1. Giới thiệu về nước thải nhà máy rượu từ rỉ đường

Nước thải từ các nhà máy rượu sử dụng nguyên liệu chính là rỉ đường là một trong những loại nước thải có tính chất phức tạp và chứa nhiều chất gây ô nhiễm môi trường. Đặc biệt, trong quá trình sản xuất rượu, nước thải chứa nhiều hợp chất hữu cơ, chất khoáng và các tạp chất khác nhau, chủ yếu bao gồm:

• Glixerin và axit artin: Đây là các hợp chất hữu cơ chủ yếu có trong rỉ đường, thường có mặt trong các dịch thải từ quá trình lên men và chưng cất.
• Betain: Là một hợp chất có tính chất khử và thường được tìm thấy trong nước thải từ các nhà máy rượu.
• Các axit hữu cơ: Các axit như axit acetic, axit propionic và axit butyric được tạo ra trong quá trình lên men.
• Chất keo và khoáng chất: Bao gồm clorit, sunfat của kali, natri và canxi.
• Tạp chất hữu cơ: Nước thải còn chứa các tạp chất khác như protein, xác men, các chất xenlulozơ và lignin.

Quá trình sản xuất rượu, đặc biệt là từ rỉ đường, thải ra một lượng lớn dịch bã chứa các chất khử và chất béo. Trong khi đó, dịch bã sau khi tách men sẽ bao gồm các hợp chất hữu cơ như glixerin, betain, axit piroliđoncarboxylic, chất khử và chất béo. Tại một số nhà máy rượu nước ngoài, sau khi tách men, họ thường sử dụng dịch bã này để nuôi nấm men, từ đó tạo ra sinh khối bổ sung vào thức ăn chăn nuôi.

Mục tiêu của việc xử lý nước thải từ rỉ đường là làm giảm các chất ô nhiễm này và tái sử dụng nước để bảo vệ nguồn tài nguyên nước và giảm thiểu tác động đến môi trường.
 

2. Quy trình xử lý nước thải từ nhà máy rượu

Quy trình xử lý nước thải từ nhà máy rượu rỉ đường thường gồm các bước sau:

a. Bể chứa và bẫy cát

Bước đầu tiên trong quy trình xử lý là đưa nước thải từ các dây chuyền công nghệ chính (xử lý nguyên liệu, lên men, chưng cất và dịch bã sau chưng cất) vào bể chứa và bẫy cát. Các tạp chất thô như cặn vẩn của rỉ đường, xác men, và các chất hữu cơ khác sẽ được loại bỏ trong bước này.

b. Máy nghiền và hòa trộn

Các tạp chất thô sau khi được loại bỏ sẽ được đưa qua máy nghiền để nghiền nhỏ. Các cặn vẩn, xác men, chất xenlulozơ, lignin và các tạp chất hữu cơ khác sẽ được nghiền nhỏ và hòa trộn với nước. Sau khi nghiền và hòa trộn, nước thải sẽ trở nên đồng nhất hơn, giúp cho các bước xử lý tiếp theo hiệu quả hơn.

c. Bể điều hòa

Sau khi các tạp chất thô được loại bỏ và các chất hữu cơ được hòa trộn vào nước, nước thải sẽ được đưa vào bể điều hòa. Mục đích của bể điều hòa là điều chỉnh lưu lượng và điều kiện môi trường của nước thải trước khi đưa vào các bước xử lý tiếp theo. Bể này thường có thể tích đủ để chứa nước thải trong khoảng thời gian 4 giờ, giúp duy trì sự ổn định trong quá trình xử lý.

d. Bể lắng sơ bộ

Nước thải từ bể điều hòa tiếp tục được đưa vào bể lắng sơ bộ. Trong bể lắng này, nước sẽ được giữ lại trong khoảng 60 - 90 phút, giúp loại bỏ các chất lơ lửng và một số tạp chất chưa được loại bỏ ở các bước trước. Thời gian lưu này là rất quan trọng để đảm bảo các tạp chất lơ lửng có thể lắng xuống đáy bể.

e. Bể hiếu khí

Sau khi lắng sơ bộ, nước thải sẽ được đưa vào bể hiếu khí. Tại đây, bùn hoạt tính sẽ giúp phân hủy các chất hữu cơ còn lại trong nước. Bùn hoạt tính chứa các vi sinh vật có khả năng phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy. Bể hiếu khí đóng vai trò quan trọng trong việc giảm BOD (Biochemical Oxygen Demand) và COD (Chemical Oxygen Demand) của nước thải.

f. Bể lắng bổ sung và lọc

Nước thải sau khi được xử lý trong bể hiếu khí sẽ được đưa vào bể lắng bổ sung để loại bỏ các cặn bùn. Sau đó, nước sẽ tiếp tục được lọc qua các bộ lọc để loại bỏ các tạp chất còn lại. Lọc giúp tăng cường hiệu quả làm sạch và cải thiện chất lượng nước.

g. Clo hóa

Cuối cùng, nước thải sau khi qua các bước xử lý sẽ được clo hóa để tiêu diệt vi sinh vật gây hại và bảo đảm chất lượng nước đạt chuẩn. Đây là bước quan trọng để đảm bảo rằng nước thải không chứa các mầm bệnh khi được xả ra môi trường. Clo hóa giúp diệt khuẩn hiệu quả và đảm bảo an toàn cho môi trường.

3. Các phương pháp xử lý khác

Ngoài công nghệ bùn hoạt tính, còn có các phương pháp xử lý khác cũng có thể được áp dụng đối với nước thải từ nhà máy rượu rỉ đường. Các phương pháp này chủ yếu bao gồm:

a. Công nghệ kị khí

Công nghệ kị khí có thể được sử dụng đối với nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao. Quy trình này bao gồm hai giai đoạn chính:

• Giai đoạn thủy phân: Các hợp chất hữu cơ như hidracacbon, protein và chất béo trong nước thải sẽ được phân hủy thành các sản phẩm đơn giản hơn như axit béo phân tử thấp và axit hữu cơ.
• Giai đoạn biến đổi: Các sản phẩm thùy phân sẽ tiếp tục bị phân hủy thành khí cacbonic và metan, đồng thời tạo thành các muối khoáng và các hợp chất humic trong bùn.

Công nghệ kị khí có thể giúp giảm bớt lượng chất hữu cơ trong nước thải, đồng thời tạo ra các khí như metan, có thể được thu gom và sử dụng làm nguồn năng lượng tái tạo.

b. Quy trình xử lý kị khí kết hợp với bùn hoạt tính

Một số nhà máy có thể kết hợp xử lý kị khí và bùn hoạt tính để tăng hiệu quả xử lý nước thải. Trong quy trình này, nước thải được xử lý kị khí để giảm bớt các chất hữu cơ, sau đó được chuyển sang bể hiếu khí để hoàn tất quá trình phân hủy các chất còn lại. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả đối với các nước thải có nồng độ chất hữu cơ rất cao.

c. Xử lý bằng ao hồ sinh học

Xử lý nước thải bằng ao hồ sinh học là một phương pháp đơn giản và hiệu quả. Nước thải được đưa vào các ao hồ, nơi các vi sinh vật tự nhiên phân hủy các chất hữu cơ trong nước. Phương pháp này có chi phí thấp nhưng đòi hỏi diện tích lớn và thời gian xử lý lâu.

4. Kết luận

Xử lý nước thải từ nhà máy rượu từ rỉ đường là một quá trình phức tạp đòi hỏi sử dụng các công nghệ tiên tiến và hiệu quả. Công nghệ bùn hoạt tính là một trong những phương pháp phổ biến và hiệu quả nhất trong việc xử lý nước thải này. Tuy nhiên, tùy vào mức độ ô nhiễm và đặc điểm của từng loại nước thải, có thể kết hợp các phương pháp khác như xử lý kị khí, xử lý bằng ao hồ sinh học hoặc các phương pháp lý-hóa để đạt được hiệu quả tối ưu.

Đảm bảo chất lượng nước thải sau xử lý không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn góp phần vào việc tiết kiệm nguồn nước, tạo ra một môi trường sản xuất bền vững và có trách nhiệm.