Tìm hiểu hệ thống xử lý nước thải chế biến cấp đông rau quả công suất 300 m 3/ngày đêm

Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG  BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: TÌM HIỂU HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN CẤP ĐÔNG RAU QUẢ CÔNG SUẤT 300 m3/ngàyđêm Giáo viên hướng dẫn: Đinh Triều Vương Sinh viên thực hành: Phạm Thị Ngọc Tiên Vũ Hoài Thương Lớp: CDMT10 TP Hồ Chí Minh, ngày 3 tháng 4 năm 2011. Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 2 MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... i LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................................ ii KÝ HIỆU CHỮ ĐẦU VÀ TỪ VIẾT TẮT ............................................................. iii DANH MỤC HÌNH ................................................................................................ iv DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... v TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... vi CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP ................................................................... 5 1.1. Giới thiệu chung ............................................................................................ 5 1.2. Chức năng và nhiệm vụ ................................................................................. 6 1.3. Cơ cấu tổ chức ............................................................................................... 7 CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẾ BIẾN RAU QUẢ ............................................... 8 2.1. Các công nghệ chế biến rau quả hiện nay ....................................................... 8 2.2. Công nghệ chế biến cấp đông rau quả của Công ty TNHH Thụy Hồng ......... 12 2.2.1. Nhu cầu nguyên liệu cho chế biến.......................................................... 12 2.2.2. Nhu cầu nhiên liệu cho chế biến ............................................................ 12 2.2.3. Công nghệ và sản lượng ........................................................................ 12 2.2.4. Đặc điểm nước thải ............................................................................... 14 CHƯƠNG 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN RAU QUẢ ........ 16 3.1. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải ............................................ 16 3.1.1. Phương pháp cơ học (xử lý bậc 1) ......................................................... 16 3.1.2. Phương pháp sinh học ............................................................................ 17 3.1.3. Phương pháp hóa học ............................................................................ 18 3.1.4. Phương pháp hóa-lý ............................................................................... 19 3.1.5. Phương pháp bậc cao ............................................................................. 19 3.1.6. Phương pháp khử trùng.......................................................................... 20 3.1.7. Phương pháp xử lý bùn .......................................................................... 20 CHƯƠNG 4 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN CẤP ĐÔNG RAU QUẢ CÔNG SUẤT 300 M3/NGÀYĐÊM ..................................................................................................... 22 4.1. Tính chất nước thải ....................................................................................... 22 4.2. Sơ đồ công nghệ ........................................................................................... 23 Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 3 4.3. Thuyết minh công nghệ ................................................................................ 24 4.4. Mô tả các hạng mục công trình thiết bị ......................................................... 25 4.4.1. Song chắn rác ........................................................................................ 25 4.4.2. Bể tiếp nhận kết hợp điều hòa ................................................................ 25 4.4.3. Bể sinh học hiếu khí tiếp xúc ................................................................. 25 4.4.4. Bể lắng sinh học .................................................................................... 26 4.4.5. Hồ chứa ................................................................................................. 26 CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN THEO LÝ THUYẾT CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN CẤP ĐÔNG RAU QUẢ ...................................................................................... 27 5.1. Tính toán theo lý thuyết ................................................................................ 27 5.1.1. Song Chắn Rác ...................................................................................... 27 5.1.2. Bể lắng cát ............................................................................................. 30 5.1.3. Bể tiếp nhận kết hợp điều hòa ................................................................ 31 5.1.4 Bể sinh học hiếu khí tiếp xúc .................................................................. 34 5.1.5. Bể lắng sinh học .................................................................................... 41 5.2. Nhận xét ....................................................................................................... 42 5.2.1. Các thông số .......................................................................................... 42 5.2.2. Ưu điểm................................................................................................. 43 5.2.3. Nhược điểm ........................................................................................... 44 5.3. Đề xuất sơ đồ công nghệ ............................................................................... 45 5.3.1. Sơ đồ công nghệ .................................................................................... 45 5.3.2. Thuyết minh .......................................................................................... 46 CHƯƠNG 6 VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI .................................................. 47 6.1. Chi phí vận hành ........................................................................................... 47 6.2. Nguyên lý hoạt động của các thiết bị trên tủ điện .......................................... 49 6.3. Thao tác vận hành ......................................................................................... 50 6.3.1. Tên và ký hiệu các thiết bị trên tủ điện................................................... 50 6.3.2. Vận hành hệ thống ................................................................................. 50 6.3.3. Vận hành hàng ngày .............................................................................. 50 6.3.4. Vệ sinh và bảo dưỡng định kì thiết bị .................................................... 51 6.4. Sự cố và cách khắc phục ............................................................................... 52 6.4.1. Hỏng hóc về bơm .................................................................................. 52 Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 4 6.4.2. Sục khí .................................................................................................. 52 6.4.3. Sự cố công trình sinh học....................................................................... 52 CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ ........................................................................................... 55 7.1. Kết luận ........................................................................................................ 55 7.2. Kiến nghị ...................................................................................................... 55 Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 5 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP 1.1. Giới thiệu chung Công ty TNHH Cải Tiến Xanh được thành lập vào năm 2008, được tổ chức và hoạt động theo mô hình một công ty trách nhiệm hữu hạn, tuân thủ theo các quy định của pháp luật hiện hành. - Tên đầy đủ: CÔNG TY TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN CẢI TIẾN XANH - Tên viết tắt: CAI TIEN XANH CO., LTD - Logo: - Trụ sở chính: 19/32 Nguyễn Cửu Đàm, P. Tân Sơn Nhì, Quận Tân Phú, TP.HCM. - Vốn điều lệ: 1.900.000.000 VNĐ. (Bằng chữ: một tỉ chín trăm triệu đồng chẵn) - Giấy phép kinh doanh số: 4102066436 cấp tại Sở KHĐT Thành phố Hồ Chí Minh, ngày cấp 03/11/2008. ( Đăng ký thay đổi lần 2: ngày 16/01/2011 ) - Mã số thuế: 0306131641 - Điện thoại: (84 8) 6269 3536 – 6269 3533 – 6672 2945 - Fax: (84 8) 6269 3537 - Email: caitienxanh@gmail.com; info@caitienxanh.com - Wedsite: www.caitienxanh.com Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 6 1.2. Chức năng và nhiệm vụ  Tư vấn - Tư vấn môi trường: lập báo cáo đánh giá tác động môi trường; cam kết bảo vệ môi trường; báo cáo hiện trạng môi trường; nghiệm thu môi trường; chương trình giám sát môi trường định kỳ. - Dịch vụ tư vấn đầu tư: sản xuất sạch hơn, ISO, an toàn môi trường. - Dịch vụ giấy phép môi trường: lập đề án xin phép xả nước thải vào nguồn nước; lập đề án xin phép khai thác nước dưới đất, lập đề án bảo vệ môi trường. - Cung cấp giải pháp, tư vấn hệ thống quả lý môi trường trong doanh nghiệp.  Thiết kế và thi công - Các công trình xử lý nước thải, nước cấp, chất thải rắn, khí thải,…  Vận hành và bảo trì - Vận hành, bảo trì, bảo dưỡng các hệ thống xử lý môi trường.  Huấn luyện và đào tạo - Vận hành hệ thống xử lý môi trường. - Kỹ năng chuyên môn về quản lý môi trường, bảo hộ lao động,… trong doanh nghiệp, công ty, nhà máy, xí nghiệp,… muốn nâng cao hiểu biết của nhân viên về bảo vệ môi trường. Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 7 1.3. Cơ cấu tổ chức Hình 1.1: Sơ đồ cơ cấu tổ chức của Công ty TNHH Cải Tiến Xanh Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 8 Chương 2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẾ BIẾN RAU QUẢ 2.1. Các công nghệ chế biến rau quả hiện nay Trái cây và rau củ các loại được nhập về và bảo quản trong kho lạnh, sau đó được rửa sạch bằng cách phun các dòng nước với áp suất cao trong khi di chuyển trên băng tải dạng xoay. Nguyên liệu đưa vào được phân loại theo màu sắc, độ cứng, kích thước, khối lượng, chất lượng và mức độ chín. Phân loại theo kích thước được thực hiện bằng cách chuyển nguyên liệu qua một loạt các con lăn hoặc băng tải kích thước mắt lưới khác nhau. Rồi sau đó được tiếp tục tách thành nhóm theo mức độ chín. Công đoạn này được thực hiện bằng tay. Trái cây ban đầu được làm nóng bằng hơi nước hoặc dung dịch kiềm sôi 10-20%. Sau đó sẽ được lấy vỏ một cách kĩ lưỡng bằng phương tiện cơ khí. Việc lấy lõi của quả được thực hiện bởi một thiết bị nước hỗ trợ với một bánh xe tuabin nhỏ. Thiết bị đặc biệt gắn trên bánh xe quay tuabin sẽ giúp loại bỏ các lõi trái cây. Sau khi bóc vỏ và lấy lõi, trái cây và rau củ theo đường băng chuyền tự động đi qua hệ thống tách hoặc cắt lát, rồi được đưa vào trong hộp thiếc. Những hộp này trước đó đều được làm sạch bằng nước nóng. Đối với những loại thực phẩm có hàm lượng acid thấp bao gồm cả rau, việc chần qua nước nóng (90oC trong 60 giây) trước khi cho vào hộp thiếc thường được khuyến khích, công đoạn này cũng giúp trái cây và rau củ được cho vào hộp dễ dàng hơn. Các quy trình trên đều được thực hiện tự động bằng máy móc. Nhằm giúp kéo dài tuổi thọ của sản phẩm và giảm thể tích. Trái cây và các loại rau củ sau khi cho vào hộp thiếc sẽ được hút chân không và được bít kín bằng đường dập đôi. Trong quá trình chế biến, vi khuẩn phát triển có thể gây hư hại và làm giảm chất lượng sản phẩm. Để tránh điều đó, sau khi đóng kín, những chiếc hộp được thanh trùng bằng nước sôi ở 100°C (212°F), thời gian từ khi đóng nắp cho tới khi đưa vào thanh trùng không quá 30 phút. Tùy vào hình dạng và kích cỡ bao bì mà tiến hành các chế độ thanh trùng khác nhau. Sau khi thanh trùng bằng nhiệt, các hộp thiếc được nhanh chóng làm mát đến khi đạt 35-40oC để ngăn chặn hiện tượng quá nhiệt và được đem đi dán nhãn, đóng thùng. Cuối cùng, sản phẩm được kiểm tra lại để loại bỏ những hộp không đạt yêu cầu rồi được xuất kho và đem đi phân phối ở khắp các siêu thị, cửa hàng. Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 9 Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ đóng hộp trái cây tươi (Nguồn; [9]) Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 10 Hình 2.2: Sơ đồ công nghệ đóng hộp các loại rau củ (Nguồn: [9]) Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 11 Hình 2.3: Sơ đồ công nghệ chế biến ngô ngọt nguyên hạt (Nguồn: [7]) Nguyên liệu (Ngô ngọt nguyên bắp) Phân loại và làm sạch Chần Cắt và tách hạt Rửa, đãi Vào hộp Rót dung dịch Thanh trùng và làm mát Bảo ôn Dán nhãn, đóng thùng Xuất kho Đun sôi Phối, trộn Cân Đường, muối, nước Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 12 2.2. Công nghệ chế biến cấp đông rau quả của Công ty TNHH Thụy Hồng - Địa chỉ: 100 Nam Hiệp, Xã Ka Đô, Huyện Đơn Dương, Tỉnh Lâm Đồng. - Cơ sở có diện tích là 219.558 m2. - Tổng số lao động: 250 người. - Thời gian làm việc 8 tiếng/ca, 1 ca/ngày, 6 ngày/tuần. 2.2.1. Nhu cầu nguyên liệu cho chế biến Nguyên liệu chính là đậu, rau và củ các loại được cung cấp chủ yếu từ vùng rau quả huyện Đơn Dương, và một số từ huyện Đức Trọng. Nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất được tuyển lựa kỹ để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Trên băng chuyền sản xuất nguyên liệu còn được cắt gọt theo đúng quy cách. Vì vậy đòi hỏi mức tiêu hao nguyên liệu lớn để tạo ra một đơn vị thành phẩm. Bảng 2.1: Nhu cầu sử dụng nguyên liệu STT Nguyên liệu Đơn vị tính Số lượng 1 Đậu và củ các loại Tấn/năm 4.000 2 Rau các loại Tấn/năm 2.500 (Nguồn: Công ty TNHH Thụy Hồng, tháng 12/2009) 2.2.2. Nhu cầu nhiên liệu cho chế biến - Nhiên liệu sử dụng của dự án chủ yếu điện và nước: + Điện: nhu cầu sử dụng điện rất lớn để đáp ứng cho dây chuyền sản xuất và bảo quản sản phẩm tại kho lạnh – 22oC. Cụ thể nhu cầu điện 120 kWS/ năm. + Nước: lượng nước tiêu hao là 10 (m3/tấn) thành phẩm, bình quân nhu cầu nước từ 100–300 (m3/ngày). Nguồn nước sử dụng từ nước ngầm (giếng khoan, giếng đào). 2.2.3. Công nghệ và sản lượng  Thiết bị và công nghệ - Thiết bị được nhập mới 100%, sử dụng công nghệ cấp đông tiên tiến nhất hiện nay. Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 13 - Mô tả sơ đồ công nghệ: Hình 2.4: Sơ đồ công nghệ chế biến cấp đông rau quả của Công ty TNHH Thụy Hồng Nguyên liệu Rửa nguyên liệu Chọn lựa Cắt tỉa Hấp hoặc luộc Làm khô Đông lạnh Đóng gói Dò kim loại Kho lạnh Xuất hàng Nước thải Nước thải Nước thải Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 14  Sản lượng - Do đặc điểm thiết bị công nghệ sản xuất rau quả cấp đông và nguyên liệu sản xuất có tính thời vụ, sản xuất sẽ đạt hiệu quả nếu hoạt động có tải liên tục. Vì vậy, sản lượng của công ty bình quân được tính theo năm với công suất khoảng 3000 (tấn/ năm), với cơ cấu sản phẩm như sau: + Đậu và củ : 1000 (tấn/năm). + Rau các loại : 500 (tấn/năm). 2.2.4. Đặc điểm nước thải Nước thải có màu sẫm, mùi nhẹ, chủ yếu phát sinh từ khâu rửa nguyên liệu. Theo mục đích sử dụng, nước thải nhà máy được chia làm 3 loại: - Nước mưa, nước sau khi dùng để chữa cháy. - Nước thải sinh hoạt. - Nước thải từ các công đoạn sản xuất (rửa nguyên liệu, hấp, luộc).  Nước mưa và nước thải từ thiết bị phòng cháy, chữa cháy Loại nước thải này tập trung trên toàn bộ diện tích khu vực, trong quá trình chảy trên bề mặt có thể mang theo một số chất bẩn, bụi. Nước mưa là loại nước thải có tính chất ô nhiễm nhẹ có thể chảy trực tiếp ra hệ thống thoát nước chung của khu vực. Nước dùng để chữa cháy: do nhà máy không sử dụng các hóa chất độc hại nên lượng nước thải sau khi dùng để chữa cháy được xả trực tiếp vào hệ thống thoát nước chung của nhà máy không qua giai đoạn xử lý. Lượng nước thải này chỉ có khi nhà máy xảy ra sự cố nên thường là rất ít. Như vậy, hai loại nước thải này được xem là nước thải ít gây ô nhiễm cho môi trường xung quanh nên được tính toán thiết kế xây dựng hệ thống thoát nước riêng dẫn vào hệ thống thoát nước của khu vực, không cần qua giai đoạn xử lý.  Nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt từ nhà bếp, nhà ăn, căn tin, từ khu sinh hoạt chung, nhà vệ sinh trong khu vực sản xuất có thể gây ra ô nhiễm do loại nươc thải này có chứa lượng chất hữu cơ hòa Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 15 tan và lơ lủng tương đối lớn, có chứa các nguồn gây bệnh. Loại nước thải này cần phải được qua quá trình xử lý mới được thải ra môi trường. Lượng nước thải trong nhà máy dùng cho sinh hoạt vào khoảng 12 m3/ngày.  Nước thải sản xuất Do trong quá trình chế biến rau quả lượng nước sử dụng khá nhiều (10m3/ tấn SP), lưu lượng nước ước tính khoảng 300 m3/ngàyđêm. Đây là lượng nước thải ô nhiễm chủ yếu của nhà máy, nước thải này ô nhiễm bởi các thành phần như: cặn lơ lửng(TSS), hàm lượng các chất hữu cơ, BOD, COD, ngoài ra còn bị ô nhiễm bởi độ màu, độ đục, mùi… sẽ ảnh hưởng nặng đến môi truòng thủy sinh và khu vực xung quanh nếu không có biện pháp xử lý. Vì vậy loại nước thải này được đưa qua hệ thống xử lý tập trung sau đó mới thải ra ngoài môi trường. Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 16 Chương 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN RAU QUẢ 3.1. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải 3.1.1. Phương pháp cơ học (xử lý bậc 1) Nhằm loại bỏ khỏi nước thải và các chất phân tán thô, vô cơ (cát, sỏi…) các chất lơ lửng có thể lắng được bằng cách gạn, lọc, lắng được thực hiện qua các công trình như: song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ, bể điều hòa, bể làm thoáng…  Song chắn rác được ứng dụng để loại bỏ khỏi nước thải các loại rác và các tạp chất có kích thước lớn hơn 5mm .Đối với các tạp chất nhỏ hơn thường sử dụng các loại lưới lược rác với nhiều cỡ mắc lưới khác nhau.  Bể lắng cát được thiết kế nhằm loại bỏ các tạp chất vô cơ mà chủ yếu là cát có trong nước thải.  Bể tách dầu mỡ thường được ứng dụng trong xử lý nước thải công nghiệp có chứa dầu mỡ, các chất nhẹ hơn nước và các dạng nước thải khác. Đối với các dạng nước thải khác, do hàm lượng dầu mỡ không lớn nên có thể tách chúng ngay ở bể lắng đợt I nhờ các thanh gạt thu hồi dầu mỡ, chất nổi trên bề mặt bể lắng.  Bể điều hòa thường được ứng dụng để điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp.  Bể lắng có nhiệm vụ tách các chất lơ lững còn lại trong nước thải (sau khi qua bể lắng cát) có tỷ trọng hơn hoặc nhỏ hơn tỷ trọng của nước.Thông thường bể lắng có 3 loại chủ yếu: bể lắng ngang, bể lắng đứng và bể lắng ly tâm. Ngoài ra còn có một số bể lắng khác như bể lắng nghiêng, bể lắng xoáy được thiết kế nhằm tăng cường hiệu quả lắng .  Bể lọc được ứng dụng để loại bỏ các chất lơ lửng có kích thước nhỏ và được lọc qua lớp vật liệu lọc hoặc lưới lọc, màn lọc chuyên dụng. Bể lọc thường được ứng dụng trong xử lý nước thải của một số ngành công nghiệp hoặc xử lý bổ sung sau giai đoạn xử lý sinh học . Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Đinh Triều Vương 17 Đối với nước thải đô thị và nhiều loại nước thải công nghiệp khác nhau, xử lý cơ học là một quá trình hầu như không thể thiếu trong các hệ thông xử lý nước thải. Nó có thể lọai bỏ đến 60% các chất không tan và hàm lượng NOS (BOD)có thể giảm 20÷30% . Để tăng hiệu suất công tác của xử lý cơ học có thể ứng dụng các biện pháp kích thích quá trình lắng như làm thoáng và đông tụ sinh học. Quá trình làm thoáng thường được thực hiện ở mương, máng dẫn nước