Một số cách xử lý nước thải cà phê

Nước thải từ các nhà máy chế biến cà phê chứa độ màu lớn như polyphenol và caffein. Chúng thường rất khó bị phân hủy trong các quy trình xử lý sinh học. Do đó, ô nhiễm do nước thải có màu dẫn đến độ đục, nhu cầu oxy hóa học, sinh học cao, gây hiện tượng phú dưỡng, ngăn cản ánh sáng ảnh hưởng đến quá trình quang hợp. Thế nhưng, trong quá trình xử lý nước thải nguồn thải này khó tránh khỏi những công nghệ không hiệu quả. Bài viết hôm nay sẽ gợi ý một số phương pháp xử lý nước thải sản xuất cà phê.

1. Nguồn phát sinh và đặc điểm thành phần nước thải cà phê

Quy trình chế biến cà phê trải qua nhiều giai đoạn, ở mỗi công đoạn thành phần nước thải có tính chất khác nhau. Quy trình chế biến thường trải qua các bước như sau: 

• Rửa thô: Rửa hạt cà phê, trong giai đoạn này nước thải chủ yếu chứa các chất hữu cơ, bụi. 
• Xay vỏ: Nước thải có độ đục, cặn nhiều, trong nước thải chứa rác là vỏ cà phê.
• Ngâm enzym: Nước thải chứa nhiều chất hữu cơ, có độ nhớt nhiều, đây cũng là giai đoạn làm phát sinh nước thải nhiều nhất của quá trình chế biến.
• Rửa sạch: Nước thải chứa nhiều chất hữu cơ. 

Ngoài quá trình chế biến, nước thải cà phê còn đến từ hoạt động sinh hoạt như chế biến thức ăn, ăn uống, vệ sinh, tắm giặt của công nhân viên. 

Đặc điểm thành phần nước thải cà phê: Nước thải cà phê chứa nhiều thành phần như đường, hương liệu tự nhiên, nhớt, các tạp chất hữu cơ, pH từ 5,1 - 5,6, COD từ 3.100 - 4.210mg/l, BOD từ 1.100 - 3.210mg/l, chất rắn lơ lửng từ 700 - 870 mg/l, tổng lượng Photpho từ 5,5 - 6,5mg/l, tổng lượng Nito từ 180 - 198 mg/l. 

2. Một số cách xử lý nước thải cà phê

Hiện nay, có nhiều phương pháp xử lý nước thải chế biến cà phê như xử lý bằng phương pháp hóa lý, phương pháp sinh học,...

2.1. Xử lý nước thải cà phê bằng oxy hóa bậc cao

• Dùng bức xạ tia cực tím với Ozone: không thể phủ nhận Ozone có khả năng oxy hóa mạnh chất hữu cơ. Còn tia UV vừa khử độ màu, độ đục vừa loại bỏ lượng lớn chất hữu cơ khá hiệu quả.
• Phương pháp Fenton: chủ yếu diễn ra quá trình xúc tác quang giữa H₂O₂, Fe₂⁺ và ZnO để tạo ra hydroxit (khả năng oxy hóa cao). Được biết khi dùng H₂O₂ và tia UV đã khử hiệu quả màu trong nước thải bằng cách kết hợp xử lý sinh học – hóa học.

• Oxy hóa điện: chủ yếu xảy ra điện phân các gốc oxy hóa để phân hủy chất hữu cơ trên điện cực. Quá trình điện hóa được chứng minh làm ổn định chất ô nhiễm sau khi xử lý bằng đông tụ/keo tụ hóa học.
• Lọc màng: kỹ thuật tách cơ học loại bỏ hàng loạt chất ô nhiễm có kích thước nhỏ. Hiện có 4 loại màng thông dụng nhất gồm vi lọc, siêu lọc, nano và thẩm thấu ngược. Nhưng nhược điểm chính có nỏ chỉ tách, không làm thay đổi bất kỳ thành phần nào của nước thải.

Vì thế người ta thường kết hợp bể phản ứng sinh học với giai đoạn lọc màng để khử COD, TSS, TDS. Ngoài ra, nếu không vệ sinh đúng cách, các màng lọc dễ bị tắc nghẽn làm gián đoạn các quy trình xử lý nước thải.

2.2. Xử lý nước thải sản xuất cà phê theo công nghệ sinh học

• Phân hủy hiếu/kỵ khí: cách xử lý phổ biến nhất. Quá trình này lại tốn nhiều thời gian vì quần thể vi khuẩn chịu trách nhiệm phân hủy chất hữu cơ đòi hỏi thời gian thích nghi với môi trường lớn. Cường độ nước thải đầu ra có thể không nhất quán, hạn chế về hiệu suất cần xử lý hoặc không đáp ứng tiêu chuẩn môi trường.
• Bể phản ứng sinh học tầng bùn mở rộng (EGSB): quy trình kỵ khí phù hợp với điều kiện dòng chảy, tối ưu hóa quá trình vận hành. Đây cũng là giải pháp tuyệt vời để loại bỏ lượng lớn chất hữu cơ. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất không loại bỏ các chất dinh dưỡng N, P.

• Đông tụ - keo tụ: cách xử lý nước thải sản xuất cà phê đơn giản, dễ thực hiện với chi phí thấp vì không yêu cầu tiền xử lý. Mặc dù việc khử màu của phương pháp này khá tốt nhưng khả năng khử COD không như mong muốn vì các tạp chất của nước thải cà phê rất khó xử lý. Mặc khác, cần yêu cầu trình độ chuyên môn cao, không hiệu quả về chi phí đối với cơ sở sản xuất cà phê quy mô nhỏ. Một vài yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gồm vật liệu, đặc tính của nước thải.
• Điện hóa: thiết bị gồm tấm kim loại dẫn điện gồm cực dương, cực âm với ưu điểm khử chất ô nhiễm khó loại bỏ, hiệu quả về chi phí, thân thiện với môi trường và hiệu quả về năng lượng.
• Hấp phụ: là một trong những công nghệ rẻ, hiệu quả để khử chất hữu cơ bằng các phụ phẩm nông nghiệp như than, trấu, gỗ. Than hoạt tính phổ biến nhất khi dùng XLNT công nghiệp.

Ngành công nghiệp sản xuất cà phê chế biến ra hàng loạt cà phê chất lượng nhưng để quản lý bền vững các tiêu chí môi trường cần sử dụng quy trình xử lý nước thải thực phẩm hiện đại, tiên tiến nhất. Vì thế cần xem xét đến một vài yêu cầu về chi phí, tính hiệu quả và tính thân thiện với môi trường của từng công nghệ được ứng dụng.

3. Chuyên xử lý nước thải cà phê chuyên nghiệp, uy tín

Công ty Cổ phần Xây dựng và Công nghệ Môi trường Hợp Nhất là đơn vị có nhiều năm kinh nghiệm trong xử lý nước thải chế biến cà phê, chế biến hạt điều, chế biến ca su và nhiều ngành nghề khác. Dịch vụ xử lý nước thải tại Hợp Nhất được khách hàng hài lòng và đánh giá cao nhờ vào các yếu tố:

• Tư vấn tỉ mỉ, bám sát theo yêu cầu, điều kiện thực tế của khách hàng;
• Thiết kế, thi công hệ thống với chi phí hợp lý nhất;
• Cam kết chất lượng nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải theo quy định;
• Chế độ bảo hành hệ thống 12 tháng;
• Kịp thời có mặt và hỗ trợ khách hàng trong suốt quá trình thực hiện;
• Đảm bảo tiến độ thực hiện và không gây ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất, kinh doanh của khách hàng.

4. Tài liệu tham khảo (Reference material)

1. Tài liệu Bộ phận Công nghệ - Công ty Môi Trường Hợp Nhất;

2. Tổng hợp Internet.

Quý Doanh nghiệp đang hoạt động trong lĩnh vực chế biến cà phê ở quy mô vừa và lớn muốn tư vấn thiết kế hệ thống XLNT thì hãy liên hệ ngay với Công ty dịch vụ môi trường Hợp Nhất qua Hotline 0938.857.768 để được tư vấn chất lượng dịch vụ tận tình nhất.

Tìm hiểu thêm phương pháp xử lý nước thải sản xuất bánh kẹo