Chi tiết bài viết

CÔNG NGHỆ MỚI THU HỒI CÁC PHỤ PHẨM PROTEIN CÓ TRONG NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN HẢI SẢN XỬ LÝ NƯỚC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

I.    GIỚI THIỆU

Liên hiệp Khoa học Công nghệ và Hợp tác Phát triển Khu vực, tên giao dịch: SITECH. Quyết định thành lập số: 121/QĐ-TWH NCKH  ngày 25 tháng 09 năm 1998. Giấy phép hoạt động KHCN- A241, Bộ Trưởng Bộ Khoa Học & Công Nghệ  ký  ngày 5 tháng 2 năm 1999.

- Trụ sở tại: 44B Tăng Bạt Hổ - Hai Bà Trưng - Hà Nội

- Điện thoại giao dịch:  (04).39717124;  Fax:(04).3 9724431

- Web: http://www.sitech.org.vn

- Email:  sitech@sitech.org.vn ; asitech@vnn.vn 

- Mã số thuế: 0100856718

- Tài khoản số: 122-10000- 365790 Tại Ngân hàng Đầu tư và Phát triển Việt Nam – Chi nhánh  Hà Thành - Hà Nội

Liên hiệp Khoa học Công nghệ và Hợp tác Phát triển Khu vực - SITECH là tổ chức tập hợp các giáo sư, tiến sỹ và các nhà khoa học đầu ngành Việt Nam trong lĩnh vực hoá học, sinh học, môi trường. 

II.TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN VÀ VẤN ĐỀ NƯỚC THẢI  THỦY SẢN 
Hiện nay, sản lượng nuôi cá tra của Việt Nam ước tính khoảng 1,2 triệu tấn/năm, khi đưa và chế biến xuất khẩu - chủ yếu là filê đông lạnh, với định mức khoảng 2,6kg nguyên liệu cho ra 1kg thành phẩm. Như vậy, lượng phụ phẩm từ công nghiệp chế biến cá tra filê đông lạnh khoảng 700.000 tấn/năm, đây là một con số khổng lồ. Nếu biết tận dụng hợp lý nó sẽ đem lại nguồn thu rất lớn từ lượng phế phụ phẩm này (ước đạt 4.000 tỷ đồng/năm).
(Mặt hàng cá tra, ba sa chiếm tỷ trọng xuất khẩu gần 32%. Mười tháng đầu năm 2009, cả nước đã xuất khẩu được gần 500 tấn cá tra, ba sa, đạt kim ngạch 1,12 tỷ USD, giảm gần 9% về khối lượng và giảm 10% về giá trị so với cùng kỳ năm trước. Trong các thị trường nhập khẩu, thị trường Mỹ tăng trưởng mạnh nhất về giá trị với 71,1%, thứ hai là Mê-hi-cô tăng 16,7%, Nga giảm mạnh nhất với 65,5%, U-crai-na giảm 56,3%. Thị trường lớn nhất của cá tra vẫn là EU chiếm 40,8%, Mỹ 10%, ASEAN 6,5%, Mê-hi-cô 5,4%, Nga 5,3%, U-crai-na 5,1% về giá trị kim ngạch xuất khẩu so với cùng kỳ năm 2008. Thực tế, thị trường Mỹ vẫn là thị trường chính của cá tra Việt Nam với sự gia tăng không ngừng về khối lượng và giá trị nhập khẩu. Ðây là thị trường nhập khẩu cá tra ổn định nhất từ đầu năm đến nay xét cả về khối lượng và giá trị.  Phân chia thành phần định lượng sản phầm, thứ phẩm trong con các tra tại các xưởng chế biến là các việc mà các công ty đã làm).
Dự án ứng dụng công nghệ mới vào việc thu hồi protein,lipid,các thứ phẩm có trong nước thải không những giải quyết được vấn đề kinh tế mà đương nhiên bài toán môi trường sẽ được giải quyết triệt để, tại từng nhà máy xí nghiệp. Nhìn rộng ra là lời giải của bài toán kinh tế và phát triển bền vững.
Cứ 100 % nguyên liệu cá tra trong đó: (5% da cá, 3 %vụn dè, 2% bong bóng, 1% bao tử, 16% vụn mỡ, 1% mỡ cống, 36% đầu xương, 35% thịt cá thành phẩm) tỉ lệ thu hồi phụ phẩm khoảng 65%)
Việc thu gom các phần to của phụ phẩm đã được các nhà máy, cơ sở chế biến làm kỹ lưỡng còn lại thành phần, protein, mỡ, máu, các phần vụn nhỏ và cực nhỏ rơi vào 2-10% nằm trong nước thải gây quá tải COD cho hệ thống. Thu hồi được các phụ phẩm này tiết kiệm rất lớn một nguồn tài nguyên,thu được lợi nhuận không nhỏ cho các doanh nghiệp.
SITECH nghiên cứu ứng dụng các công nghệ thu hồi phụ phẩm nằm trong nước thải các nhà chế biến hải sản; Việc này đã được nhiều Viện, trường Đại học nghiên cứu nhưng chưa có hiệu quả và chưa ứng dụng được vào sản xuất.
SITECH đi đầu trong lĩnh vực xử lý nước và môi trường chúng tôi có các chuyên gia giỏi đầu ngành, ứng dụng các Patend Hoa kỳ và các nước có trình độ khoa học công nghệ tiên tiến vào việc thu hồi protein,lipid, các thứ phẩm  (các phần nhỏ không thể thu hồi bằng cơ học) trong nước thải chế biến hải sản; hiệu suất đạt 98-99%. Phù hợp với điều kiện thực tế của Việt Nam.
Các phụ phẩm thu được bằng công nghệ” bắt điện”, có tính chất bắc cầu, chi phí cho việc tiêu tốn hóa chất không đáng kể, so với lợi nhuận thu được . Giải quyết triệt để vấn đề môi trường.
Việc ứng dụng công nghệ này không độc hại, không gây ảnh hưởng đến vật nuôi dùng nguồn thức ăn sử dụng công nghệ này. Nhiều công trình nghiên cứu đã chứng minh với nồng độ tồn dư nhất định không ảnh hưởng đến sức khỏe  mẫu chuột, vật nuôi đối chứng.
Điều có lợi căn bản là giảm nhanh tải lượng COD đi 50-70% có nghĩa là giảm tải ô nhiễm tiết kiệm chi phí xử lý hằng ngày cũng như giảm xuất đầu tư xây dựng hệ thống.
Thu hồi các phụ phẩm có trong nước thải: Thịt tôm, cá, mực (chế biến hải sản)… quay về làm nguyên liệu cho quá trình chế biến thức ăn. Đây là bài toán kinh tế và môi trường mà chúng tôi đi đầu và đã hoàn thiện xuất sắc.
Đối với các nhà máy chế biến cá thì việc thu hồi thu hồi protein,lipid, máu; các thứ phẩm có trong nước thải đem lại nguồn lợi nhuận lớn cho các doanh nghiệp.
Trước đây nhà máy chế biến không thể thu được gây ra ô nhiễm môi trường trầm trọng. Hiện nay đã có công nghệ thu hồi protein, mỡ máu cá cùng với việc kết hợp sử dụng chế phẩm kích thích vi sinh S2n, sản phẩm đăng ký bản quyền tại Cục Sở Hữu Trí Tuệ của SITECH.
Ứng dụng công nghệ này khu xử lý nước thải hoàn thành không có mùi hôi thối, nước sau khi xử lý đạt các chỉ tiêu cột A, 5945:2005TCVN là điều chắc chắn.
Các nhà máy chế
biến thủy sản hiện nay đã đầu tư các hệ thống xử lý nước thải. Nhìn chung công nghệ xử lý chưa ổn định, các chỉ tiêu nước thải chưa đạt chỉ tiêu pháp lệnh của nhà nước. Khu xử lý mùi hôi thối gây ô nhiễm môi trường không khí, nước toàn bộ các khu vực xung quanh.
Các nhà máy chế biến hải sản chưa thu hồi được protein, các phụ phẩm có trong quá trình chế biến đưa thẳng vào hồ sinh học gây quá tải COD, BOD…
Chúng tôi là những người tiên phong trong việc ứng dụng các patend của Hoa Kỳ, Nhật Bản vào điều kiện Việt Nam trong việc thu hồi các sản phẩm phụ: thịt, máu, mỡ cá trong quá trình chế biến thu hồi nhanh chóng về làm thức ăn gia súc; Giải quyết được hai mục đích: giảm tải COD đi nhanh chóng 50-65%, đồng thời thu được toàn bộ phụ phẩm về cho quá trình chế biến thức ăn chăn nuôi.
Giải quyết được bài toán môi trường và bài toán kinh tế, góp phần vào sự phát triển bền vững của đất nước.
III. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ THU HỒI NHANH CÁC PHỤ PHẨM (PROTEIN) CÓ TRONG NƯỚC THẢI NM CB HẢI SẢN

IV. GIẢI THÍCH
Phần thể hiện bằng mầu là các phần xây mới để đáp ứng việc ứng dụng công nghệ mới.
Đối với các nhà máy đã có sẵn hệ thống xử lý nước thải. Các hạng mục này được SITECH  tư vấn thiết kế và chuyển giao công nghệ thu hồi protein. Thực chất đây  là bể tuyển nối và các thiết bị đi kèm không chiềm nhiều diện tích.
Nước thải sau các phân xưởng chế biến qua lọc thô lọc (các phần thịt, vây,vỏ tôm, xương, mỡ… có kích thước lớn đã được thu về như trước đây), Phần nhỏ không thu được bơm lên bể tuyển nổi; tại đây chất S3368 hoạt động các phân tử nhỏ bé kết bánh nhanh chóng nổi trên bể tuyển nổi (công nghệ tự nổi - CN mới : không dùng bình áp lực, khí nén  và các ion kim loại, hoặc bất kỳ chất tạo nổi nào khác …); Công đoạn này xảy ra không quá 20 phút.
Hợp chất cao phân tử (S3368) một đầu mang điện tích, có tính chất điện để bắt (bám, hút) co cụm, phá vỡ cân bằng bền của các điện tích ngược dấu; các phân tử cực mịn, các mạch protein dài có trong nước chế biến thuỷ sản tạo thành các bánh kết tủa bền chặt nổi trên mặt bể tuyển nổi được gạt ra bằng tay hoặc máy gạt tự động về ép trên máy ép băng tải, đảm bảo độ ẩm còn lại khoảng 60-70% đưa đi sấy ngay hoặc đưa vào kho đông lạnh.
Do tốc độ phản ứng nhanh vì thế: thể tích và diện tích bể tuyển không cần lớn, tiết kiệm được rất lớn chi phí mặt bằng và tiền xây dựng.
Công nghệ này mục đích chính là giải quyết sự giảm tải COD cho vấn đề xử lý nước và môi trường. Việc thu hồi thu hồi protein, lipid, các thứ phẩm 40-60% COD được loại đi nhanh chóng, độ SS = 0-20mg/l (độ trong được gần như  nước cấp)  có nghĩa là toàn bộ máu cá, các hạt thịt siêu mịn, các phân tử mỡ…được gom về nhanh chóng tạo ra nguồn thu nhập; Giá thành chi phí xử lý nước không lớn. Phụ phẩm thu được làm thức ăn cho gia súc .
Nước thải sau khi đã thu hồi protein được bổ xung chế phẩm kích thích vi sinh S2n thúc đẩy nhanh chóng sự phân hủy BOD các chất bẩn có trong nước thải.
Chế phẩm S2n được các giáo sư, tiến sỹ đầu ngành của SITECH tổng hợp nuôi cấy nhân rộng, đã được Bộ KH& CN chứng nhận tại Cục SHTT.
Chế phẩm S2n cần phải có trong nước thải, giải quyết vấn đề BOD và các chỉ tiêu khác nhanh chóng, thể hiện các hồ có chế phẩm S2n làm mất mùi hôi, thối , bùn sinh học phát triển nhanh… 
Một nhánh của chế phẩm này còn được dùng để xử lý nước trong các hồ đầm nuôi thủy sản đem lại hiệu quả rõ ràng cải thiện độ ô nhiễm nước, tránh được các dịch bệnh cho tôm cá.
V. BÀI TOÁN KINH TẾ VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG
1. Thu hồi các phần thịt, mỡ, xương, da, vây kích thước lớn (55-60%).
Việc thu hồi cơ học này nhà máy chế biến nào cũng có chúng tôi không đề cập đến nữa.
2. Các chi phí cho việc xử lý nước bảo vệ môi trường:
Tùy theo nguồn nguyên liệu chế biến: cá, tôm, mực…khác nhau mà lượng thu hồi protein siêu mịn có khác nhau.
Với các nhà máy chế biến cá phần máu, tiết, thịt, mỡ (phần cực mịn) có trong nước thải rất lớn. ước tính vào khoảng 3-10% có trong nước thải.
Bài toán môi trường tính như sau :
M = tiền chi phí/ m3 nước thải.
Chi phí cho việc xử lý cho 1m3 nước thải bao gồm (đồng/m3):
- Chi phí cho hóa chất tiêu thụ.
- Chi phí cho tiền điện.
- Chi phí cho nhân công vận hành.
- Chi phí cho lãi suất ngân hàng.
- Chi phí cho tổng đầu tư.
- Chi phí cho việc bảo trì hệ thống. đo lường, kiểm định…
- Chi phí cho việc vận chuyển xử lý các chất thải rắn: chôn lấp, tiêu hủy….
3. Lợi nhuận thu được do dùng S3368 thu hồi protein, lipid, máu cá…:
Chất S3368 có đặc điểm ưu việt là các tạp chất (protein, lipid, phức chất của sắt trong máu…) có trong nước càng nhiều thì việc tiêu tốn hóa S3368 càng ít, ngược hẳn với các phương pháp khác là do tính chất bắc cầu của các mạch mang điện, S3368 có khả năng chiết nước cao, hỗn hợp thịt, máu, mỡ đang từ thể lỏng chuyển sang dang liên kết co cụm bền, có thể xúc được, để càng lâu khả năng tự chiết nước càng cao.
BÀI TOÁN KINH TẾ VÀ MÔI NGF ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MỚI THU HỒI PROTEIN TẠI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN TÔM CÀ MAU THUỘC TẬP ĐOÀN MINH PHÚ 
- Chi phí cho việc tiêu tốn S3368  khoảng 3- 10ppm.
Tương ứng với khối lượng tiêu tốn 3-10kg/ 1.000m3 nước thải
Tính chi phí cho 1m3 nước :  
Khối lượng S3368   =  3-10g /m3 (chọn  mmax= 10g/m3)
Giá thành  Ps3368 = 400.000đ/kg (20USD/Kg )
Chi phí S3368 cho 1m3 nước thải 
P1max  = 4.000đ/m3              
Chi hóa chất: 
Mhc =   4.000đ/m3 
4. Phần thu về do thu hồi được 98-99% thịt tôm cá.   
Protein thu được (quy khô) Thực tế lấy tại cửa nước thải Nhà máy chế biến tôm Cà Mau:  1,3kg/m3
Phụ phẩm thu về có độ đạm dao động trong khoảng 40 – 50% (không có vỏ tôm).
Trị số trung bình: 450 đạm – giá 10 đạm trên thị trường hiện nay 290 đ/10 đạm (1kg bột cá ~ 10.000đ)
Bột các mịn có trong nước thải 1m3 thu được 1,3kg quy khô tuyệt đối có hàm lượng đạm 450: 
M = 1,3kg/m3 x 10.000đ/kg =13.000đ/m3 
Chi phí cho năng lượng điện, nhân công cho sấy 3% (hoặc ướp lạnh)
M1 = 390 đ    
Chi phí khác 5% 
M2 = 650đ
Lợi nhuận do việc ứng dụng công mới:
Mthựcthu =  M –M1 –M2 – Mhc   = 13.000đ – 390đ – 650 đ  – 4.000đ  = 7.990đ/m3 
Lượng nước thải Q=1.500m3 số tiền thu được thấp nhất: 
Mngđ  = 1500m3 x 7.990 đ/m3 =  11.985.000đ.
Việc ứng dụng công nghệ cao cho việc thu hồi này có hiệu quả kinh tế cao.
5. Hiệu quả mang lại thu hồi được 50-65%COD có trong nước thải:
Việc giảm tải 50- 65% COD có trong nước thải nhanh chóng có ý nghĩa  quan trọng, nó đánh dấu một bước tiến mới của công nghệ môi trường; Tương ứng thể tích, diện tích khu xử lý giảm đi một nửa, đầu tư xây dựng giảm…
6. Tiết kiệm điện năng tiêu thụ:
- Điện năng tiêu thụ tại các hồ sinh học hiếu khí phụ thuộc vào tải lượng BOD, cứ 1kgBOD tiêu tốn hết 1kw điện.
- Tại các hồ hiếu khí trong các nhà máy chế biến hải sản BOD có giá trị nằm trong khoảng  BOD= 4000-5000mg/l (COD= 8.000-10.000mg/l) tương ứng BOD = 5kg/m3.
- Sau khi thu hồi protein BOD = 2,5kg/m3 
- Lượng điện tiêu thụ chỉ còn cần 2,5kw. Tương ứng chi phí cho tiền điện tiết kiệm được 50%  cho việc xử lý. 
Điều quan trọng của việc này là việc giải quyết triệt để nước thải đạt chỉ tiêu pháp lệnh của nhà nước về xả thải.
VI. KẾT LUẬN
SITECH cùng nhau ứng dụng công nghệ cao vào việc phát triển kinh tế và phát triển bền vững .
Chúng tôi đưa ra các sản phẩm công nghệ mới dễ ứng dụng vào điều kiện sản xuất của Việt Nam.
Giải quyết vấn đề môi trường là nhiệm vụ thực sự cấp bách hiện nay, chúng ta không làm việc này một cách triệt để hậu quả nguồn nước, không khí, môi trường bị ô  nhiễm, ảnh hưởng đến cuộc sống của chính chúng ta và thế hệ mai sau.


LIÊN HIỆP KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ HỢP TÁC PHÁT TRIỂN KHU VỰC TỔNG GIÁM ĐỐC


Đinh Đăng Định


THU HỒI THỊT TÔM TRONG NƯỚC THẢI NMCB TÔM THUỘC TĐ MINH PHÚ


MỘT SỐ HÌNH ẢNHTHU HỒI MÁU, MỠ THỊT CÁC TRA CÓ TRONG NƯỚC THẢI
(phản ứng xảy ra nhanh chóng trong khoảng 10 giây)


Nước sau đánh đông máu trong tương đương nước cấp

Mỡ, thịt vụn quyện chặt vào nhau nổi lên thành bánh


Máu sau khi đông (20 giây) có thể xúc được bằng xẻng

Phụ phẩm thu được sấy khô tuyệt đối