Việc xử lý nước thải cà phê phải ứng dụng công nghệ mới và cần xem xét đến các thông số như hiệu quả, tính sẵn có, khả năng chi trả, thân thiện với môi trường. Bài viết hôm nay sẽ đưa ra những yêu cầu từng phương pháp xử lý.
1. Nguồn phát sinh và đặc điểm nước thải cà phê
Cà phê thường được sản xuất theo phương pháp ướt hoặc khô. Trong đó phương pháp chế biến cà phê theo phương pháp ướt cho ra sản phẩm có hương vị cao hơn chế biến khô và đáp ứng nhu cầu tiêu thụ
của thị trường. Vì vậy, phương pháp này được nhiều cơ sở sản xuất cà phê ứng dụng. Tuy nhiên quá trình chế biến ướt sử dụng khối lượng nước lớn nên tạo ra nguồn xả thải ô nhiễm. Nước thải này chứa nhiều chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng và tính axit.
Cùng xem quy trình chế biến cà phê theo phương pháp ướt:
Vấn đề khác khi chế biến theo phương pháp ướt là lượng nước cao gấp nhiều lần với mức độ ô nhiễm nghiêm trọng. Nước thải từ các nhà máy chế biến cà phê tạo ra có màu chứa các phân tử polyphenol, caffein. Chúng rất khó bị phân hủy khi sử dụng các quy trình xử lý sinh học thông thường nên dẫn đến màu nâu sẫm của nó.
Ô nhiễm do xả nước thải có màu là nguyên nhân dẫn đến độ đục, nhu cầu oxy sinh học và hóa học cao, hiện tượng phú dưỡng, cản trở ánh sáng ảnh hưởng đến quá trình quang hợp. Mặc dù các phương pháp hóa lý khác nhau đã phát triển để loại bỏ hợp chất khó ăn mòn. Điều quan trọng cần lưu ý là tác động môi trường từ ô nhiễm hữu cơ là giảm độ đục.
Từ những tác hại tiêu cực của nước thải cà phê, các cơ sở sản xuất, chế biến cà phê cần trang bị hệ thống, thiết bị xử lý nước thải để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.
2. Quy trình xử lý nước thải cà phê
Sự tồn tại của một số loại hóa chất độc hại như tannin, phenolic hạn chế sự phân hủy sinh học hoặc vật liệu hữu cơ. Hiện tượng này dẫn đến lượng oxy cần thiết để phân hủy chất hữu cơ trong nước thải BOD cũng là lượng oxy cần thiết. Để phương pháp hiệu quả cần cân nhắc đến chi phí vận hành, tính thân thiện với môi trường cùng với nhu cầu khác nhau về chất lượng nước. Cơ chế loại bỏ ô nhiễm làm giảm sự phân hủy, hấp phụ và kết tủa.
Vì vậy sử dụng phương pháp xử lý kỵ khí có vật liệu đệm kết hợp với xử lý hiếu khí là lựa chọn phù hợp do trong nước thải chứa nhiều chất oxy hóa mạnh nhiều hợp chất hữu cơ. Quá trình này sẽ tạo ra các phản ứng và oxy hóa tại chỗ. Bể phản ứng sinh học kỵ khí – hiếu khí cũng được cải tiến hơn phù hợp với dòng chảy, ức chế độc tính, tối ưu hóa điều kiện vận hành. Chúng phù hợp để XLNT có tải lượng hữu cơ cao, chất dinh dưỡng (N, P). Bên cạnh đó, để tăng cường hiệu quả xử lý, trong quy trình cũng kết hợp thêm kể keo tụ, tạo bông để xử lý các hạt cặn lơ lửng mà các quá trình trước đó chưa thể xử lý hết.
Dưới đây là quy trình xử lý nước thải xử lý cà phê tại một cơ sở sản xuất.
Thuyết minh công nghệ
Đầgu tiên là nước thải sau khi xử lý bằng bể phân hủy kỵ khí Biogas đạt hiệu suất xử lý khoảng 80-90%. Nước thải sản xuất đã được thu gom xử lý bằng bể phân hủy kỵ khí (biogas) tiếp tục được xử lý bằng hệ thống xử lý. Quy trình xử lý nước thải được trình bày như sau:
- Bể điều hòa: Có chức năng là điều hòa lưu lượng nước thải và ổn định nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. Nước thải từ bể điều hòa được bơm đều lên bể sinh học kỵ khí có vật liệu đệm nhờ vào 2 bơm chìm đặt trong bể.
- Bể sinh học kỵ khí có vật liệu đệm cố định: Là vật liệu rắn làm giá thể cố định cho vi sinh vật kỵ khí bám dính trên bề mặt. Trong bể sinh học hiếu khí bùn hoạt tính, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan chuyển hóa thành bông bùn sinh học – quần thể vi sinh vật hiếu khí – có khả năng lắng dưới tác dụng của trọng lực. Nước thải chảy liên tục vào bể sinh học trong đó khí được đưa vào cùng xáo trộn với bùn hoạt tính (oxy hòa tan DO>2mg/l), cung cấp oxy cho vi sinh phân hủy chất hữu cơ. Dưới điều kiện như thế, vi sinh sinh trưởng tăng sinh khối và kết thành bông bùn, phương trình cụ thể: VSV + C5H7NO2 (chất hữu cơ) + 5O25CO2 + 2H2O + NH3 + VSV mới
- Bể lắng bùn sinh học: Nước thải sau xử lý sinh học có mang theo bùn hoạt tính cần phải loại bỏ trước khi thải vào các bể tiếp theo. Bể lắng sinh học có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải. Nước sạch được thu đều trên bề mặt bể lắng thông qua máng tràn răng cưa. Bùn lắng một phần được hoàn lưu định kỳ về bể xử lý trước và một phần (bùn dư) được đưa về bể chứa bùn.
- Bể keo tụ – tạo bông và bể lắng hóa lý: Tại đây, nước thải được châm hóa chất keo tụ để loại bỏ các cặn lơ lửng không lắng được sẽ được keo tụ lại tạo thành các bông bùn có kích thước lớn và lắng, đồng thời giảm nồng độ photpho trong nước thải.
- Bể lắng bùn keo tụ: Bông cặn từ bể keo tụ tạo bông sẽ được lắng tại bể lắng hóa lý. Phần nước sau lắng được đưa qua bể khử trùng, phần bùnđược đưa về bể chứa bùn.
- Bể khử trùng: Tại bể khử trùng, clorine được châm định lượng vào để loại bỏ, các vi sinh vật có hại trong nước thải. Clorine khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật, phản ứng với men bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất và gây chết đối với vi sinh vật.
Trên đây là quy trình xử lý nước thải cà phê tại một cơ sở sản xuất. Trên thực tế, việc thiết kế công nghệ và xây dựng hệ thống sẽ được linh hoạt tùy thuộc vào nhiều yếu tố như tính chất nước thải ở mỗi nơi, lưu lượng nước thải cần xử lý,yêu cầu từ phía chủ đầu tư, chi phí đầu tư, đặc điểm nguồn tiếp nhận, ….
Nếu Quý Khách hàng cần tư vấn thiết kế hệ thống xử lý nước thải thì hãy liên hệ ngay với Công ty dịch vụ xử lý môi trường Hợp Nhất qua Hotline: 0938.857.768 để được tư vấn thông tin chi tiết hơn về công nghệ hoặc báo giá sơ bộ.
