Nghiên cứu đánh giá tác động môi trường và đề xuất giải pháp quản lý các cơ sở chế biến cà phê tại huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

NGUYỄN QUANG THÁI

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƢỜNG VÀ

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN CÀ

PHÊ TẠI HUYỆN MAI SƠN, TỈNH SƠN LA

LUẬN VĂN THẠC SĨ

QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG

Thái Nguyên, năm 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

NGUYỄN QUANG THÁI

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƢỜNG VÀ

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN CÀ

PHÊ TẠI HUYỆN MAI SƠN, TỈNH SƠN LA

Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trƣờng

Mã số: 885 01 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG

Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Phƣơng Mai

Thái Nguyên, năm 2020

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các nội dung, số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung

thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Quang Thái

ii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới TS.

Nguyễn Thị Phƣơng Mai là ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn khoa học, tận tình giúp đỡ

và định hƣớng giúp tôi hoàn thành luận văn của mình.

Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trƣờng, tôi đã nhận đƣợc sự

hƣớng dẫn và giúp đỡ tận tình của tập thể các Thầy, Cô giáo trong Khoa Môi

trƣờng thuộc Trƣờng Đại học Khoa học. Tôi xin ghi nhận và biết ơn sự giúp đỡ

quý báu của các Thầy, Cô.

Tôi xin trân trọng cám ơn Lãnh đạo Sở Tài nguyên và Môi trƣờng, Chính

quyền địa phƣơng và bà con nông dân huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La đã nhiệt tình

hỗ trợ, hợp tác và giúp đỡ tôi thực hiện luận văn.

Trong thời gian nghiên cứu và làm luận văn, tôi cũng đã nhận đƣợc sự hỗ

trợ, tạo điều kiện và giúp đỡ từ phòng thí nghiệm Trung tâm Quan trắc Tài nguyên

môi trƣờng tỉnh Sơn La, tôi xin trân trọng cám ơn.

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các đồng nghiệp, bạn bè, gia đình

đã động viên, chia sẻ và tạo điều kiện tốt nhất giúp tôi hoàn thành luận văn

của mình.

Thái Nguyên, ngày 26 tháng 12 năm 2020

Học viên cao học

Nguyễn Quang Thái

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN...........................................................................................................i

LỜI CẢM ƠN................................................................................................................ii

MỤC LỤC.....................................................................................................................iii

DANH MỤC BẢNG.....................................................................................................v

DANH MỤC HÌNH .....................................................................................................vi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.....................................................................................vii

MỞ ĐẦU........................................................................................................................1

1. Đặt vấn đề.................................................................................................. 1

2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................. 2

3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 2

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .....................................................................3

1.1. Tổng quan về công nghệ chế biến cà phê .............................................. 3

1.1.1. Phân loại cà phê.................................................................................. 3

1.1.2. Sản phẩm cà phê trên thế giới ............................................................ 5

1.1.3. Công nghệ chế biến cà phê ................................................................. 6

1.2. Thành phần, tính chất và tác động môi trƣờng do các loại chất thải phát

sinh trong hoạt động chế biến cà phê.............................................................. 15

1.2.1. Nước thải........................................................................................... 15

1.2.2. Chất thải rắn ..................................................................................... 19

1.2.3. Khí thải.............................................................................................. 20

1.3. Các biện pháp quản lý môi trƣờng từ hoạt động chế biến cà phê........ 22

1.3.1. Một số phương pháp xử lý nước thải cà phê .................................... 22

1.3.2. Phương pháp xử lý chất thải rắn ...................................................... 26

CHƢƠNG 2: PHẠM VI, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1. Đối tƣợng và phạm vi.......................................................................... 30

2.2. Thời gian nghiên cứu........................................................................... 30

2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu..................................................................... 30

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...........................................................36

3.1. Hiện trạng về hoạt động và công tác quản lý môi trƣờng đối với các cơ

sở chế biến cà phê ....................................................................................... 36

3.1.1. Hiện trạng trồng, thu hoạch và chế biến cà phê............................... 36

iv

3.1.2. Hiện trạng công tác quản lý môi trường đối với các cơ sở chế biến cà

phê của cơ quan quản lý ................................................................................. 41

3.2. Đánh giá tác động môi trƣờng ............................................................. 44

3.2.1. Môi trường nước ............................................................................... 44

3.2.1. Chất thải rắn ..................................................................................... 56

3.3. Dự báo chất thải từ hoạt động chế biến cà phê................................... 59

3.3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến dự báo chất thải..................................... 59

3.3.2. Các kịch bản dự báo phát sinh chất thải .......................................... 61

3.4. Đề xuất giải pháp bảo vệ môi trƣờng................................................... 63

3.4.1. Đề xuất giải pháp quản lý cho cơ quan quản lý ............................... 63

3.4.2. Đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường ............................................... 67

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................................75

1. Kết luận ................................................................................................... 75

2. Kiến nghị................................................................................................. 76

v

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Sản lượng hạt cà phê của các nước năm 2013...........................................6

Bảng 1.2. Lưu lượng nước sử dụng cho hoạt động chế biến cà phê.........................16

Bảng 1.3. Thành phần nước thải trong quá trình chế biến cà phê ...........................17

Bảng 1.4. Thành phần và tính chất của chất thải cà phê từ vỏ cà phê và vỏ trấu....19

Bảng 1.5. Hiệu quả xử lý của quá trình xử lý nước thải cà phê với thời gian lưu giữ

chất thải và tỉ lệ hàm lượng các chất hữu cơ............................................................24

Bảng 2.1. Đối tượng điều tra phỏng vấn ..................................................................31

Bảng 2.2. Vị trí và số lượng phân tích nước thải......................................................32

Bảng 2.3. Vị trí và số lượng mẫu phân tích nước mặt ..............................................33

Bảng 2.4. Thông số và phương pháp phân tích chất lượng nước.............................33

Bảng 2.5. Thông số và phương pháp phân tích chất lượng nước thải......................34

Bảng 3.1. Thống kê công tác kiểm tra cơ sở chế biến cà phê...................................42

Bảng 3.2. Kết quả điều tra lượng nước thải phát sinh do chế biến cà phê ..............44

Bảng 3.3. Kết quả phân tích nước mặt đợt 1, tháng 7/2020 .....................................45

Bảng 3.4. Kết quả phân tích nước mặt đợt 2 – tháng 10/2020 .................................46

Bảng 3.5. Nồng độ một số chất ô nhiễm của cơ sở chế biến cà phê.........................51

Bảng 3.6. Nồng độ một số chất ô nhiễm của cơ sở chế biến cà phê.........................55

Bảng 3.7. Kết quả điều tra khối lượng chất thải rắn từ chế biến cà phê..................57

Bảng 3.8. Kết quả điều tra tác động của hoạt động chế biến cà phê .......................58

Bảng 3.10. Kịch bản các yếu tố ảnh hưởng tới phát sinh chất thải..........................61

Bảng 3.11. Dự báo sản lượng cà phê theo các kịch bản ..........................................62

Bảng 3.12. Dự báo chất thải chưa qua xử lý theo các kịch bản ...............................62

Bảng 3.13. Dự báo chất thải phát sinh theo các kịch bản ........................................63

Bảng 3.14. Hiệu quả xử lý của các công trình tiêu biểu...........................................73

Bảng 3.15. Hiệu quả của một số quá trình kỵ khí trong xử lý nước thải..................74

vi

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Cấu tạo của quả cà phê...............................................................................4

Hình 1.2. Quy trình chế biến cà phê nhân bằng phương pháp ướt ............................7

Hình 1.3. Tách quả xanh bằng tay ..............................................................................8

Hình 1.4. Bể siphon kim loại và sơ đồ cấu tạo ...........................................................8

Hình 1.5. Quy trình công nghệ chế biến cà phê theo phương pháp khô...................11

Hình 1.6. Quy trình công nghệ theo phương pháp chế biến bán ướt .......................14

Hình 1.7. Sơ đồ dòng chảy để tạo ra khí sinh học từ nước thải cà phê ....................23

Hình 1.8. Quy trình ủ phân vi sinh............................................................................26

Hình 3.1. Diện tích trồng cà phê qua các năm tại huyện Mai Sơn...........................36

Hình 3.2. Công nghệ chế biến cà phê nhân ..............................................................38

Hình 3.3. Biểu đồ kết quả đo nồng độ pH, TSS trong nước mặt...............................47

Hình 3.4. Biểu đồ kết quả đo nồng độ DO trong nước mặt ......................................48

Hình 3.5. Biểu đồ kết quả đo nồng độ BOD5, COD trong nước mặt........................49

Hình 3.6. Biểu đồ kết quả phân tích nồng độ Amoni và Nitrit..................................50

Hình 3.7. Biểu đồ kết quả phân tích nồng độ coliform .............................................51

Hình 3.8. Biểu đồ kết quả phân tích chỉ tiêu TSS và độ màu....................................53

Hình 3.9. Biểu đồ kết quả phân tích chỉ tiêu COD, BOD5........................................53

Hình 3.10. Biểu đồ kết quả phân tích chỉ tiêu Fe, Mn ..............................................54

Hình 3.11. Chất thải rắn là vỏ cà phê.......................................................................59

Hình 3.12. Vị trí đề xuất quy hoạch nằm trong khu công nghiệp Mai Sơn ..............67

Hình 3.13. Quy trình thực hiện ủ phân compost.......................................................69

Hình 3. 14. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cà phê. ...............................................71

vii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

CBCP : Chế biến cà phê

ĐTM : Báo cáo đánh giá tác động môi trƣờng

ICO : Tổ chức chế biến cà phê quốc tế

QCVN : Quy chuẩn quốc gia Việt Nam

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

TTMT : Thủ tục môi trƣờng

UBND : Ủy ban nhân dân

1

MỞ ĐẦU

1. Đ. ĐẦUdanh

Cà phê là một loại cây trồng có khả năng phát triển trên toàn thế giới và là

một trong những loại đồ uống phổ biến nhất đƣợc tiêu thụ trên nhiều quốc gia. Việt

Nam là nƣớc sản xuất cà phê lớn thứ hai sau Brazil, chiếm 14,5% tổng sản lƣợng cà

phê trên thế giới [18]. Việt Nam cũng là nƣớc sản xuất cà phê Robusta lớn nhất với

khoảng 35% sản lƣợng Robusta toàn cầu. Năm 2019, tổng diện tích cà phê trên toàn

lãnh thổ iệt Nam khoảng hơn 688 nghìn ha, năng suất bình quân 26 tạ/ha cao gấp 3 lần

sản lƣợng cà phê trên thế giới, là mặt hàng chiến lƣợng của ngành nông nghiệp Việt

Nam, hàng năm mang về giá trị 3,4 tỷ USD [7].

Cà phê ở nƣớc ta đƣợc chế biến bằng phƣơng pháp ƣớt hoặc khô. Phƣơng

pháp chế biến cà phê ƣớt cho chất lƣợng cao hơn so với phƣơng pháp khô. Hiện tại ở

Việt Nam, khoảng 75-80% Arabica và 15-20% Robusta đƣợc xử lý bằng phƣơng

pháp ƣớt. Chế biến cà phê ƣớt của cà phê sử dụng rất nhiều nƣớc ở các giai đoạn

khác nhau trong quá trình chế biến. Nƣớc thải kết quả là giàu chất rắn lơ lửng và chất

rắn hòa tan hoàn toàn có khả năng phân huỷ sinh học. Nếu nƣớc thải phát sinh từ các

hoạt động này đƣợc thải vào các vùng nƣớc tự nhiên mà không đƣợc xử lý sẽ làm ô

nhiễm nƣớc nguồn tiếp nhận.

Sơn La là một trong những tỉnh thành trồng cà phê lớn trong cả nƣớc. Cà phê

trồng tại Sơn La chủ yếu là giống cà phê Arabica. Phƣơng pháp chế biến sử dụng chủ

yếu là phƣơng pháp ƣớt. Phƣơng pháp chế biến này đòi hỏi sử dụng một lƣợng nƣớc

lớn để loại bỏ thịt và vỏ quả, dẫn đến lƣợng nƣớc thải phát sinh trong hoạt động sản

xuất cũng rất lớn với hàm lƣợng chất hữu cơ trong nƣớc thải cao. Nƣớc thải từ 1 tấn

cà phê đƣợc chế biến theo phƣơng pháp chế biến ƣớt thƣờng tạo ra nhu cầu oxy sinh

hóa (BOD) tƣơng đƣơng với BOD sinh ra trong chất thải tạo ra bởi 2.000 ngƣời mỗi

ngày [24]. Nƣớc thải cà phê nếu không đƣợc xử lý sẽ gây ô nhiễm nguồn nƣớc, làm

ảnh hƣởng tới các hệ sinh thái thủy sinh và sức khoẻ của con ngƣời. Do vậy, đề tài

“Nghiên cứu đánh giá tác động môi trường và đề xuất giải pháp quản lý các cơ sở chế

biến cà phê tại huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La” đƣợc thực hiện nhằm đánh giá hiện trạng

quản lý và tác động tới môi trƣờng do hoạt động chế biến cà phê trên địa bàn huyện

Mai Sơn, tỉnh La, từ đó đƣa ra các giải pháp mang tính thực tiễn, áp dụng vào việc

quản lý và tại các cơ sở chế biến.