Xử lý nước thải sản xuất nước tương đạt quy chuẩn QCVN

Là một trong những loại gia vị lâu đời trên thế giới, nước tương hay còn được gọi là xì dầu là gia vị rất quen thuộc với người châu Á. Nước tương giúp tăng thêm thêm hương vị của món ăn. Quy trình sản xuất nước tương được thực hiện bằng cách khai thác các chất dinh dưỡng có trong đậu nành, làm biến thể protein. Từ quy trình sản xuất này đã cho ra một lượng nước thải cần được xử lý để không gây ô nhiễm cho nguồn tiếp nhận. Vậy xử lý nước thải sản xuất nước tương bằng phương pháp nào?

1. Quy trình sản xuất nước tương

Hiên nay, quy trình sản xuất nước tương được thực hiện bằng hai phương pháp chính là phương pháp ủ truyền thống (lên men) và phương pháp không ủ hay còn gọi là thủy phân hóa học.

Dưới đây là quy trình sản xuất nước tương bằng phương pháp truyền thống:

• Làm sạch nguyên liệu: Những hạt đậu nành được đưa qua hệ thống làm sạch để loại bỏ các tạp chất như đất cát, đá, bụi và loại bỏ các vi sinh vật bám dính trên bề mặt.
• Ngâm rửa: Ngâm đậu nành cho thấm, chất bẩn dính trong hạt mềm và bong ra sau đó dùng tia phun nước hoặc vòi sen để rửa xối, làm sạch các chất bẩn còn bám lại trên bề mặt đậu nành.
• Hấp: Mục đích là khai thác các chất dinh dưỡng có trong hạt đậu nành và làm biến tính protein trong hạt đậu. Đồng thời còn tiêu diệt vi sinh vật ngoại lai tạp nhiễm trong quá trình ủ.

Một số biến đổi trong quá trình hấp:

+ Biến đổi vật lý: Nguyên liệu mềm hơn, cấu trúc hạt tinh bột và protein thay đổi.

+ Biến đổi hóa học: Làm chín tinh bột có trong hạt đậu nành và làm cho protein bị biến tính sơ bộ thành các vi sinh vật có thể sử dụng.

+ Biến đổi sinh học: Tiêu diệt vi sinh vật gây mốc ở bề mặt hạt đậu nành.

• Làm nguội: Trải nguyên liệu đã hấp trên mặt sàn gỗ có quạt thổi nguội để đưa nhiệt độ nguyên liệu về mức 30 – 35 độ C.
• Nuôi mốc: Tạo ra môi trường nuôi cấy cho mốc phát triển và hình thành các hệ enzyme cần thiết có khả năng thủy phân protein và tinh bột cao hơn.
• Phối trộn nguyên liệu: Nguyên liệu được trộn đều với nấm mốc giúp lên men đồng đều khi ủ nguyên liệu.
• Ủ nguyên liệu: Duy trì nhiệt độ ủ trong khoảng 37 - 46 độ C trong khoảng thời gian ủ là 3 – 7 ngày.
• Thủy phân: Ủ thành khối ở nhiệt độ 35 - 40 độ C trong 3 đến 4 ngày. Dịch thủy phân được thêm nước nóng và soda vào để trong hòa acid còn dư.
• Hãm mốc: Đun sôi nước muối và cho vào nguyên liệu nuôi mốc đã được trộn đều. Việc này nhằm mục đích ngăn sự hoạt động của mốc và sự tạp nhiễm của các vi sinh vật khác.
• Trích ly - lọc: Trích ly chất hoà tan trong nguyên liệu để tạo ra sản phẩm thành phẩm là nước tương, sau đó lọc lấy dịch nước tương.
• Phối chế: Để tăng thêm hương vị và điều chỉnh mùi vị của nước tương, ở giai đoạn này người ta bổ sung thêm các chất phụ gia.
• Thanh trùng: Tiêu diệt vi sinh vật nhằm kéo dài thời gian bảo quản, đồng thời giúp tăng thêm màu sắc, hương vị cho nước tương theo khẩu vị của người dùng.
•  Lắng tự nhiên - lọc tinh: Loại bỏ cặn từ quá trình thanh trùng hoặc các chất phụ gia chưa tan hết, thường được thực hiện bằng cách dẫn qua màng siêu lọc.
• Chiết chai - dán nhãn: Sản phẩm được hoàn thiện và cung cấp thông tin trên các bao bì, nhãn mác.

2. Nguồn phát sinh nước thải sản xuất nước tương

Dựa trên quy trình sản xuất nước tương, nước thải phát sinh từ nhiều công đoạn khác nhau với thành phần và mức độ ô nhiễm khác nhau. Cụ thể như sau:

• Công đoạn làm sạch nguyên liệu;
• Công đoạn ngâm và rửa đậu nành;
• Công đoạn hấp và làm nguội;
• Công đoạn nuôi mốc, phối trộn và ủ nguyên liệu;
• Công đoạn thanh trùng, lắng và lọc tinh.

Ngoài ra còn có nước thải từ hoạt động sinh hoạt của công nhân viên tại nhà máy sản xuất. 

Đặc điểm nước thải: Nồng độ muối cao, chất hữu cơ (chiếm khoảng 50 – 60% tổng các chất; trong đó chất hữu cơ gồm chất hữu cơ thực vật như bã thực vật, hoa quả, ra, giấy, v.v…chất hữu cơ động vật chất thải bài tiết từ hoạt động vệ sinh của con người), chất hoạt động bề mặt, chất vô cơ chiếm khoảng 40 – 42% (gồm đất, cát, dầu mỡ), các loại vi khuẩn như nấm, tảo, giun sán, v.v…Bên cạnh đó, nước thải cũng có tính axit do trong quy trình sản xuất có khâu dùng axit để thủy phân nguyên liệu.

3. Các phương pháp xử lý nước thải sản xuất nước tương

Đối với nước thải sản xuất nước tương, việc lựa chọn phương pháp xử lý phụ thuộc vào lưu lượng, nồng độ ô nhiễm, độ mặn (NaCl), yêu cầu xả thải và diện tích xây dựng. Do nước thải chứa hàm lượng chất hữu cơ rất cao (BOD, COD), giàu protein, axit amin và dễ phân hủy sinh học nên thường áp dụng kết hợp nhiều phương pháp xử lý thay vì sử dụng riêng lẻ. Dưới đây là một số phương pháp phổ biến: 

3.1. Phương pháp hóa lý kết hợp sinh học

Đây là phương pháp được áp dụng phổ biến đối với nước thải sản xuất nước tương nhằm xử lý hiệu quả cả chất rắn lơ lửng và các chất hữu cơ có nồng độ cao. Ở giai đoạn đầu, nước thải được xử lý bằng các quá trình hóa lý như điều chỉnh pH, keo tụ, tạo bông và lắng để loại bỏ cặn, chất rắn lơ lửng, dầu mỡ và một phần COD. Sau đó, nước thải được đưa sang hệ thống xử lý sinh học (kỵ khí, hiếu khí hoặc kết hợp cả hai) để phân hủy các chất hữu cơ hòa tan như protein, axit amin, carbohydrate và giảm BOD, COD đến mức đáp ứng quy chuẩn xả thải.

Ưu điểm:

• Giảm tải cho hệ thống sinh học.
• Hiệu quả xử lý BOD, COD và SS cao.
• Phù hợp với nước thải có tải lượng ô nhiễm lớn.
• Hệ thống vận hành ổn định và được ứng dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm.

3.2. Phương pháp sinh học kết hợp lọc màng

Phương pháp này kết hợp quá trình xử lý sinh học với công nghệ màng lọc như MBR, UF hoặc RO để nâng cao chất lượng nước sau xử lý. Trước tiên, nước thải được xử lý bằng vi sinh vật nhằm phân hủy các chất hữu cơ và chuyển hóa các hợp chất chứa nitơ. Sau đó, nước tiếp tục đi qua hệ thống màng lọc để loại bỏ cặn lơ lửng, vi khuẩn, vi sinh vật và các hạt có kích thước rất nhỏ còn sót lại. Tùy theo yêu cầu chất lượng nước đầu ra, có thể sử dụng màng UF hoặc RO để phục vụ mục đích tái sử dụng nước trong sản xuất hoặc vệ sinh nhà xưởng.

Ưu điểm:

• Chất lượng nước sau xử lý rất cao.
• Loại bỏ hiệu quả chất rắn lơ lửng, vi sinh vật và một phần chất hữu cơ còn lại.
• Tiết kiệm diện tích nhờ tích hợp nhiều chức năng trong cùng hệ thống.
• Phù hợp với các nhà máy có yêu cầu tái sử dụng nước hoặc tiêu chuẩn xả thải nghiêm ngặt.

4. Quy trình xử lý nước thải sản xuất nước tương

Mỗi nhà máy, cơ sở sản xuất nước tương có công suất và điều kiện thực tế khác nhau, vì vậy

Sơ đồ công nghệ: Nước thải > Hố thu gom > Bể điều hòa > Bể SBR > Cột lọc áp lực > Bể khử trùng > Nguồn tiếp nhận

Thuyết minh quy trình xử lý

• Hố thu gom có song chắn rác: Thu gom nước thải từ các nguồn phát sinh, nhờ có song chắn rác tại hố nên các tạp chất, chất rắn có kích thước lớn trong nước thải được giữ lại.
• Bể điều hòa: Hệ thống khuấy chìm bên trong bể có tác dụng xáo trộn nước thải liên tục giúp cho các chất ô nhiễm phân bổ đồng đều khắp bể, tránh bị lắng cặn dưới đáy bể. Mục đích của việc này là giúp ổn định lưu lượng, nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải, tăng hiệu quả xử lý ở các công trình phía sau, ngăn ngừa tình trạng bị shock tải trọng.
• Bể SBR: Bể xử lý nước thải theo mẻ, hoạt động luân phiên và liên tục gồm các quá trình như bơm nước thải – phản ứng –lắng nước - hút nước xử lý bùn hoạt tính. Đây là bể xử lý sinh học nhằm loại bỏ các tạp chất hữu cơ, nitơ, photpho trong nước thải. Quá trình phản ứng (tạo bùn) sẽ phụ thuộc vào lượng khí cấp vào bể và đặc điểm, tính chất của nước thải đầu vào.
• Cột lọc áp lực: Loại bỏ cặn còn sót lại, phần nước trong sẽ được dẫn sang bể khử trùng.
• Bể khử trùng: Hóa chất khử trùng như chlorine được châm vào bể với liều lượng nhất định, nhờ chất oxy hóa mạnh, vi sinh vật còn sót lại sẽ bị tiêu diệt, đảm bảo nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải cho phép.

Trên đây là quy trình "Xử lý nước thải sản xuất nước tương" theo công nghệ xử lý sinh học dạng mẻ SBR. Mỗi nhà máy sẽ có đặc điểm sản xuất và tính chất nước thải khác nhau, do đó không có một quy trình xử lý cố định áp dụng cho tất cả các trường hợp. Để hệ thống hoạt động hiệu quả, bền vững và tối ưu chi phí đầu tư, cần khảo sát thực tế, phân tích thành phần nước thải và lựa chọn công nghệ phù hợp với nhu cầu của từng doanh nghiệp. Đây cũng là yếu tố quyết định đến hiệu quả xử lý và khả năng đáp ứng các quy chuẩn xả thải hiện hành.

Để biết thêm các thông tin chi tiết hơn về xử lý nước thải, Quý doanh nghiệp có thể truy cập vào website: moitruonghopnhat.com hoặc để lại thông tin tại form tư vấn bên dưới để được hỗ trợ nhiều hơn!