Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chế biến sữa bằng công nghệ MbMBR

NGHIÊN C
U QU X
C
TH I CH BI N S A B NG CƠNG NGH MbMBR

Chun ngành : Cơng ngh
Mã s : 60.85.06

TP

, Tháng 8/2012

ng


C HOÀN THÀNH T I
I H C BÁCH KHOA

Cán b

-HCM

ng d n khoa h c : ....................................................................

(Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v và ch ký)

Cán b ch m nh n xét 1 : ..........................................................................
(Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v và ch ký)

Cán b ch m nh n xét 2 : ..........................................................................
(Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v và ch ký)

Lu

cb ov t

HCM ngày 28. tháng 8

ih

2012

Thành ph n H

m:

(Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v c a H

ng ch m b o v lu

1. ..............................................................
2. ..............................................................
3. ..............................................................
4. ..............................................................
5. ..............................................................
Xác nh n c a Ch t ch H

ng Khoa qu n lý

chuyên ngành sau khi lu

CH T CH H

c s a ch a (n u có).

NG

NG KHOA

ii

NG


I H C QU C GIA TP.HCM
I H C BÁCH KHOA

C NG HÒA XÃ H I CH
c l p - T do - H nh phúc

T NAM

NHI M V LU
MSHV: 10250518
10/10/1987

TP. HCM

Chuyên ngành:

I.

: 608506

TÀI:
NGHIÊN C

U QU X

C TH I CH BI N

S A B NG CÔNG NGH MbMBR.
II.

NHI M V VÀ N I DUNG:
-

ánh giá kh

c th i ch bi n s a c a công ngh sinh h c

màng nhúng chìm MBR k t h p v i giá th

ng MBBR g i t t MbMBR

t i các t i tr ng khác nhau : 1,0 kgCOD/m3.ngày ; 1,5 kgCOD/m3.ngày ; 2,0
kgCOD/m3.ngày ; 2,5 kgCOD/m3.ngày.
-

d

c th i sau x

c sau x lý v i các tiêu chu n tái s d
III.

so sánh ch t
c trên th gi i.

NGÀY GIAO NHI M V : 15/09/2011

IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 30/07/2012
V. CÁN B

NG D N (Ghi rõ h c hàm, h c v , h , tên): Ti n

HOÀNG NGHIÊM

(H tên và ch ký)

(H tên và ch ký)

(H tên và ch ký)

iii


Trong su t kho ng th i gian th c hi n lu
giúp

t nghi p, tuy không dài

c nh ng ki n th c và kinh nghi m quý báu. Và

trong kho ng th

c r t nhi u s

t phía th

ng d n, h tr

n bè. Thông qua lu

n g i nh ng l i tri

ân chân thành nh t.
u tiên, tôi xin g i l i tri ân sâu s

n TS.Lê Hoàng Nghiêm. Th

ng d n, ch b o t n tình và t o m

i u ki n cho tơi

lu

c hồn thành t t nh t.
Tơi
ng

t s bi

ng ki n th c quý báo mà các th y cơ khoa Mơi

ih

t giúp tơi hồn thành t t lu n

Bên c

bi

y cơ và anh ch trong Phịng thí nghi m

tr và luôn t

u ki n t t nh t cho t i th c hi n t t lu n

và b n bè cùng khóa
nhau ph

nhau t n tình.

Cu i cùng, là l i c
th

tr tôi v m t tinh

ng viên r t nhi u trong su t quá trì

n lu

Tp. H Chí Minh, ngày tháng
Nguy n Th Thu Hi n

iv


T

cơng nghi

hố khá nhanh và s

l c ngày càng n ng n d i v
c

nhi

gây áp

c trong vùng lãnh th . Môi

ng

, khu công nghi p và làng ngh ngày càng b ơ nhi m b

c

th i, khí th i và ch t th i r n.

các thành ph l

nghi

s n xu t cơng

c do khơng có cơng trình và thi t b x lý

ch t th i ho c có các cơng trình x lý khơng hi u qu
nghiên c
th

c nh ng th c tr ng trên

d ng công ngh sinh h c màng nhúng chìm MBR k t h p v i giá
ng MBBR (g i t t là MbMBR

c th i nói

c th i ch bi n s a nói riêng c a mơ hình và có th áp d ng vào th c
t m t cách hi u qu .
Nghiên c u ti n hành v i các t i tr ng 1kgCOD/m3.ngày; 1,5 kgCOD/m3.ngày;
2 kgCOD/m3.ngày và 2,5 kgCOD/m3.ngày
nhà máy s a Sài Gòn và DO trong b
K t qu nghiên c u
t 94

99% ( ng v

ch t 51

c th i trong nghiên c

c duy trì

2 mgO2/l.

t i tr ng 1kgCOD/m3.ngày cho th y hi u qu x lý COD
u ra 6

31 mg/l). Hi u qu x lý t

70% và hi u qu x lý t

trong nh

cl yt

c

nh và th

u.

t i tr ng 1,5 kgCOD/m3.ngày
và hi u qu x

t 96

i

t6

18 mg/l

99%. T ng photpho trong t i tr ng này hi u qu x

60 - 74% do MLSS trong b lúc này kho ng 4915 mg/l. Do amonia dịng ra
trong thí nghi m này nh

u qu x lý t

93%.
Hi u qu

x

lý COD luôn

nh và

t trên 99%

t i tr ng

2,0kgCOD/m3.ngày. MLSS trong b
x lý t ng photpho

u qu

nh và n m trong kho ng 62

79%. Trong dòng ra

tr ng này khơng cịn phát hi n amonia và hi u qu t

t kho ng 94%.

t i tr ng cu i 2,5 kgCOD/m3.ngày, hi u qu x lý các ch
ln duy trì

m c cao. Hi u qu x

trong kho ng 3

nh và

t trên 99% và dòng ra

6 mg/l. Hi u qu x lý t

6000 mg/l. Hi u qu x lý t

t 84

nh

94% ng v i MLSS

nh trong kho ng 87

v

t i

94%.


ABSTRACT
Industrialization, urbanization and population, which pressured heavily on
water resources in the territory,accelerated. The water environment in many urban
areas, industrial zones and craft villages increasingly contaminated by waste water,
waste gas and solid waste. In big cities, hundreds of industrial production facilities
are polluting the

waste treatment or it no

effect. Before the actual situation, research used Membrance Bio submerged Reator
MBR combining with Moving Bed Biofilm Reactor, MBBR (called MbMBR) BBR
(called MbMBR) which assess the general waste water treatment and wastewater
own dairy processing of model and can be applied into practice effectively.
Research conducted with the load 1.0 kgCOD/m3.ngay; 1.5 kgCOD/m3.ngay;
2.0kgCOD/m3.ngay and 2.5 kgCOD/m3.ngay. Wastewater in the study were taken
from dairies Saigon and DO in the tank is maintained at 2 mg O2 / l.
That load 1.0 kgCOD/m3.ngay, COD removal efficiency reached 94 - 99%
(COD output 6-31 mg / l). Total phosphorus removal efficiency reached from 5170% and total nitrogen removal efficiency was not stable and 70% lower than in the
early days.
At load 1.5 kgCOD/m3.ngay, COD output was relatively stable 6-18 mg / l and
processing efficiency reached 96-99%. In the payload, Total phosphorus removal

efficiency has increased to 60-74%, the MLSS in the tank at about 4915 mg / l.
Cause ammonia output was less than 1 mg / l , total nitrogen removal efficiency
increased 86-93%.
COD removal efficiency stabled over 99% at load 2.0 kgCOD/m3.ngay. MLSS
in the tank rised 5000 mg / l as total phosphorus removal efficiency stability about
62-79%. In output amonia detected and total nitrogen efficiency was about 94%.
At the end of 2.5 kgCOD/m3.ngay load, processing efficiency indicators have
stabilized and are maintained at high levels. COD treatment efficiency always over
99% and output about 3-6 mg / l. Total phosphorus treatment efficiency reached
84-94% corresponding to MLSS 6000 mg / l. Total nitrogen treatment efficiency
and stability in the range of 87-94%.

vi


NHI M V LU
L IC

......................................................................... iii

........................................................................................................... iv

TÓM T T LU

.............................................................................................v

ABSTRACT .............................................................................................................. vi
M C L C ................................................................................................................ vii
DANH M C HÌNH ....................................................................................................x
DANH M C B NG .............................................................................................. xiiii

DANH M C CÁC T

VI T T T ........................................................................ xiv

................................................................................................................1
M

U .....................................................................................................................1

1.1.

tv

.......................................................................................................................... 1

1.2.

M c tiêu và n i dung nghiên c u ....................................................................................... 2

1.3.

N i dung nghiên c u c

1.4.

Ph m vi và gi i h

1.5.

tài.......................................................................................... 2

tài .................................................................................................. 2
u.................................................................................................... 2

................................................................................................................4
T NG QUAN .............................................................................................................4
2.1.

T ng quan v ngành s a .................................................................................................... 4

2.1.1.

Các nguyên li u ch bi n. .......................................................................................... 5

2.1.2.

Quá trình s n xu t. ..................................................................................................... 6

2.1.3.

Thuy t minh. ............................................................................................................ 10

2.1.4.

Ngu n g c phát sinh và thành ph n c

2.2.

c th i ch bi n s a. ............................. 11

T ng quan v công ngh màng MBR (MEMBRANE BIOREACTOR). ........................ 13

2.2.1.

T ng quan v màng (membrane). ............................................................................ 13

2.2.2.

T ng quan v b sinh h c màng vi l c. .................................................................... 15

2.3.

T ng quan v công ngh MBBR (MOVING BEB BIOLOGICAL REACTOR). ........... 27

2.3.1.

Công ngh MBBR. ................................................................................................... 27

2.3.2.

L p màng biofilm. ................................................................................................... 30

2.3.3.

Các nghiên c u và ng d ng khác nhau c a h th ng MBBR................................. 33

2.4.

S k t h p gi a MBR và MBBR. .................................................................................... 34

..............................................................................................................36

U.............................................................................36

vii


3.1.

T

u................................................................................. 36

3.2.

Mơ hình và v t li u. ......................................................................................................... 38

3.2.1.

c th i. ................................................................................................................. 38

3.2.2.

Bùn ho t tính. ........................................................................................................... 38

3.2.3.

Màng ........................................................................................................................ 38

3.2.4.

Giá th ...................................................................................................................... 39

3.2.5.

Mơ hình. ................................................................................................................... 40

3.3.

V n hành mơ hình. ........................................................................................................... 41

3.3.1.

Ki m sốt các y u t trong quá trình v n hành. ....................................................... 41

3.3.2.

Cách th c r a màng. ................................................................................................ 41

3.4.

Quy trình l y m u và phân tích m u. ............................................................................... 42

3.4.1.

L y m u.................................................................................................................... 42

3.4.2.

o qu n m u và phân tích ch tiêu .................................................... 43

3.4.3.

Phân tích m u. .......................................................................................................... 43

3.4.4.

T n su t l y m u ...................................................................................................... 45

3.4.5.

................................................................................. 45

..............................................................................................................46
K T QU VÀ TH O LU N ..................................................................................46
4.1.

K t qu v n hành thí nghi m 1 (Thí nghi m thích nghi). ................................................ 46

4.1.1.

Ch

4.1.2.

K t qu phân tích ch tiêu thí nghi m 1. .................................................................. 46

4.2.

v n hành. ...................................................................................................... 46

K t qu v n hành thí nghi m 2 (t i 1 kgCOD/m3.ngày) .................................................. 48

4.2.1.

Ch

4.2.2.

K t qu phân tích ch tiêu thí nghi m 2. .................................................................. 48

4.3.

v n hành ....................................................................................................... 48

K t qu v n hành thí nghi m 3 (t i 1,5 kgCOD/m3.ngày). .............................................. 52

4.3.1.

Ch

v n hành ....................................................................................................... 52

4.3.2.

K t qu phân tích ch tiêu thí nghi m 3. .................................................................. 53

Hình 4. 12. Hi u qu x lý COD
4.4.

TN3 .................................................................................. 53

K t qu v n hành thí nghi m 4 (t i 2,0 kgCOD/m3.ngày). .............................................. 57

4.4.1.

Ch

4.4.2.

K t qu phân tích ch tiêu thí nghi m 4 ................................................................... 57

4.5.

v n hành ....................................................................................................... 57

K t qu v n hành thí nghi m 5 (t i 2,5 kgCOD/m3.ngày). .............................................. 62

4.5.1.

Ch

v n hành ....................................................................................................... 62

4.5.2.

K t qu phân tích ch tiêu thí nghi m 4 ................................................................... 63
u qu gi a các t i tr ng ........................................................................ 66

4.6.1. Kh

lý ch t h

.................................................................................. 66

viii


4.6.2. Kh

....................................................................................................... 67

4.6.4. Kh

lý Photpho ................................................................................................. 70

..............................................................................................................72
K T LU N VÀ KI N NGH ..................................................................................72
5.1. K t Lu n................................................................................................................................ 72

TÀI LI U THAM KH O.........................................................................................74
PH L C A ..............................................................................................................76
PH L C B ..............................................................................................................81
PH L C C ..............................................................................................................86

ix


Hình 2. 1. Qui trình s n xu t chung.
s n xu t s

c.

s n xu t s a b t.
công ngh s

ng.

công ngh s

c.

s n xu t phô mai.
s n xu
Hình 2. 8. Phân lo i màng l c.
Hình 2. 9. L c vng góc và l c xi dịng.
Hình 2. 10. Hình d ng c a MBR.
ngh t màng.
Hình 2. 12. Mơ t q trình x lý c a b MBBR.
Hình 2. 13. H màng biofilm theo khái ni m.
i ch t c a màng vi sinh v t.
u.
Hình 3. 2.

c màng.

Hình 3. 3. Hình nh giá th K3 c a Kaldnes.
Hình 3. 4. Mơ hình thí nghi m.
Hình 3. 5. V trí l y m u.
Hình 4. 1. Hi u qu x lý COD

TN1.

Hình 4.2. Giá tr pH TN1.
Hình 4. 3. Hình nh giá th cu i TN1.
Hình 4. 4. Hi u qu x lý COD

TN2.

Hình 4. 5. Hi u qu x lý N-NH3
Hình 4. 6. Hi u qu x lý TKN
Hình 4. 7. Hi u qu x lý TP

TN2.
TN2.

TN2.

Hình 4. 8. MLSS và MLVSS trong b ph n ng.

x


Hình 4. 9. L p biofilm trên giá th

TN2.

Hình 4. 10. Nitrat và Nitrit dịng ra

TN2.

Hình 4. 11. Hi u qu x lý T-N

TN2.

Hình 4. 12. Hi u qu x lý COD

TN3.

Hình 4. 13. Giá tr pH

t i TN3.

Hình 4. 14.Hi u qu x lý N-NH3
Hình 4. 15.Hi u qu x lý TKN
Hình 4. 16. Nitrat

TN3.
TN3.

u ra

TN3.

Hình 4. 17. Hi u qu x lý TN

TN3.

Hình 4. 18. Hi u qu x lý TP

TN3.

Hình 4. 19. MLSS, MLVSS trong b ph n ng.
Hình 4. 20. L p biofilm trên giá th
Hình 4. 21. Hi u qu x lý COD
Hình 4. 22. Giá tr
Hình 4. 23.Hi u qu x lý TP

TN3.
TN4.

u ra

TN4.

TN4.

Hình 4. 24. MLSS, MLVSS trong b ph n ng.
Hình 4. 25. L p biofilm trên giá th

TN4.

Hình 4. 26. Hi u qu x lý Amonia

TN4.

Hình 4. 27. Hi u qu x lý TKN

TN4.

Hình 4. 28. Nitrat và Nitrit dịng ra
Hình 4. 29. Hi u qu x lý TN

Hình 4. 30. Hi u qu x lý COD
Hình 4. 31. Giá tr

TN4.

TN4.
TN5.
u ra

Hình 4. 32. Hi u qu x lý Amonia

TN5.
TN5.

Hình 4. 33. Hi u qu x lý TKN

TN5.

Hình 4. 34. Nitrat, Nitrit dịng ra

TN5.

Hình 4. 35. Hi u qu x lý TN

TN5.

Hình 4. 36. Hi u qu x lý TP

TN5.

Hình 4. 37. MLSS, MLVSS trong b ph n ng

xi

TN5.


Hình 4. 39. N

COD c a dịng vào và dịng ra c a 4 thí nghi m.

Hình 4. 38. L p biofilm trên giá th

TN5.

Hình 4. 40. Hi u qu x lý COD c a 4 thí nghi m.
Hình 4. 41. N

Ammonia c a dòng vào, dòng ra và hi u qu x lý c a 4 TN.

Hình 4. 42. N

N-TKN c a dòng vào dòng ra và hi u qu x lý c a 4 TN.

Hình 4. 43. N

T-N c a dòng vào dòng ra và hi u qu x lý c a 4 thí nghi m.

Hình 4. 44. Hi u qu x lý T-N c a 4 thí nghi m.
Hình 4. 45. N

T-N c a dịng vào dịng ra và hi u qu x lý c a 4 thí nghi m.

Hình 4. 46. Hi u qu x lý T-P c a 4 thí nghi m.

xii


DANH M
B ng 2. 1. Nh ng thu n l i và b t l i c a vi

t ng

t màng ngồi b ph n

ng.
B ng 2. 2. Tóm t t các phát tri

i hoá MBR.

B ng 2. 3. M t s thông s thi t k MBR c a các mơ hình th c t
B ng 2. 4. So sánh bùn ho t tính th

m ts

.

ng (AS) và trong MBR.

B ng 2. 5. Bùn sinh ra trong các quá trình x lý khác nhau.

B ng 2. 6. B ng tóm t t s n ph m c a EPS trong h th ng phát tri

ng bám

dính.
B ng 2. 7. B ng tóm t
B ng 3. 1. Tính ch

ch

n s ngh t màng.

c th i ch bi n s a.

B ng 3. 2. Các thông s c a màng MBR.
B

t b phân tích m t s ch tiêu.

B ng 3. 6. T n su t l y m u t ng v trí.
B ng 3. 7. Các ch tiêu QCVN 40:2009/BTNMT.
B ng 4. 1. Thơng s v n hành thí nghi m 1.
B ng 4. 2. K t qu phân tích ch tiêu COD, pH c a thí nghi m 1.
B ng 4. 3. Thơng s v n hành thí nghi m

t i 1kgCOD/m3.ngày

B ng 4. 5. Thông s v n hành thí nghi m

t i 1,5 kgCOD/m3.ngày

B ng 4. 6. K t qu phân tích ch tiêu (COD, pH, TP, N- NO3-, N-NH3, TKN, NNH3, MLSS, MLVSS)

TN3.

B ng 4. 7. Thơng s v n hành thí nghi m

t i 2,0 kgCOD/m3.ngày

B ng 4. 8. K t qu phân tích ch tiêu thí nghi m 4
B ng 4. 9. Thơng s v n hành thí nghi m

t i 2,5 kgCOD/m3.ngày

B ng 4. 10. K t qu phân tích ch tiêu thí nghi m 5.

xiii


BOD

Nhu c u oxy sinh hoá (Biological Oxygen Demand)

COD

Nhu c u oxy hoá h c (Chemical Oxygen Demand)

SS

Ch t r

HRT

Th

TKN

T

ng (Suspended Solid)
c thu l c (Hydraulic Retention Time)

FAU
EPS

c (Formazin Attenuation Units)
H p ch t polymer ngo i bào ( Extracell polymeric substances)

MLSS

ng ch t r

MLVSS

ng ch t r

ng ( Mixed Liquor Suspended Solids)

Solids)
DO

Oxy hịa tan (Dissolved Oxygen)

OLR

T

SRT

Th

SVI

Th tích l ng c a bùn (Sludge volume index)

TSS

T ng ch t r

ng (Total suspended solid)

F/M

T l ch

ng trên vi sinh v t (Food to microorganism ratio)

TN

T

TP

T ng Photpho

MBR

B sinh h c màng (Membrane bioreactor)

MBBR

B sinh h c giá th

ng ch t h

ng (Moving bed bioreactor

xiv


1.1.
Ngành s a là m t ngành công nghi

c bi t, b i nó khơng ch

t o ra l i nhu n mà cịn có vai trị l n do cung c p m
i s ng. Ch bi n s a là m t trong nh

ng th c ph m quan tr ng
n quan tr ng nh

d ng hóa s n ph
v

n ch

a Vi t Nam. Do

m xuyên su t trong quy ho ch phát tri n ngành công nghi p ch bi n

s a là phát tri

áp d ng công ngh , thi t b tiên ti n, không ng ng

i m i và c i ti n công ngh

nâng cao ch

ng s n ph m, nghiên

c u s n xu t s n ph m m i v i ch

ng nhu c

c và

xu t kh u.
Bên c

c phát tri

n nghiên c u ch t ch nh m b

v sinh, an toàn th c ph m, nâng cao giá tr
ng, và x lí ch t th i tri
vi c x

c th i ngành s a ph

ng cho s n ph m, ti t ki m

nh m b o v

ng sinh thái

c quan tâm t

n thi t k nhà máy.

Hi n nay, b ph n ng sinh h c màng (Membrane Bioreactor
ngh

c l a ch

x

MBR) là công

c th i ch bi n s a vì ch

t t, khơng c n, di n tích xây d ng nh g n

m

c sau x lý

ng bùn sinh ra ít, th

lâu... Tuy nhiên vi c t c ngh n màng do b n màng v n là m

n

hành công ngh MBR. Tak và Bae (2005) nghiên c u và cho th y vi c t c ngh n
màng là do ch t r

ng (72

t qu

v i t l 65%.
Chính vì v y v

uq ax

s a b ng cơng ngh MbMBR có th gi m m
màng s

c ti p xúc v i n

ngh n màng và

m ic

ch t r n th

c th i ch bi n
ch t r
n gi m kh

ng d ng công ngh MBR vào th c t

tài.
1

ng, do
c


1.2.
Nghiên c

hi u qu x

oc

c th i ch

bi n s a b ng công ngh MbMBR.
1.3.
tài t p trung vào các n
c th i ch bi n s a c a cơng ngh sinh h c

màng nhúng chìm MBR k t h p v i giá th

ng MBBR g i t t

MbMBR t i các t i tr ng khác nhau : 1,0 kgCOD/m3.ngày ; 1,5
kgCOD/m3.ngày ; 2,0 kgCOD/m3.ngày ; 2,5 kgCOD/m3.ngày.
d

c th i sau x

c sau x lý v i các tiêu chu n tái s d

so sánh ch t
c trên th gi i.

1.4.
Nghiên c

c th c hi n trong phịng thí nghi m trên mơ hình thí nghi m (lab

scale) g m m t b MBR k t h p v

c th

ho c b

u hoà c a Nhà máy s a Sài Gòn (Vinamilk)

Th i Hi p

Qu n 12

c l y t h thu gom
Khu công nghi p Tân

Tp.HCM.

u qu x lý c a mơ hình d a vào vi c lo i b : COD, Amonia,
TKN, T ng Photpho, Nitrat, c

c th i ch bi n s a.

1.5.
ng h p.
Thu th p, t ng h p các tài li u, các nghiên c
x

c ngoài v

c th i ch bi n s a.
c nghi m khoa h c.
trên các tài li

pb

u ti n hành thi t k và l

hình thí nghi m (lab scale). T i phịng thí nghi
H Chí Minh mơ hình b
nghi v i HRT 34,3h, trong 18 ngày

2

ng
u ho

t mơ
ng
ng thích

nh. Ti p theo


ta b

u cho mơ hình ho

ng v i các t i tr ng khác nhau : 1,0

kgCOD/m3.ngày ; 1,5 kgCOD/m3.ngày ; 2,0 kgCOD/m3.ngày ; 2,5
kgCOD/m3.ngày.
y m u và phân tích các ch

ng.

Toàn b k thu t l y m u và phân tích các ch

c ti n

nh c a tiêu chu n Vi t Nam và tiêu chu n qu c t

(theo Standard Methods).
ng k t th c nghi m.
Các s li u k t qu thí ngi

c phân tích và x lý b ng ph n m m Excel.

3


ng Quan

2.1.
Ch bi n s a và các s n ph m t s

i qua nhi u th i kì cùng v i s phát

tri n c a khoa h c k thu t. Các qu c gia
nhân t quan tr ng góp ph

khu v c châu Âu và châu M là nh ng

ns

i trong công ngh ch bi n s a và các s n

ph m t s a.
Nh ng lo i s a t

ng v

bò, s a c u. M
nh t

c s d ng trên th gi i g m có: s a dê, s a

ng v t s cho s a v i tính ch

bi n

Vi t Nam là s a bò. Do v y, trong su t ph n trình bày này ch

nguyên li u là s a bị. Cơng nghi p s n xu t và ch bi n s
c châu Âu, châu M
cx

r t nhanh

c quan tâm t

S a và các s n ph m t s

ng s a Vi

phân ph i s a chia nhau m t th

i dân, n

c nh

c và s a b t (nh p ngo i),

n 20 hãng n
ng ti

Vi t Nam. Do

n thi t k nhà máy.

ch có 1-2 nhà s n xu t, phân ph i s a, ch y u là s
hi n nay th

n không ch

nv it

c th i ngành s a ph

c p t i

a và r t nhi u doanh nghi p
i 80 tri u dân. V m c tiêu th

s a trung bình c a Vi t Nam hi n nay kho
l n so v i nh

p 12

u th p niên 90. Theo d báo trong th i gian s p t i m c tiêu

th s a s

15-

p bình quân). S n ph m s a là s n ph m

ng b sung ngoài các b
i trung tu i
lo i b

i tr em, thanh thi u niên và nh ng

s a có tác d ng l n h tr s c kh e. Trên th
u

ng s c kh

ng khơng hồn tồn thay th

ng có r t nhi u
n ph m này v ch t

c s a.

M t dây chuy n s n xu t s a có giá tr trung bình kho ng vài ch c t
kho
tr ch

n các chi phí xây d
ng (KSC) nguyên li
n ch

ng c

t
n qu n

u ra là h t s c quan tr ng vì nó nh
i tiêu dùng, s

u vào nguyên li

m b o nên có nhi u nhà máy khi thu mua s

4

t
ph i b

t


ng Quan

u vào gây th t thu. Trong khi s n xu t, vi c pha
ch các s n ph m t s

u b t c p vì các t l vitamin, ch

c pha tr

ng

trên bao bì .

Ngu n cung nguyên li u không
h t ngu n s

nh, ch

m b o nên h u

c tiêu th tr c ti p qua các c a hàng s a t i các thành ph l n,

cịn các cơng ty s a s d ng ngu n s a nh p ngo
mình, trên th

ch bi n nh ng s n ph m c a

ng hi n t i có các s n ph

S a l ng (Liquid Milk)-bao g m s

c.

S a b t (Powder Milk).
S a chua (Drink Yoghurt).
2.1.1.

.
ng

hi u ch nh ch t khô và v ng t c a s n ph m. M t

s lo

c s

d

ng

tiêu hóa lý quan tr ng c

D u th c v t
ho c d u c

i ta có th dùng d

u nành, d u d a, d

làm nguyên li u s n xu t m t s lo i kem. Ch tiêu hóa lý quan tr ng

c a d u th c v t: ch s acid, ch s
6

10% kh

ng

ng d u th c v t có th chi m t

ng kem thành ph m. D u th c v

c b o qu n trong nh ng

u ki n phù h p.
Các ch t

nh : Các ch t

nh trong s n xu t kem là nh ng h p ch t

ng có ch a protein ho c carbonhydrate. M
l

u s n xu t kem, các tinh th

t hi n s

quá trình
c nh ,

ng nh t.
Các ch

: Ch

ng là nh ng h p ch

béo. Trong s a có ch a m t s ch

ng th

tr

t ch

trong ngành s n xu

5

ng


ng Quan

Các ch t t
hoa qu t
qu

i ta s dùng các ch

nhiên, h

u ph ng, h

i
u, nho khô, h

c

c qu
Ch t màu : M

a ch

c và v h p d n cho kem.

Có 2 lo i:
Ch t màu chính: ch t màu t nhiên và ch t màu t ng h p.
Các ch

b o qu n ch

ng kem, ng

acid h

i ta b sung thêm m t s lo i

t

chua c n thi t cho kem và

c ch s phát tri n c a m t s lo i vi sinh có trong kem thành ph m.
2.1.2.

.

a. S n xu t s
S

ng

ng g m : S
Nh n
s a

S

Ki m tra
ch
ng

t trùng, S a hoàn nguyên.

Làm l nh
b o qu n

Gia nhi t
Li tâm
làm s ch
Tiêu chu n
hóa
ng hóa
Thanh trùng

Rót chai

B o qu n

Làm l nh
g(1).

Hình 2. 1.

b. S a h p
Khái ni m s a h p xu t phát t vi c b o qu n s a vì s a là s n ph m giàu dinh
ng thu n l i cho vi sinh v t phát tri n.Theo qui trình s n
xu

i ta chia s a h p thành 2 nhóm: s

c và s a b t.

-----------------------(1)

Lâm Xuân Thanh, Giáo trình cơng ngh ch bi n s a và các s n ph m t s a. NXB Khoa h c k
thu t Hà N i.

6


ng Quan

n s n xu t s

c
Nh n s a
L c

Làm l nh

T m ch a

Tiêu chu n hóa

ng hóa

Thanh trùng
c

p

Ti t trùng
(1)

Hình 2. 2.

c.

n s n xu t s a b t

Sau côn

nx

làm ngu i sau s y, r

.

y. S
o qu n.

7

c


ng Quan
Ph i tr n ngun li u
ng hóa
Thanh trùng
chín
B sung

u

Làm l

i khí
(1)

Hình 2. 3

.

d. S a chua
Yoghurt d
Yoghurt d

ng

S a chua u ng
Chu n b s

lên men

C y men

S a chua d

S a chua d
Rót

Lên men

Lên men

Làm l nh
Tr

Làm l nh,

M t hoa qu

chín
Rót
Làm l nh,

chín

(1)

.

Hình 2. 4.

8

ng


ng Quan

Lên men
Ch t

nh
ng m t
qu

Ph i tr n

Thanh
trùng

ng hóa

Làm l nh

ng hóa

ng hóa

UHT

Rót

Rót vơ
trùng

Rót vơ
trùng

B o qu n
2 tu n

B o qu n
1 tháng

B o qu n
vài tháng

(1)

Hình 2. 5.

.

e.
Nh n s a

Làm s ch

Tiêu chu n
hóa

Thanh
trùng

Làm ngu i

X lý
mu i

Ép thành
bánh

C t qu n
s a, tách
c

Lên men
n2

C y men

Ngâm chín

Bao gói

B o qu n
(1)

Hình 2. 6.

.

9


ng Quan

Nh n
cream

Làm l nh
và chín
v t lý
cream chín

Thanh
trùng

o tr n
chín

Tr n mu i
(n
m n chín)

X lý h t

B o qu n

(1)

Hình 2. 7.

2.1.3.

R ah
chín

.

.

Li tâm làm s ch: S
lo i b các t p ch

n 400C r i qua thi t b li tâm làm s

c gia nhi
c, t b

Tiêu chu n hóa: Trong ph m vi
c p t i 1 ch

n tiêu chu n hóa s

t béo. C

i ta ch

u ch nh sao cho thành ph

nh (ví d

ng

ti n hành tiêu chu n hóa s a b ng

2
B ng máy ly tâm tiêu chu n hóa t

ng

B ng ph i tr n.
T t nh t là làm b ng máy ly tâm-

u ch nh t

ng th i 2 nhi m v là

tiêu chu n hóa s a và ly tâm làm s ch.
Thanh trùng: Là khâu r t quan tr ng, quy
s n ph m. Ch

nh ch

c s d ng là 72

ng hóa: Làm gi
trong s a, làm cho s

ng và th i gian b o qu n
750C trong vài giây.

c các c u m , làm cho chúng phân b
ng nh

ng hóa có th

u ch t béo

nh t c a s a lên

c

ng c a s a và các

s n ph m t s a . Các s n ph m s
Ph i tr n : Ph i tr
nh, ch
nh

ng nh t s

h p th d dàng.

u các nguyên li u s a b

ng RE, ch t n

m t o ra s a hồn ngun có thành ph n các ch t, t tr ng,
u, t

u ki n thu n l

ng hóa.

10


ng Quan

Ti t trùng UHT (Ultra High Temperature): Quá trình ti t trùng
nh m tiêu di t toàn b các vi sinh v t có m t trong s

138-1400

ng th i góp ph n lo i b

nh ng ch t gây mùi khó ch u cịn sót l i trong s a. Nh v y th i gian b o qu
kéo dài, ch

ng s n ph m

c:

nh.

gi m b

ng ho

c

n

c

ng ch t khơ). Có th

c

áp su t

c chân khơng.

chín (ageing) : Hydrate hóa các ch t

nh protein và k t tinh ch t béo.

2-

5 trong kho ng 4 gi .
L

Th i m

ng khơng khí vào h n h p ngun li

tích c a chúng. L
c r t nh

t ph

n nh t và phân b

c trong h n h p t o các tinh th v i kích
u trong h n h p.

2.1.4.

.

2.1.4.1.
c th i c a nhà máy ch bi n s a nói chung là s pha lỗng c a s a và các s n
ph m t s a do s

n ch bi n, ho c do s rị r

thi t b cơng ngh , cùng v i các hóa ch t t y r a, d u m

c phép c a

v sinh thi t b

ng c

D a vào qui trình cơng ngh s n xu t s a, ta th

c th i chung c a nhà máy ch

bi n s a bao g m:
a.

c th i s n xu t
c r a các b n ch a và can

các tr m ti p nh n.

c súc r a các s n ph

c trên b m t c a t t c

ng

n ch a, thi t b công nghi
c r a thi t b , r a sàn cu i m i chu k ho
S a rò r t các thi t b , ho

u và s n ph m.

M t s ch t l

a chua kém ch

quá trình b o qu n và v n chuy

ng, b

ng do

c th i chung vào h th ng thoát

c.
c th i t n

ng.

máy làm l nh.
11