Luận Văn So sánh khả năng xử lý nước thải chứa tinh bột ở quy mô phòng thí nghiệm của một số chế phẩm xử lý n

LỜI MỞ ĐẦU
​

1. Đặt vấn đề

Trong các mặt hàng nông nghiệp xuất khẩu chủ lực của Việt Nam, khoai mì lát khô và tinh bột mì chiếm một tỷ lệ đáng kể. Hiện nay cả nước có trên 500.000 ha trồng mì với sản lượng trên 8 triệu tấn/năm. Toàn quốc có khoảng 60 nhà máy chế biến tinh bột mì có quy mô công nghiệp với tổng công suất chế biến mỗi năm hơn nửa triệu tấn tinh bột mì đồng thời cũng thải ra lượng nước thải rất lớn. Bên cạnh đó, các nhà máy sản xuất thực phẩm được chế biến từ tinh bột như bún, bánh phở, nui, hủ tiếu, cũng thải ra môi trường một lượng không nhỏ nước thải chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt yêu cầu cho phép.
Nước thải từ các nhà máy sản xuất tinh bột có hàm lượng chất hữu cơ cao, nếu không được xử lý khi xả ra các ao hồ, sông suối sẽ gây ô nhiễm môi trường nước, đất và cả không khí, ảnh hưởng đến con người và sinh giới xung quanh. Cụ thể là việc rất nhiều nhà máy sản xuất tinh bột mì như Vedan - Đồng Nai, Thanh Chương - Nghệ An, nhà máy tinh bột sắn Pococev - Thừa Thiên Huế, cơ sở chế biến tinh bột mì Ngọc Thạch - Bình Thuận, đã bị đình chỉ hoạt động do những ảnh hưởng nghiêm trọng từ việc xả thải ra môi trường sống của người dân trong khu vực.
Trước thực trạng trên, yêu cầu thực tiễn đặt ra là phải có một biện pháp cụ thể, thích hợp và tiết kiệm kinh phí để xử lý nước thải nhằm làm giảm thiểu ô nhiễm do nước thải ngành tinh bột khoai mì gây ra. Hiện nay, trên thị trường đã có một số chế phẩm sinh học do các công ty bảo vệ môi trường và xử lý nước thải sản xuất đã cho hiệu quả xử lý cao, chi phí thấp và phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ của nước ta.
Để tìm hiểu rõ hơn về hiệu quả xử lý của các chế phẩm hiện nay trên thị trường, tôi đã tiến hành đề tài: “So sánh khả năng xử lý nước thải chứa tinh bột ở quy mô phòng thí nghiệm của một số chế phẩm xử lý nước thải tinh bột hiện nay trên thị trường”.
2. Mục đích
 Tìm hiểu tổng quan về tinh bột và ngành công nghiệp sản xuất tinh bột mì.
 Tìm hiểu về nước thải sản xuất tinh bột mì và khả năng xử lý nước thải sản xuất tinh bột mì bằng phương pháp sinh học.
 Thử nghiệm khả năng xử lý của các chế phẩm vi sinh hiện nay trên thị trường.
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TINH BỘT VÀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ
1.1 Tổng quan về tinh bột 3
1.1.1 Cấu tạo 3
1.1.2 Phân loại. 4
1.1.3 Tính chất vật lý 5
1.1.3.1 Độ tan của tinh bột 5
1.1.3.2 Sự trương nở 5
1.1.3.3 Tính hồ hóa của tinh bột 5
1.1.3.4 Độ nhớt của tinh bột 6
1.1.3.5 Khả năng tạo gel và sự thoái hóa của gel 6
1.1.4 Tính chất hóa học 7
1.1.4.1 Phản ứng thủy phân 7
1.1.4.2 Phản ứng tạo phức 8
1.1.4.3 Tính hấp thụ của tinh bột 8
1.1.5 Phương pháp xác định các chỉ số cơ bản của tinh bột 9
1.1.5.1 Xác định tinh bột bằng phương pháp so màu 9
1.1.5.2 Xác định nhiệt độ hồ hóa của tinh bột 10
1.1.5.3 Xác định độ hòa tan và khả năng hydrate hóa của tinh bột 11
1.2 Công nghệ sản xuất tinh bột mì 13
1.2.1 Nguyên liệu sản xuất tinh bột mì 13
1.2.1.1 Cây khoai mì 13
1.2.1.2 Củ khoai mì 14
1.2.1.3 Thành phần hóa học 16
1.2.1.4 Thời vụ thu hoạch 18
1.2.1.5 Bảo quản nguyên liệu 19
1.2.1.6 Lợi ích của tinh bột mì 20
1.2.2 Một số quy trình sản xuất tinh bột mì 22
1.2.2.1 Quy trình sản xuất tinh bột mì nói chung 22
1.2.2.2 Quy trình sản xuất tinh bột mì của Thái Lan 23
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY TINH BỘT
2.1 Hệ enzyme phân hủy tinh bột 26
2.1.1 Endoamylsae 26
2.1.1.1 Enzyme α-amylase 26
2.1.1.2 Nhóm enzyme khử nhánh 30
2.1.2 Exoamylase 32
2.1.2.1 Enzyme β-amylase 32
2.1.2.2 Enzyme Amyloglycosidase 34
2.2 Cơ chế của quá trình phân hủy tinh bột 35
2.2.1 Cơ chế tác dụng của enzyme α-amylase 35
2.2.2 Cơ chế tác dụng của enzyme β-amylase 36
2.2.3 Cơ chế tác dụng của enzyme Amyloglycosidase 37
CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY TINH BỘT MÌ
3.1 Tình trạng ô nhiễm từ ngành sản xuất tinh bột mì hiện nay 38
3.2 Chất thải nhà máy sản xuất tinh bột mì 39
3.2.1 Thành phần các chất thải 39
3.2.2 Tác động của chất thải đến môi trường 40
3.3 Các phương pháp xử lý nước thải tinh bột 44
3.3.1 Một số phương pháp cơ bản 44
3.3.1.1 Phương pháp cơ học 44
3.3.1.2 Phương pháp hóa lý 44
3.3.1.3 Phương pháp hóa học 44
3.3.1.4 Phương pháp sinh học 45
3.3.1.5 Phương pháp xử lý cặn 45
3.3.2 Phương pháp sinh học trong xử lý nước thải tinh bột 45
3.3.2.1 Quy trình xử lý nước thải tinh bột theo truyền thống 47
3.3.2.2 Quy trình xử lý nước thải tinh bột của nhà máy sản xuất tinh bột Bình Dương 48
3.3.2.3 Quy trình xử lý nước thải tinh bột của nhà máy Vedan 51
3.4 Một số chế phẩm sinh học dùng trong xử lý nước thải nhà máy tinh bột hiện nay 52
3.4.1 Chế phẩm Emic 52
3.4.2 Chế phẩm Gem-P1 53
3.4.3 Chế phảm vi sinh Jumbo-Clean 55
3.4.4 Men vi sinh xử lý bể phốt DW.97 55
CHƯƠNG 4: THÍ NGHIỆM SO SÁNH KHẢ NĂNG PHÂN HỦY TINH BỘT CỦA MỘT SỐ CHẾ PHẨM HIỆN NAY
4.1 Mục đích thí nghiệm 57
4.2 Vật liệu và phương pháp 57
4.2.1 Vật liệu 57
4.2.2 Phương pháp 57
4.2.2.1 Xác định DO 57
4.2.2.2 Xác định COD 58
4.2.2.3 Xác định BOD 59
4.3 Bố trí thí nghiệm 60
4.4 Kết quả và nhận xét 61
4.4.1 Kết quả các thông số đầu vào 61
4.4.2 Kết quả thí nghiệm với mẫu 1 62
4.4.3 Kết quả thí nghiệm với mẫu 2 64
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC