Khóa luận Nâng cấp hệ thống xử lý nước thả và tái sử dụng khí sinh học Công Ty Liên Doanh Sản Xuất Tinh Bột Sắn Kon Tum (bản vẽ)

Sắn là cây trồng có nhiều công dụng trong chế biến công nghiệp, thức ăn gia súc và lương thực thực phẩm. Củ sắn được dùng để chế biến tinh bột, sắn lát khô, bột sắn nghiền hoặc dùng để ăn tươi. Từ sắn củ tươi hoặc từ các sản phẩm sắn sơ chế tạo thành hàng loạt các sản phẩm công nghiệp như bột ngọt, rượu cồn, mì ăn liền, gluco, xiro, bánh kẹo, mạch nha, kỹ nghệ chất dính, bún, miến, mì, hạt trân châu (tapioca), phụ gia thực phẩm, phụ gia dược phẩm. Củ sắn cũng là nguồn nguyên liệu chính để làm thức ăn gia súc. Thân sắn dùng để làm giống, nguyên liệu cho công nghiệp xenlulô, làm nấm, làm củi đun. Lá sắn dùng trực tiếp để nuôi tằm, nuôi cá. Bột lá sắn hoặc lá sắn ủ chua dùng để nuôi lợn, gà, trâu bò, dê. Sản phẩm sắn ngày càng thông dụng trong buôn bán, trao đổi thương mại quốc tế (P.Silvestre,M.Arraudeau, 1991). Bên cạnh những lợi ích kinh tế, xã hội mà ngành công nghiệp này đem lại tất sẽ nảy sinh những vấn đề về mặt môi trường, trong đó việc ô nhiễm nước thải tinh bột sắn đang là vấn đề bức xúc cần được giải quyết. Hoạt động của các nhà máy sản xuất tinh bột sắn phát sinh một lượng lớn nước thải. Nhưng một thực trạng đáng buồn là phần lớn các nhà máy sản xuất tinh bột sắn đều chưa xây dựng hệ thống XLNT hoặc có thì chưa hoàn chỉnh. Đa phần chỉ chứa trong các hồ phân hủy tự nhiên không chống thấm, không đảm bảo tải trọng thiết kế. Điều này đã dẫn đến nước thải không đạt tiêu chuẩn xả thải, gây ô nhiễm rất lớn đến môi trường, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của người dân. Công Ty Liên Doanh Sản Xuất Tinh Bột Sắn Kon Tum là một trong những nhà máy như vậy. Thêm vào đó, công ty đã nâng công suất thiết kế, mở rộng sản xuất, phát triển trị trường nhằm đáp ứng nhu cầu xuất khẩu, nhưng hệ thống XLNT hiện tại phát sinh nhiều vấn đề và hoạt động chưa thực sự hiệu quả. Việc cải tạo hệ thống XLNT hiện có ở công ty nhằm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 – 2005, loại B trước khi xả vào nguồn tiếp nhận, chú trọng đến công nghệ kỵ khí (UASB), tái sử dụng khí sinh học thay thế thay thế dầu FO sử dụng cho lò đốt. Giải pháp này có ý nghĩa rất lớn đối với công ty, vừa đem lại hiệu quả kinh tế cao, giúp công ty tiết kiệm 39% nhiên liệu trong sản xuất, đồng thời giảm thiểu được ô nhiễm môi trường một cách đáng kể, đảm bảo cho công ty thực hiện tốt các quy định của pháp luật Việt Nam về môi trường. Đó cũng chính là lý do mà tôi chọn đề tài “Nâng cấp hệ thống xử lý nước thải và tái sử dụng khí sinh học Công Ty Liên Doanh Sản Xuất Tinh Bột Sắn Kon Tum” cho Luận Văn Tốt Nghiệp Kỹ Sư Ngành Kỹ Thuật Môi Trường.

doc56 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 08/06/2013 | Lượt xem: 1477 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Khóa luận Nâng cấp hệ thống xử lý nước thả và tái sử dụng khí sinh học Công Ty Liên Doanh Sản Xuất Tinh Bột Sắn Kon Tum (bản vẽ), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp, tôi luôn nhận được sự quan tâm, động viên và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, người thân và bạn bè. Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.S Phạm Trung Kiên – người thầy mà tôi luôn nguỡng mộ về phong cách làm việc. Cảm ơn thầy đã dành nhiều thời gian hướng dẫn, tận tình giúp đỡ, truyền đạt nhiều kinh nghiệm thực tế cho tôi trong suốt quá trình thực hiện khoá luận tốt nghiệp. Xin cảm ơn các thầy cô Khoa Môi Trường & Tài Nguyên – Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM đã truyền đạt cho tôi những kiến thức bổ ích trong suốt bốn năm học tập tại trường. Xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến bác Nhân, bác Toản, bác Quang cùng toàn thể anh chị em công nhân đang sống và làm việc tại Công Ty Liên Doanh Sản Xuất Tinh Bột Sắn Kon Tum. Cảm ơn sự nhiệt tình giúp đỡ và che chở tôi trong thời gian thực tập tại công ty. Thành thật cảm ơn mọi nguời rất nhiều. Tôi cảm thấy rất hạnh phúc và may mắn khi được học tập, gắn bó, cùng chia sẻ những vui buồn với các bạn MT05 trong suốt quãng đời sinh viên. Xin gửi lời cảm ơn thân thương và triều mến nhất đến các tất cả các bạn. Từ MT05 – tôi đã thật sự hiểu được giá trị của tình đoàn kết, sự quan tâm, yêu thương và giúp đỡ mọi người. Cảm ơn nhé, MT05. Cuối cùng tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc và lòng kính yêu vô hạng đến ba mẹ, anh chị em, tất cả người thân trong gia đình luôn bên cạnh động viên, an ủi, là điểm tựa vững chắc luôn đồng hành cùng tôi, giúp tôi vượt qua mọi khó khăn và hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình. Dù đã rất cố gắng nhưng không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý và sửa chữa của thầy cô và các bạn về khóa luận tốt nghiệp này. TP. HCM, ngày 10 tháng 07 năm 2009 Sinh viên NGUYỄN THỊ HOÀNG OANH TÓM TẮT KHOÁ LUẬN Ngành công nghiệp sản xuất tinh bột sắn đóng vai trò quan trọng đối với nền kinh tế Việt Nam và thế giới. Tuy nhiên ngành công nghiệp này có thể gây nhiều vấn đề ô nhiễm môi trường trên toàn cầu, đặc biệt là môi trường nước tại các nước châu Á. Lượng nước thải sinh ra từ quá trình sản xuất tinh bột sắn thay đổi lớn trong năm kể cả về lưu lượng lẫn tính chất nước thải. Lưu lượng đặc trưng dao động từ 3 đến 6 m3 nước thải/1 tấn củ sắn tươi. Với tỷ lệ khoảng 3,5 đến 4 tấn củ sắn tươi ban đầu sẽ sản xuất được một tấn tinh bột sắn thành phẩm. Hầu hết toàn bộ nước thải sinh ra từ các nhà máy có quy mô sản xuất nhỏ (hộ gia đình) được thải trực tiếp ra sông hay kênh rạch xung quanh mà không hề được xử lý, trong khi đó ở các nhà máy sản xuất có quy mô lớn hơn thì đa phần nước thải được xử lý bằng một chuỗi hệ thống hồ sinh học tự nhiên. Công Ty Liên Doanh Sản Xuất Tinh Bột Sắn Kon Tum là một trong những công ty như vậy. Công ty đã mở rộng sản xuất, nâng công suất thiết kế từ 100 lên 120 tấn tinh bột sắn/ngày, phát triển trị trường nhằm đáp ứng nhu cầu xuất khẩu, nhưng hệ thống XLNT hiện hữu phát sinh nhiều vấn đề và hoạt động chưa thực sự hiệu quả dẫn đến nước thải sau xử lý không đạt chất lượng so với tiêu chuẩn TCVN 5945 – 2005, loại B. Việc cải tạo hệ thống XLNT hiện có ở công ty nhằm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 – 2005, loại B trước khi xả vào nguồn tiếp nhận, chú trọng đến công nghệ kỵ khí (UASB), tái sử dụng khí sinh học thay thế thay thế dầu FO. Giải pháp này có ý nghĩa rất lớn đối với công ty, tính khả thi đáp ứng tiêu chuẩn xả thải cao, giảm thiểu ô nhiễm môi trường đáng kể, đồng thời mang lại lợi ích to lớn từ việc tiết kiệm chi phí về năng lượng và bảo tồn tài nguyên. Đề tài “Nâng cấp hệ thống xử lý nước thải và tái sử dụng khí sinh học Công Ty Liên Doanh Sản Xuất Tinh Bột Sắn Kon Tum” đã đạt được các mục tiêu đề ra, kết quả như sau: Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 – 2005, loại B, giá thành 1m3 nước thải sau xử lý ở phương án lựa chọn là 5.600 VNĐ. Khí sinh học thay thế thế được 39% dầu FO, lợi nhuận thu được là 6.158.879 VNĐ/ngày, sau 5 tháng sẽ hoàn vốn cho phương án tái sử dụng khí sinh học. MỤC LỤC Trang DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BOD5 Biochemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy sinh học đo ở điều kiện 200C trong thời gian 5 ngày) COD Chemical Oxygen Demand (Nhu cầu ôxy hóa hóa học) SS Suspended Solids (Chất rắn lơ lửng) PAC Poly Aluminium Chloride UASB Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam VSV Vi sinh vật KT Kon Tum SCR Song chắn rác SX Sản xuất BC Báo cáo LDSX Liên Doanh Sản Xuất TNHH Trách nhiệm hữu hạng BVMT Bảo bệ môi trường SVTH Sinh viên thực hiện HTXLNT Hệ thống xử lý nước thải DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục 1 Hình ảnh và các phương pháp xử lý nước thải Phụ lục 2 Tính toán chi tiết các công trình đơn vị Phụ lục 3 Dự toán kinh tế Phụ lục 4 Tái sử dụng khí sinh học thay thế dầu FO DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1. Công nghệ sản xuất tinh bột sắn 6 Hình 2.2. Sơ đồ hệ thống XLNT Nhà Máy Mì Thái Lan 9 Hình 2.3. Sơ đồ công nghệ XLNT Nhà Máy Tinh Bột Mì Phước Long 10 Hình 2.4. Quy trình công nghệ sản xuất của Công Ty LDSX Tinh Bột Sắn KT 14 Hình 2.5. Sơ đồ công nghệ hệ thống XLNT sản xuất tại công ty 16 Hình 4.1. Sơ đồ hệ thống XLNT tinh bột sắn phương án 1 27 Hình 4.2. Sơ đồ hệ thống XLNT tinh bột sắn phương án 2 28 Hình 4.3. Quy trình công nghệ sấy tinh bột sắn tại công ty 43 Hình 4.4. Quy trình công nghệ sấy tinh bột sắn khi tái sử dụng KSH 45 DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1: Thành phần hoá học của củ sắn 4 Bảng 2.2: Một vài phương pháp XLNT theo quy trình xử lý cơ, hóa, sinh học 8 Bảng 2.3: Tên các loại nguyên liệu, phụ liệu trong công ty 12 Bảng 2.4. Nhu cầu nhiên liệu, điện nước tiêu thụ 12 Bảng 2.5: Kết quả phân tích 6 mẫu nước thải trước và sau xử lý Công Ty LDSX Tinh Bột Sắn Kon Tum 17 Bảng 2.6: Công suất hoạt động của một số nhà máy SX tinh bột sắn quy mô lớn 17 Bảng 2.7: Thành phần, tính chất nước thải đặc trưng của các nhà máy SX tinh bột sắn quy mô lớn tại Việt Nam 18 Bảng 2.8: Tổng hợp kết quả phân tích mẫu nước thải các nhà máy SX tinh bột sắn 18 Bảng 2.9: Thông số thiết kế cho hệ thống XLNT tại công ty 18 Bảng 3.1: Thông số hoạt động của bể lắng cát hiện hữu 20 Bảng 3.2: Hiệu quả xử lý của bể lắng cát hiện hữu 21 Bảng 3.3: Thông số hoạt động hiện tại của hồ kỵ khí số 1 21 Bảng 3.4: Hiệu quả xử lý hiện tại của hồ kỵ khí số 1 22 Bảng 3.5: Thông số hoạt động hiện tại của hồ kỵ khí số 2 22 Bảng 3.6: Hiệu quả xử lý hiện tại của hồ kỵ khí số 2 22 Bảng 3.7: Thông số hoạt động hiện tại của hồ tùy nghi 3 23 Bảng 3.8: Thông số hoạt động hiện tại của hồ tùy nghi 4 23 Bảng 3.9: Thông số hoạt động hiện tại của hồ tùy nghi 5 23 Bảng 3.10: Hiệu quả xử lý hiện tại của hồ tùy nghi 5 23 Bảng 3.11: Các vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải SX tinh bột sắn tại công ty, phân tích nguyên nhân, đề xuất giải pháp. 24 Bảng 4.1: Bảng dự tính hiệu quả xử lý qua các công trình phương án 1 31 Bảng 4.2: Bảng dự tính hiệu quả xử lý qua các công trình phương án 2 33 Bảng 4.3: Các thông số thiết kế và kích thước lưới chắn rác tinh 34 Bảng 4.4: Các thông số thiết kế và kích thước bể điều hoà 35 Bảng 4.5: Các thông số thiết kế và kích thước bể trộn 35 Bảng 4.6: Các thông số thiết kế bể phản ứng 36 Bảng 4.7: Các thông số thiết kế và kích thước bể lắng 1 36 Bảng 4.8: Các thông số thiết kế và kích thước bể UASB 37 Bảng 4.9: Các thông số thiết kế và kích thước bể lọc sinh học 37 Bảng 4.10: Các thông số thiết kế và kích thước sân phơi bùn 38 Bảng 4.11: Các thông số thiết kế và kích thước cụm 5 hồ sinh học hiện hữu 38 Bảng 4.12: Khái quát dự toán kinh tế phương án 1 40 Bảng 4.13: Khái quát dự toán kinh tế phương án 2 41 Bảng 4.14: Sự vượt chuẩn về chất lượng nước thải đã xử lý qua 2 phương án 42 Bảng 4.15: Khái quát tính toán các công trình phương án tái sử dụng KSH 45 Bảng 4.16: Khái quát dự toán kinh tế phương án tái sử dụng KSH 45 Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Sắn là cây trồng có nhiều công dụng trong chế biến công nghiệp, thức ăn gia súc và lương thực thực phẩm. Củ sắn được dùng để chế biến tinh bột, sắn lát khô, bột sắn nghiền hoặc dùng để ăn tươi. Từ sắn củ tươi hoặc từ các sản phẩm sắn sơ chế tạo thành hàng loạt các sản phẩm công nghiệp như bột ngọt, rượu cồn, mì ăn liền, gluco, xiro, bánh kẹo, mạch nha, kỹ nghệ chất dính, bún, miến, mì, hạt trân châu (tapioca), phụ gia thực phẩm, phụ gia dược phẩm. Củ sắn cũng là nguồn nguyên liệu chính để làm thức ăn gia súc. Thân sắn dùng để làm giống, nguyên liệu cho công nghiệp xenlulô, làm nấm, làm củi đun. Lá sắn dùng trực tiếp để nuôi tằm, nuôi cá. Bột lá sắn hoặc lá sắn ủ chua dùng để nuôi lợn, gà, trâu bò, dê. Sản phẩm sắn ngày càng thông dụng trong buôn bán, trao đổi thương mại quốc tế (P.Silvestre,M.Arraudeau, 1991). Bên cạnh những lợi ích kinh tế, xã hội mà ngành công nghiệp này đem lại tất sẽ nảy sinh những vấn đề về mặt môi trường, trong đó việc ô nhiễm nước thải tinh bột sắn đang là vấn đề bức xúc cần được giải quyết. Hoạt động của các nhà máy sản xuất tinh bột sắn phát sinh một lượng lớn nước thải. Nhưng một thực trạng đáng buồn là phần lớn các nhà máy sản xuất tinh bột sắn đều chưa xây dựng hệ thống XLNT hoặc có thì chưa hoàn chỉnh. Đa phần chỉ chứa trong các hồ phân hủy tự nhiên không chống thấm, không đảm bảo tải trọng thiết kế. Điều này đã dẫn đến nước thải không đạt tiêu chuẩn xả thải, gây ô nhiễm rất lớn đến môi trường, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của người dân. Công Ty Liên Doanh Sản Xuất Tinh Bột Sắn Kon Tum là một trong những nhà máy như vậy. Thêm vào đó, công ty đã nâng công suất thiết kế, mở rộng sản xuất, phát triển trị trường nhằm đáp ứng nhu cầu xuất khẩu, nhưng hệ thống XLNT hiện tại phát sinh nhiều vấn đề và hoạt động chưa thực sự hiệu quả. Việc cải tạo hệ thống XLNT hiện có ở công ty nhằm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 – 2005, loại B trước khi xả vào nguồn tiếp nhận, chú trọng đến công nghệ kỵ khí (UASB), tái sử dụng khí sinh học thay thế thay thế dầu FO sử dụng cho lò đốt. Giải pháp này có ý nghĩa rất lớn đối với công ty, vừa đem lại hiệu quả kinh tế cao, giúp công ty tiết kiệm 39% nhiên liệu trong sản xuất, đồng thời giảm thiểu được ô nhiễm môi trường một cách đáng kể, đảm bảo cho công ty thực hiện tốt các quy định của pháp luật Việt Nam về môi trường. Đó cũng chính là lý do mà tôi chọn đề tài “Nâng cấp hệ thống xử lý nước thải và tái sử dụng khí sinh học Công Ty Liên Doanh Sản Xuất Tinh Bột Sắn Kon Tum” cho Luận Văn Tốt Nghiệp Kỹ Sư Ngành Kỹ Thuật Môi Trường. 1.2 MỤC TIÊU KHÓA LUẬN Đề xuất phương án cải tạo nâng cao hiệu quả xử lý cho hệ thống XLNT của Công Ty Liên Doanh SX Tinh Bột Sắn Kon Tum. Thu hồi khí sinh học từ hệ thống XLNT, tái sử dụng cung cấp năng lượng thay thế nhiên liệu dầu FO. 1.3 NỘI DUNG KHOÁ LUẬN Thu thập tài liệu tổng quan về hiện trạng, công nghệ sản xuất, khả năng gây ô nhiễm và XLNT ngành công nghiệp chế biến tinh bột sắn. Khảo sát thực tế, thu thập số liệu về Công Ty Liên Doanh Sản Xuất Tinh Bột Sắn Kon Tum. Tìm hiểu về công nghệ XLNT, phân tích và đề xuất phương án XLNT cho Công Ty Liên Doanh SX Tinh Bột Sắn Kon Tum đạt tiêu chuẩn TCVN 5945-2005 loại B dựa trên điều kiện thực tế và khả năng tái sử dụng khí sinh học thay thế dầu FO cung cấp năng lượng từ hệ thống XLNT. Tính toán thiết kế các công trình xử lý đơn vị và tính toán kinh tế cho phương án cải tạo. Tính toán thiết kế các công trình đơn vị và tính toán kinh tế cho phương án tái sử dụng khí sinh học thay thế dầu FO. Thực hiện bản vẽ công nghệ. 1.4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Phương pháp điều tra, thu thập và tổng hợp tài liệu. Phương pháp khảo sát thực địa. Phương pháp lựa chọn trên cơ sở động học quá trình xử lý cơ bản, phân tích tính khả thi, tính toán kinh tế. Sử dụng các phần mềm ứng dụng 1.5 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng Nước thải sản xuất tinh bột sắn từ củ sắn tươi tại Công Ty Liên Doanh SX Tinh Bột Sắn Kon Tum. Phạm vi Nước thải sản xuất thu gom trong khu vực Công Ty Liên Doanh SX Tinh Bột Sắn Kon Tum. 1.6 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Đề tài nghiên cứu về nước thải của ngành công nghiệp sản xuất tinh bột sắn, đề xuất phương án cải tạo đạt tiêu chuẩn TCVN. Đề tài áp dụng một số phương pháp tính thu hồi khí sinh học từ hoạt động XLNT bằng phương pháp kỵ khí sử dụng bể UASB. Đề tài nghiên cứu khả năng tái sử dụng khí sinh học thay thế nhiên liệu dầu FO. 1.7 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Ý nghĩa khoa học Ứng dụng các nghiên cứu và công nghệ XLNT đề xuất phương án cải tạo hệ thống XLNT. Tái sử dụng KSH thay thế dầu FO, đem lại lợi ích về kinh tế và môi trường. Cung cấp tài liệu làm cơ sở cho các nghiên cứu về XLNT tinh bột sắn, khả năng thu hồi, tái sử dụng khí sinh học từ hệ thống XLNT. Góp phần giảm thiểu ô nhiễm do nước thải ngành công nghiệp sản xuất tinh bột sắn và bảo vệ môi trường. Ý nghĩa thực tiễn Đề xuất công nghệ xử lý để nước thải công ty đạt tiêu chuẩn TCVN 5945-2005, loại B. Đề xuất phương án thu hồi, tái sử dụng khí sinh học hiệu quả. Việc cải tạo và vận hành tốt hệ thống XLNT sẽ giảm bớt việc đóng phạt, đóng phí bảo vệ môi trường đối với nước thải tại Công Ty Liên Doanh Sản Xuất Tinh Bột Sắn Kon Tum. Chương 2 TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN 2.1.1 Thành phần hoá học của củ sắn Bảng 2.1: Thành phần hoá học của củ sắn Thành phần (%) Theo Đoàn Dự và các cộng sự, 1983 Theo dk/starxh/tmstarch.htm Theo Recent Process in research and extension, 1998 Nước 70,25 70 63 – 70 Tinh bột 21,45 22 18 - 30 Chất đạm 1,12 1,1 1,25 Tro 0,40 - 0,85 Protein 1,11 1 1,2 Chất béo 5,13 - 0,08 Chất sơ 5,13 2 - CN- 0,001 – 0,004 - 173 ppm Thành phần hoá học của củ sắn thay đổi tuỳ thuộc vào loại giống trồng, tính chất, độ dinh dưỡng của đất, điều kiện phát triển của cây và thời gian thu hoạch. 2.1.2 Hiện trạng ngành công nghiệp sản xuất tinh bột sắn Việt Nam Ở Việt Nam, sắn là cây lương thực, thức ăn gia súc quan trọng sau lúa và ngô. Năm 2006, diện tích đất trồng sắn đạt 475.000 ha, sản lượng tinh bột sắn đạt 7.714.000 tấn. Tới nay cả nước đã có trên 60 nhà máy chế biến tinh bột sắn với tổng công suất khoảng 3,8 triệu tấn củ tươi/năm và trên 4.000 cơ sở chế biến thủ công. Việt Nam hiện SX mỗi năm khoảng 800.000 – 1.200.000 tấn tinh bột sắn, trên 70% xuất khẩu, gần 30% tiêu thụ trong nước. Việt Nam là nước xuất khẩu tinh bột sắn đứng thứ 3 trên thế giới, sau Indonesia và Thái Lan. Thị trường chính là Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản. Quy mô SX tinh bột sắn: Việt Nam hiện tồn tại 3 loại quy mô SX Qui mô nhỏ: chiếm 70 - 74%, công suất 0,5 - 10 tấn tinh bột sắn/ ngày. Qui mô vừa: chiếm 16- 20%, công suất dưới 50 tấn tinh bột sắn/ ngày. Qui mô lớn: chiếm khoảng 10% tổng số các cơ sở chế biến cả nước, công suất trên 50 tấn tinh bột sắn/ ngày. Đặc thù sản xuất Củ sắn tươi rất khó bảo quản dài ngày nên hầu hết các nhà máy chế biến sắn đều hoạt động theo thời vụ, chủ yếu là từ cuối tháng 8 năm trước đến đầu tháng 4 năm sau. Riêng các nhà máy chế biến tại Tây Ninh có thời gian chế biến là 330 ngày/ năm. Thời gian sản xuất trong năm của các nhà máy khác khoảng 200 ngày. Theo công suất thiết kế, nhu cầu nguyên liệu sắn tươi là: 5.360.000 tấn sắn tươi/ năm, chiếm 69,48% sản lượng sắn hiện có. Trong khi đó sản lượng sắn hàng năm làm lương thực cho người và cho chăn nuôi khoảng 3.000.000 tấn. Với sản lượng sắn 7.700.000 tấn sắn/ năm, nhiều nhà máy chế biến tinh bột sắn bị thiếu nguyên liệu. Ngoài vấn đề về nguyên liệu, hiện tại các doanh nghiệp SX tinh bột sắn đang đối mặt với thách thức lớn nhất về ô nhiễm môi trường và suy thoái đất trồng sắn. 2.1.3 Quy trình chế biến tinh bột sắn cơ bản Quy trình chế biến thủ công: củ sắn được rửa bằng tay và gọt vỏ bằng dao rồi nạo thủ công trên một bàn nạo/mài trên tấm thiếc hoặc sắt mềm có đục lỗ tạo gờ sắc một bên. Bột sau khi mài được đưa vào một tấm vải lọc buộc bốn góc và rửa bằng vòi nước. Xơ sau khi rửa được vắt khô. Sữa bột thu được chứa trong xô/ thùng chứa để chờ tinh bột lắng xuống. Thay nước nhiều lần để loại bỏ nhựa và tạp chất và HCN. Bột ướt vớt lên khay hoặc vắt qua vải lọc để tách nước rồi được sấy khô tự nhiên. Quy trình chế biến bán cơ giới: việc gọt vỏ vẫn được tiến hành thủ công. Quá trình nạo/ mài được tiến hành bằng máy mài. Lực để quay trống được truyền qua trục động cơ điện và dây curoa. Trống có phủ tấm kim loại đục lỗ được quay trong một hộp máy có gắn phễu nạp củ phía trên và bột sau khi mài được chảy xuống dưới. Quá trình mài được bổ sung một lượng nhỏ nước. Lượng tinh bột được giải phóng và hoà tan nhờ cách làm này có thể đạt hiệu suất 70-90%. Bột nhão thu được qua sàng lọc thô, lọc mịn và lọc tinh. Có thể bổ sung nước trong khi tách các tạp chất và bã. Dịch thu được sẽ qua giai đoạn lắng để tách nước. Lắng được tiến hành trong bể lắng hoặc bàn lắng. Quá trình lắng có thể bổ sung hóa chất giúp lắng nhanh hoặc tẩy trắng. Tinh bột được tách ra bằng tay. Sấy khô tinh bột bằng phương pháp tự nhiên hoặc cưỡng bức. Quy trình chế biến hiện đại: tinh bột sắn được chế biến từ nguyên liệu là củ tươi hoặc khô với các quy mô và trình độ công nghệ khác nhau, nhìn chung gồm 7 công đoạn chính (xem hình 2.1) Năng lượng Bao gói Củ sắn tươi 1. Tiếp nhận củ sắn 2. Rửa và làm sạch - Rửa sơ bộ - Tách vỏ - Rửa nước 3. Băm và mài củ - Băm - Mài - Nghiền, xát 4. Ly tâm tách bã - Tẩy mầu - Tách bã lần 1,2,3 5. Thu hồi tinh bột thô 6. Thu hồi tinh bột tinh - Cô đặc - Ly tâm tách nước 7. Hoàn thiện - Làm tơi - Sấy khô - Đinh lượng - Đóng gói Tinh bột sắn Vỏ, đất cát Nước thải Đầu củ, xơ sắn SO2 Năng lượng Nước Nước Năng lượng Nước thải Nhiệt thải Vật liệu bao gói hỏng Nước Năng lượng Hình PL-24 Hiệu suất khử COD và SS theo luợng PAC Hình PL-23 Hiệu suất khử độ đục và COD theo pH Hình PL-22 Hiệu suất khử COD và SS theo pH với lượng PAC tối ưu Hình PL-21 Hiệu suất khử COD và SS theo PAC Hình PL-20 Hiệu suất khử độ đục và COD theo pH Hình PL-19 Hiệu suất khử COD và SS theo pH với lượng phèn tối ưu Hình PL-18 Hiệu suất khử COD và SS theo lượng phèn Hình PL -17 Hiệu suất khử độ đục và COD theo pH Hình PL-16: Hồ 5 Hình PL-15: Hồ 4 Hình PL-14: Hồ 3 Hình PL-13: Hồ 2 Hình PL-11: Luới chắn rác thô Hình PL-12: Hồ 1 Hình PL-10: Bể lắng cát hiện hữu Hình PL-9: Bể chứa nước Hình PL-8: Rác được giữ lại ở lọc parabol Hình PL-7: Lọc parabol Hình PL-6: Mẫu nước thải trước và sau keo tụ bằng phèn nhôm Hình PL-5: Thí nghiệm Jartest xác định pH tối ưu với phèn nhôm Hình PL-4: PAC Hình PL-3: Mẫu nước thải trước và sau keo tụ bằng PAC Hình PL-2: Thí nghiệm Jartest xác định lượng PAC tối ưu tại pH5 Nước Năng lượng Nước thải Bã thải rắn Nước Năng lượng Nước Năng lượng Nước thải Hình 2.1. Công nghệ sản xuất tinh bột sắn 2.1.4 Vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải ngành sản xuất tinh bột sắn Quy trình SX tinh bột sắn có nhu cầu sử dụng nước rất lớn (15-30 m3/tấn sản phẩm). Chỉ tính riêng cho khoảng 60 nhà máy có quy mô lớn, lượng nước thải khoảng 140.000 m3/ngày với tải lượng SS khoảng 1.000 tấn/ngày, BOD5 khoảng 3.000 tấn/ngày, COD khoảng 5.000 tấn/ngày, cyanua khoảng 5 tấn/ngày. Theo báo cáo hiện trạng môi trường năm 2005 của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, lượng nước thải sinh hoạt sinh ra hàng ngày trên cả nước là khoảng 2.010.000 m3/ngày, chiếm 64% trong tổng lượng các loại nước thải. Như vậy, trong mùa vụ SX, ngành chế biến tinh bột sắn sinh ra lượng nước thải có tải lượng ô nhiễm hữu cơ ít nhất cũng gấp 4 lần tải lượng hữu cơ của tổng lượng nước sinh hoạt trên toàn quốc. Đây là nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm môi trường nghiêm trọng tại các địa phương phát triển ngành công nghiệp SX tinh bột sắn. Chính các thành phần hữu cơ như tinh bột, protein, xenluloza, pectin, đường có trong nguyên liệu củ sắn tươi là nguyên nhân gây ô nhiễm cao cho các dòng nước thải của nhà máy SX tinh bột sắn. Trong quá trình SX, HCN hoà tan trong nước rửa bã, thoát khỏi dây chuyền sản xuất, góp phần gây ô nhiễm môi trường tạo màu sẫm của nước thải. Nước thải được sinh ra từ các công đoạn SX chính sau: Nước rửa củ: chứa đất, cát, rễ, lớp vỏ gỗ…ít ô nhiễm chất hữu cơ hòa tan. Bóc vỏ, mài củ, ép bã: chứa một hàm lượng lớn cyanua, alcaloid, antoxian, protein, xenluloza, pectin, đường và tinh bột. Đ

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docKLTN_Hoang Oanh.doc
  • dwgA3-IN_Oanh.dwg
  • docPHULUC_Hoang Oanh.doc
Luận văn liên quan