH Hoàng Phúc Do đó, việc xây dựng đề tài “Nghiên cứu đề xuất công nghệ đốt phù hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong việc sử dụng vỏ hạt điều làm nhiên liệu đốt trên địa bàn tỉnh Tây Ninh” là vấn đề cấp thiết nhằm bảo vệ tốt môi trường và tận dụng được nguồn nhiên liệu dồi dào; giúp các doanh nghiệp chấp hành nghiêm các quy định của pháp luật về bảo vệ môi trường; tận dụng được nguồn phế phẩm phát sinh từ hoạt động sản xuất nhằm tiết kiệm được kinh phí cho việc mua nguồn nhiên liệu bên ngoài. 1.2. Mục tiêu của đề tài: Mục tiêu dài hạn: Mục tiêu của đề tài nhằm hạn chế tình trạng ô nhiễm môi trường phát sinh từ việc đốt vỏ hạt điều khi không có phương án xử lý khí thải phù hợp. Việc kiểm soát ô nhiễm từ đầu vào của quá trình đốt đem lại hiệu quả cao hơn trong việc kiểm soát cũng như xử lý khí thải phát sinh từ các nhà máy chế biến hạt điểu. Dựa trên các nghiên cứu, đề xuất giải pháp giảm thiểu thích hợp có tính