Giải pháp cho hệ thống xử lý nước thải chế biến trái cây đóng hộp

Nước thải từ quá trình chế biến trái cây đóng hộp là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính trong ngành công nghiệp thực phẩm. Nó chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, và các chất phụ gia bảo quản, có thể gây hại đến môi trường nếu không được xử lý đúng cách. Để giải quyết vấn đề này, Giải pháp cho hệ thống xử lý nước thải chế biến trái cây đống hộp bằng phương pháp nào giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và đảm bảo tuân thủ các quy định về môi trường​.

Nguồn gốc nước thải từ quá trình sản xuất trái cây đóng hộp

Nước thải trong quá trình chế biến trái cây đóng hộp phát sinh từ nhiều giai đoạn của quy trình sản xuất:

• Giai đoạn ngâm rửa và cắt gọt trái cây: Đây là nguồn phát sinh nước thải chứa chất hữu cơ và cặn bã từ quá trình loại bỏ bụi bẩn và các phần không ăn được của trái cây​.
• Quá trình pha chế và bảo quản: Nước thải chứa chất bảo quản và dung dịch điều chỉnh độ acid, được sử dụng để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm​.
• Quá trình chần trái cây. Nước thải của quá trình này chứa chất bảo quản.
• Vệ sinh máy móc và thiết bị: Nước thải sinh ra từ quá trình rửa máy móc và các thiết bị sử dụng trong sản xuất cũng đóng góp vào tổng lượng nước thải​.

Đặc trưng và tính chất của nước thải chế biến trái cây

• Hàm lượng hữu cơ cao: Nước thải từ chế biến trái cây thường chứa nhiều hợp chất hữu cơ như đường, axit hữu cơ, và chất xơ từ trái cây. Điều này dẫn đến chỉ số BOD (Nhu cầu Oxy Sinh học) và COD (Nhu cầu Oxy Hóa học) của nước thải tăng cao.
• Chứa các loại đường và axit tự nhiên: Nước thải chứa hàm lượng đường và axit tự nhiên từ quá trình chế biến trái cây, làm cho nước thải có tính axit (pH thấp) và độ mặn cao hơn bình thường.
• Màu sắc và mùi: Do nước thải chứa chất màu từ trái cây, đặc biệt là những loại có màu đậm như việt quất, dâu tây, hoặc mận, nước thải có thể có màu và mùi đặc trưng, dễ nhận biết.
• Chất lơ lửng và tạp chất: Trong nước thải còn chứa các chất lơ lửng như bã trái cây, phụ gia, và chất bảo quản sử dụng trong quá trình sản xuất.
• Nhiệt độ cao: Ở một số giai đoạn chế biến, nước thải có thể có nhiệt độ cao, do ảnh hưởng của quá trình nhiệt như đun sôi hoặc tiệt trùng.
• Nguy cơ gây ô nhiễm: Do chứa hàm lượng lớn chất hữu cơ, nước thải từ quá trình chế biến trái cây nếu không được xử lý triệt để sẽ dễ gây ô nhiễm nguồn nước xung quanh.

Vì mức BOD và COD trong nước thải khá cao, việc xả thải mà không qua xử lý có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng về môi trường, bao gồm khả năng bị xử phạt hoặc đình chỉ hoạt động từ các cơ quan chức năng nếu không đáp ứng được các tiêu chuẩn quy định về môi trường.

Những tác động của nước thải chế biến trái cây đóng hộp đến môi trường nước

Nước thải từ quá trình chế biến trái cây đóng hộp chứa nhiều chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ, có thể gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đối với hệ sinh thái nước. Dưới đây là một số hậu quả điển hình:

• Giảm ánh sáng và hủy hoại sinh vật thủy sinh Chất rắn lơ lửng, bao gồm các hạt bụi và đất từ quá trình rửa và xử lý trái cây, dễ gây ra hiện tượng bùn lắng trong nước. Điều này làm giảm khả năng thâm nhập của ánh sáng mặt trời, ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh, từ đó làm suy yếu hệ sinh thái dưới nước. Hệ quả là giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước, đe dọa đến sự sống còn của các sinh vật trong môi trường nước.
• Sự phân hủy chất hữu cơ và sinh ra các chất độc hại Khi nước thải chứa nhiều chất hữu cơ, quá trình phân hủy kỵ khí có thể diễn ra, dẫn đến việc sinh ra các khí độc hại như H2S và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, gây mùi hôi và làm nước có màu đen. Tình trạng này không chỉ ảnh hưởng xấu đến sinh vật trong nước mà còn có nguy cơ lây nhiễm các bệnh truyền qua nước và ô nhiễm nguồn nước ngầm.
• Gia tăng độ đục của nước Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao làm tăng độ đục của nước, giảm khả năng thâm nhập của ánh sáng, từ đó ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật và động vật thủy sinh. Độ đục cao cũng cản trở quá trình tự làm sạch của nguồn nước.
• Thời gian phân hủy kéo dài và tích lũy chất độc Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nước thải kéo dài có thể dẫn đến sự hình thành các chất độc hại, làm nước mất khả năng tự làm sạch. Sự tích lũy của các hợp chất này có thể làm suy yếu hệ sinh thái, gây hại cho sức khỏe của các loài sinh vật và làm suy giảm chất lượng nguồn nước.

Những tác động này cho thấy sự cần thiết của việc xử lý nước thải đúng cách để bảo vệ môi trường nước và duy trì sự cân bằng sinh thái.

Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải chế biến trái cây đóng hộp

Thuyết minh hệ thống xử lý nước thải chế biến trái cây đóng hộp

Nước thải từ quá trình chế biến trái cây đóng hộp được dẫn qua hệ thống xử lý nước thải chung. Trước khi đến bể thu gom, nước thải sẽ được đưa qua hệ thống lưới chắn rác nhằm loại bỏ các chất thô như lá cây và quả hỏng. Tiếp theo, nước thải được chuyển đến bể lắng cát, nơi các hạt cát và tạp chất nặng lắng xuống để tránh làm tắc nghẽn máy bơm và các công trình xử lý tiếp theo.

Từ bể thu gom, nước thải được bơm vào bể điều hòa, nơi lưu lượng và nồng độ ô nhiễm trong nước thải được ổn định. Thiết bị khuấy khí trong bể giúp duy trì sự lưu thông của nước, ngăn cặn lắng đọng và sự phân hủy kỵ khí tại đáy bể.

Sau đó, nước thải được dẫn qua bể keo tụ – tạo bông, nơi các hạt keo nhỏ trong nước thải được kết dính thành các bông cặn lớn hơn nhờ các hóa chất phụ gia. Các bông cặn này lắng xuống trong bể lắng I, phần bùn lắng sẽ được chuyển đến bể chứa bùn để xử lý.

Nước sau khi lắng cặn sẽ được bơm qua bể sinh học hiếu khí, nơi vi sinh vật hiếu khí sử dụng oxy để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải, chuyển chúng thành CO2, nước và sinh khối mới. Sau đó, nước được chuyển đến bể lắng II để tách bùn sinh học. Phần bùn này có thể được tuần hoàn trở lại bể Aerotank hoặc chuyển đến bể chứa bùn để xử lý tiếp.

Cuối cùng, nước trong sau quá trình lắng được khử trùng để loại bỏ vi khuẩn gây bệnh. Nước thải sau khi xử lý sẽ đạt tiêu chuẩn xả thải theo quy định của QCVN 40:2011/BTNMT.

Kết Luận

Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm, nhu cầu về các giải pháp xử lý nước thải hiệu quả càng trở nên cấp thiết. Các hệ thống xử lý nước thải tiên tiến không chỉ giúp đảm bảo tiêu chuẩn môi trường mà còn góp phần giảm thiểu chi phí và tối ưu hóa quá trình sản xuất. Trong tương lai, việc ứng dụng các công nghệ mới và cải tiến quy trình xử lý sẽ là giải pháp bền vững giúp ngành chế biến thực phẩm phát triển bền vững và bảo vệ môi trường.

Xem thêm: Quy trình và phương pháp xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm