WesterntechVN – Ngành công nghiệp thực phẩm và hóa chất tại Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, trong đó, bột ngọt (mononatri glutamat) và các chế phẩm sinh học như axit glutamic, lizin, và triptophan là những sản phẩm chủ chốt. Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích kinh tế, quá trình sản xuất này tạo ra lượng nước thải đáng kể, đe dọa môi trường nếu không được xử lý đúng cách. Nước thải chứa các chất ô nhiễm hữu cơ cao, hợp chất hóa học và dinh dưỡng dư thừa, đòi hỏi các công nghệ xử lý hiện đại để giảm thiểu tác động tiêu cực.

1. Đặc điểm và nguồn gốc nước thải trong sản xuất chế phẩm sinh học

1.1. Nguồn gốc nước thải

Trong sản xuất bột ngọt và chế phẩm sinh học, nước thải phát sinh từ nhiều giai đoạn:

• Nước làm mát: Được sử dụng trong hệ thống trao đổi nhiệt và thường chứa tạp chất vô cơ hoặc vi sinh vật.
• Nước thải sinh hoạt: Bao gồm nước thải từ hoạt động sinh hoạt của công nhân trong nhà máy.
• Nước thải sản xuất: Phát sinh từ các phân xưởng chế biến, lên men, hoàn thiện sản phẩm và vệ sinh thiết bị.

1.2. Thành phần nước thải

Nước thải trong ngành này chứa lượng lớn chất hữu cơ, chất dinh dưỡng và khoáng chất:

• COD (Nhu cầu oxy hóa học): Lên tới 3.000-10.000 mg/L, cho thấy mức độ ô nhiễm cao.
• BOD (Nhu cầu oxy sinh học): Dao động từ 1.000-5.000 mg/L, phản ánh lượng chất hữu cơ dễ phân hủy.
• Nitơ và phốt pho: Là các chất dinh dưỡng gây hiện tượng phú dưỡng hóa nếu không được xử lý.
• Hợp chất muối: Có thể làm tăng độ dẫn điện và gây ăn mòn thiết bị.

1.3. Những thách thức trong xử lý nước thải

• Độ ô nhiễm cao và tính đa dạng của nước thải đòi hỏi quy trình xử lý phức tạp.
• Lượng lớn nitơ và phốt pho cần hệ thống xử lý chuyên biệt để đảm bảo tiêu chuẩn xả thải.
• Cân bằng giữa hiệu quả xử lý và chi phí vận hành.

2. Công nghệ xử lý nước thải hiện đại

2.1. Công nghệ thổi khí và bùn hoạt tính

Hệ thống bùn hoạt tính là một trong những giải pháp phổ biến nhất hiện nay:

• Nguyên lý hoạt động: Sử dụng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy chất hữu cơ trong bể thổi khí.
• Ưu điểm:
  • Hiệu quả xử lý cao đối với COD, BOD và các hợp chất hữu cơ.
  • Dễ vận hành và bảo trì.

2.2. Xử lý nitrat và phốt phát

Để giảm lượng nitơ và phốt pho trong nước thải, các công nghệ chuyên biệt được áp dụng:

• Quá trình khử nitrat: Sử dụng vi khuẩn kỵ khí để chuyển hóa nitrat thành khí nitơ bay hơi.
• Kết tủa phốt pho: Dùng hóa chất như sắt hoặc nhôm để kết tủa phốt phát, sau đó loại bỏ chúng ra khỏi nước thải.

2.3. Sử dụng vi sinh vật xử lý nước thải

Các vi sinh vật như Bacillus hoặc Pseudomonas được nuôi cấy để phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp:

• Lợi ích:
  • Khả năng xử lý các hợp chất khó phân hủy sinh học.
  • Tăng hiệu quả xử lý nước thải mà không cần sử dụng hóa chất.

3. Kết hợp xử lý nước thải và tái sử dụng tài nguyên

3.1. Chuyển đổi bùn thải thành phân bón

Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải có thể được chuyển đổi thành phân bón hữu cơ:

• Quy trình: Ủ bùn thải với vi sinh vật hoặc xử lý nhiệt để tạo ra sản phẩm có giá trị sử dụng.
• Hiệu quả:
  • Giảm thiểu lượng chất thải rắn.
  • Tận dụng nguồn tài nguyên tái tạo.

3.2. Tái sử dụng nước làm mát

Sau khi được xử lý, nước làm mát có thể tái sử dụng cho các hệ thống không yêu cầu nước sạch, giúp giảm chi phí sản xuất và bảo vệ nguồn tài nguyên nước.

4. Thực tế áp dụng công nghệ tại Việt Nam

4.1. Trường hợp nhà máy Ajinomoto Biên Hòa

Nhà máy Ajinomoto Biên Hòa là một ví dụ điển hình về việc áp dụng công nghệ tiên tiến trong xử lý nước thải:

• Công nghệ áp dụng: Hệ thống xử lý bùn hoạt tính kết hợp xử lý nitrat và tái chế bùn thải.
• Kết quả đạt được:
  • Lượng COD và BOD giảm đến 95%, đạt tiêu chuẩn xả thải.
  • Tái chế bùn thải thành phân bón, góp phần giảm chi phí sản xuất.

4.2. Những nhà máy khác tại Việt Nam

Nhiều nhà máy sản xuất bột ngọt và chế phẩm sinh học tại Việt Nam đã đầu tư vào công nghệ xử lý nước thải hiện đại, hướng tới sản xuất xanh và bền vững.

Kết luận

Việc áp dụng công nghệ tiên tiến trong xử lý nước thải không chỉ giúp các nhà máy sản xuất bột ngọt và chế phẩm sinh học tuân thủ tiêu chuẩn môi trường mà còn mang lại hiệu quả kinh tế lâu dài. Hướng tới tương lai, ngành công nghiệp cần đầu tư mạnh mẽ vào nghiên cứu và triển khai các công nghệ thân thiện với môi trường, nhằm đạt được mục tiêu sản xuất xanh và phát triển bền vững.