Dịch vụ xử lý nước thải có dầu mỡ

3.2. Bể tách mỡ (Grease Trap) – giải pháp bắt buộc cho nhà hàng & khách sạn

• Vị trí: đặt dưới chậu rửa, máy rửa chén hoặc đường thoát nước khu bếp.
• Nguyên lý khoa học:
  • Dầu mỡ có tỷ trọng thấp hơn nước (khoảng 0.92 g/cm³ so với 1.0 g/cm³ của nước).
  • Khi dòng nước đi vào bể, vận tốc giảm xuống, cho phép dầu mỡ nổi lên bề mặt và giữ lại trong ngăn chứa.
• Hiệu suất loại bỏ: 70–90% lượng dầu mỡ tự do (free oil).
• Cấu tạo bể: gồm 3 ngăn chính: ngăn lắng cặn → ngăn tách mỡ → ngăn nước ra.

Nếu không có bể tách mỡ, dầu mỡ sẽ bám vào đường ống, giảm tiết diện dòng chảy, gây tắc nghẽn. Nghiên cứu cho thấy chỉ cần 50–100 mg/L dầu mỡ cũng đủ tạo lớp váng làm tắc nghẽn cục bộ. Trong khi đó, nước thải bếp ăn thường có nồng độ dầu mỡ dao động từ 200–500 mg/L, thậm chí có thể vượt 1.000 mg/L vào giờ cao điểm.

3.3. Tiền xử lý cơ học & hóa lý trong nước thải có dầu mỡ

Sau khi qua bể tách mỡ, nước thải vẫn chứa một lượng dầu nhũ tương và cặn hữu cơ lơ lửng. Vì vậy cần thêm các công đoạn:

Song chắn rác & bể lắng

• Song chắn rác thô: giữ lại rác kích thước lớn (xương, rau, túi nilon).
• Song chắn tinh: loại bỏ các hạt nhỏ hơn (vụn thức ăn, vỏ rau củ).
• Bể lắng sơ cấp: loại bỏ phần lớn chất rắn lơ lửng (TSS), giảm tải hữu cơ cho công đoạn sinh học.

Keo tụ – tạo bông

• Nguyên lý hóa học: sử dụng hóa chất keo tụ (PAC, phèn nhôm, phèn sắt) để trung hòa điện tích bề mặt hạt keo dầu mỡ, sau đó polymer hỗ trợ tạo bông lớn, dễ lắng.
• Hiệu quả: loại bỏ thêm 60–80% dầu mỡ dạng nhũ tương.
• Lưu ý: lượng hóa chất cần được kiểm soát chặt chẽ, tránh dư thừa gây tăng TDS và chi phí vận hành.

3.4. Xử lý sinh học (AAO, SBR, MBR) trong nước thải bếp ăn tập thể

Đây là công đoạn xương sống của hệ thống, sử dụng vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ hòa tan. Các công nghệ phổ biến:

AAO (Anaerobic – Anoxic – Oxic)

• Nguyên lý: kết hợp 3 pha:
  • Kỵ khí (Anaerobic): vi sinh vật phân hủy hợp chất hữu cơ phức tạp, giải phóng axit béo dễ bay hơi.
  • Thiếu khí (Anoxic): khử nitrat thành khí N₂, loại bỏ Nitơ.
  • Hiếu khí (Oxic): vi sinh vật oxy hóa BOD, COD; đồng thời quá trình nitrat hóa chuyển NH₄⁺ thành NO₃⁻.
• Ưu điểm: xử lý đồng thời BOD, COD, N, P.
• Nhược điểm: yêu cầu vận hành liên tục, ít phù hợp với tải lượng dao động mạnh.

SBR (Sequencing Batch Reactor)

• Nguyên lý: xử lý theo mẻ (Fill → React → Settle → Decant → Idle).
• Ưu điểm:
  • Linh hoạt với lưu lượng dao động theo giờ ăn.
  • Hiệu quả xử lý BOD, COD, TSS cao (85–95%).
• Nhược điểm: yêu cầu hệ thống điều khiển tự động, nhân sự vận hành có chuyên môn.

MBR (Membrane Bioreactor)

• Cơ chế: kết hợp bùn hoạt tính hiếu khí với màng lọc siêu lọc (UF/MF).
• Ưu điểm:
  • Hiệu suất xử lý cực cao, nước ra đạt chuẩn loại A, thậm chí tái sử dụng được.
  • Tiết kiệm diện tích xây dựng (tải trọng MLSS trong bể 8.000–12.000 mg/L, cao gấp 3–4 lần bùn hoạt tính truyền thống).
• Nhược điểm: chi phí đầu tư ban đầu cao, cần bảo trì định kỳ màng lọc.
• Ứng dụng: khách sạn, resort, khu nghỉ dưỡng cao cấp.

3.5. Công đoạn khử trùng & hoàn thiện đạt chuẩn QCVN

• Khử trùng Clo: hiệu quả cao, dễ triển khai, nhưng có nguy cơ tạo ra phụ phẩm độc hại (THMs).
• Khử trùng UV: an toàn, không tạo phụ phẩm, nhưng chi phí đầu tư và điện năng cao hơn.
• Kết quả đầu ra: nước thải sau xử lý đạt chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT, đảm bảo an toàn khi xả thải.

4.2. Công nghệ yếm khí tạo biogas từ nước thải dầu mỡ

• Nguyên lý: trong điều kiện kỵ khí, vi sinh vật phân hủy hợp chất hữu cơ → sinh ra hỗn hợp khí biogas (CH₄, CO₂, H₂S).
• Ứng dụng:
  • Thu hồi CH₄ (methane) để làm nhiên liệu cho bếp đun, máy phát điện, hoặc sưởi nước.
  • Kết hợp với hệ thống thu hồi nhiệt, giảm phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch.
• Lợi ích:
  • Giảm tải lượng COD 60–80% ngay từ giai đoạn đầu.
  • Tận dụng năng lượng tái tạo, giảm phát thải khí nhà kính.
• Ví dụ: một số chuỗi nhà hàng tại châu Âu đã lắp đặt hầm yếm khí quy mô nhỏ để xử lý thức ăn thừa và dầu mỡ, tạo năng lượng tái sử dụng cho chính bếp ăn.

4.3. Vật liệu lọc sinh học MBBR & MBR trong xử lý nước thải có dầu mỡ

• Công nghệ MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor): sử dụng giá thể nhựa di động, trên bề mặt phát triển màng sinh học, tăng mật độ vi sinh xử lý.
• Công nghệ MBR (Membrane Bioreactor): kết hợp bùn hoạt tính hiếu khí và màng siêu lọc, cho phép nước đầu ra đạt chất lượng cao, có thể tái sử dụng.
• Ưu điểm:
  • Tăng mật độ vi sinh lên gấp 3–5 lần so với bùn hoạt tính truyền thống.
  • Diện tích nhỏ gọn, phù hợp với nhà hàng – khách sạn có không gian hạn chế.
  • Giảm thiểu mùi hôi nhờ kiểm soát oxy tốt hơn.
• Lợi ích vận hành: tiết kiệm diện tích, dễ nâng cấp mở rộng, phù hợp với cả quy mô nhỏ lẫn lớn.

4.4. Tối ưu chi phí vận hành hệ thống xử lý nước thải bếp công nghiệp

• Máy thổi khí hiệu suất cao: tiêu thụ điện ít hơn 20–30% so với máy thổi khí truyền thống.
• Bơm inverter: điều chỉnh lưu lượng theo tải trọng, tránh hoạt động liên tục ở công suất tối đa.
• Thiết kế module linh hoạt: cho phép vận hành từng phần tùy theo lưu lượng, tránh lãng phí năng lượng.
• Quản lý tự động hóa: cảm biến DO (dissolved oxygen), pH, ORP giúp kiểm soát quá trình hiếu khí/thiếu khí chính xác, giảm chi phí hóa chất và điện năng.

Theo thống kê, việc tối ưu năng lượng và vận hành thông minh có thể giảm 15–25% chi phí vận hành hàng năm cho một bếp công nghiệp quy mô lớn.

4.5. Mô hình kinh tế tuần hoàn: thu hồi dầu mỡ thành biodiesel

• Thu hồi dầu mỡ từ bể tách mỡ: thay vì xử lý như chất thải, dầu mỡ có thể được thu gom và chuyển đổi thành biodiesel thông qua quá trình ester hóa.
• Lợi ích:
  • Giảm khối lượng chất thải cần xử lý.
  • Tạo nguồn nguyên liệu tái tạo, góp phần giảm phát thải CO₂.
  • Tạo thêm dòng doanh thu phụ cho nhà hàng/khách sạn.
• Triển vọng: tại nhiều quốc gia, các công ty chuyên thu gom dầu mỡ thải từ nhà hàng đã hình thành chuỗi cung ứng nhiên liệu sinh học, hỗ trợ ngành F&B đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 (Net Zero).