Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê - công ty TNHH Hồ Phượng tại huyện Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồng công suất 400m3/ngày đêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ TP. HCM

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY
CHẾ BIẾN CÀ PHÊ – CÔNG TY TNHH HỒ PHƯỢNG
TẠI HUYỆN ĐỨC TRỌNG, TỈNH LÂM ĐỒNG
CÔNG SUẤT 400 M3/NGÀY ĐÊM

Ngành: MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG

Giảng viên hướng dẫn : Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
Sinh viên thực hiện

:NGUYỄN THỊ THÙY DUNG

MSSV: 09B10801113 Lớp: 09HMT04

TP. Hồ Chí Minh, 2011


BM05/QT04/ĐT

Khoa: Môi trường và Công nghệ sinh học

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1. Họ và tên sinh viên được giao đề tài: Nguyễn Thị Thùy Dung
MSSV: 09B1080113
Lớp: 09HMT04

2.
3.

4.
5.

Ngành
: Môi trường
Chuyên ngành : Kỹ Thuật môi trường
Tên đề tài : Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê – Công ty
TNHH Hồ Phượng tại huyện Đức Trọng tỉnh Lâm Đồng, công suất 400m3/ngày đêm
Các dữ liệu ban đầu :
 Thông tin sơ bộ về nhà máy
 Kết quả phân tích nước thải
 Diện tích xây dựng
 Quy trình cơng nghệ sản xuất
Các u cầu chủ yếu : Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê,
công suất 400m3/ngày đêm, đạt loại B
Kết quả tối thiểu phải có:
1) Tính toán thuyết minh
2) Bản vẽ thiết kế
Ngày giao đề tài: ……./……../……… Ngày nộp báo cáo: 07/09/2011

Chủ nhiệm ngành
(Ký và ghi rõ họ tên)

TP. HCM, ngày … tháng … năm ……….
Giảng viên hướng dẫn chính
(Ký và ghi rõ họ tên)

Giảng viên hướng dẫn phụ
(Ký và ghi rõ họ tên)


̉
LỜ I CAM ƠN
Trong suốt những năm học vừa qua, lượng kiến thức em nhận được thực sự to
lớn và q giá. Ngồi sự nỗ lực của bản thân thì thầy cơ chính là những người đã
truyền đạt cho em nguồn kiến thức ấy. Hôm nay em đã vận dụng những kiến thức
được học để hoàn thành luận văn này.
Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô Khoa Công Nghê ̣ Sinh
Học và Môi trường của Trường Đa ̣i Ho ̣c Kỹ Thuâ ̣t Công Nghê ̣ TP
giảng dạy và hướng dẫn cho em suốt các học kì vừa qua.

.HCM đã tận tình

Nhưng hơn hết em xin cảm ơn cơ Nguyễn Chí Hiếu đã tận tình hướng dẫn, chỉ
bảo và tạo mọi điều kiện cho em hoàn thành tốt luận văn này.
Con xin cảm ơn cha mẹ đã ln bên con, ủng hộ khích lệ và tạo mọi điều kiện
cho con trong suốt quá trình học tập.
Cuối cùng mình xin cảm ơn các bạn đồng khóa đã giúp đỡ mình rất nhiều trong
học tập cũng như thực hiện luận văn này.
Tuy đã cố gắng hết sức và có được sự giúp đỡ tận tình của nhiều người nhưng
vì vốn kiến thức cịn hạn chế và gặp phải những khó khăn trong việc tìm tài liệu nên
chắc chắn luận văn này không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự đóng
góp ý kiến của thầy cơ, anh chị và các bạn để em có thể sửa chữa bổ sung những sai
sót cũng như nâng cao được kiến thức của mình.
Xin chân thành cảm ơn!
TP.Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 08 năm 2011.

Sinh viên thực hiện.
NGUYỄN THI ̣THÙ Y DUNG


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan.Bản đồ án tốt nghiệp này là cơng trình nghiên cứu thật sự của cá
nhân, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lí thuyết, nghiên cứu khảo sát, các số liệu mơ
hình tính tốn và những kết quả trong luận văn là trung thực và dưới sự hướng dẫn của
Th.S Nguyễn Chí Hiếu.
TP.HCM, ngày 15 tháng 08 năm 2011
Sinh viên thực hiện
NGUYỄN THỊ THÙY DUNG


PHẦN PHỤ LỤC


CÁC QUY CHUẨN ÁP DỤNG


MỘT SỐ BẢN VẼ


MỘT SỐ HÌNH ẢNH


Tồn cảnh Cơng ty TNHH Hồ Phượng

Cơng đoạn 1:
Tải ngun liệu vào

Công đoạn 3: Tách vỏ
bằng cối xay

Công đoạn 2: Phân loại
bằng sàn rung

Công đoạn 4: Ngâm
enzym (đánh nhớt)


Công đoạn 5:
Rửa sạch

Công đoạn 6:
Làm ráo hạt

Công đoạn 7:
Sấy khô hạt

Công đoạn 8:
Phân loại hạt


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m 3/ngày
đêm”

MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, cây cà phê đang trở thành một cây trồng thế mạnh và

thu hút đƣợc nhiều ngƣời trồng bởi giá trị kinh tế to lớn. Xuất khẩu cà phê của Việt
Nam hiện đang nằm trong những nƣớc đứng đầu thế giới. Nông dân ở các tỉnh trồng
nhiều cà phê nhƣ Dalak, Lâm Đồng, Quảng Trị, Sơn La, Điện Biên … cũng giàu lên
nhờ cây cà phê. Cũng chính vì vậy mà ngành công nghiệp chế biến cà phê của nƣớc ta
không ngừng phát triển theo sự gia tăng của diện tích trồng cây cà phê.
Theo số liệu thống kê trong những năm qua cho thấy nhu cầu tiêu thụ cà phê trên
toàn cầu đã tăng liên tục trong 3 năm gần đây. Cụ thể mức tiêu thụ năm 2008 là 130
triệu bao (60kg/bao), mức tiêu thụ năm 2009 là 132 triệu bao và năm 2010 là 134 triệu
bao. Theo dự đốn của các chun gia, tình hình tiêu thụ cà phê sẽ tăng tiếp tục tăng
mạnh trong năm 2011.
Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến cà phê thì các vấn đề về mơi
trƣờng của ngành cơng nghiệp này gây ra cũng ngày càng trầm trọng. Đặt biệt là vấn
đề xử lý nƣớc thải. Trƣớc thực trạng đó, đề tài tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước
thải cho nhà máy chế biến cà phê - Công ty TNHH Hồ Phượng tại huyện Đức Trọng
Tỉnh Lâm Đồng với công suất là 400 m3/ngày đêm” đƣợc lựa chọn sẽ góp phần làm
giảm mức độ ơ nhiễm của ngành cơng nghiệp chế biến cà phê đến mơi trƣờng, góp
phần tạo ra môi trƣờng ngày càng xanh, sạch hơn.
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Thiết kế trạm xử lý nƣớc thải cho nhà máy chế biến cà phê - Công ty TNHH Hồ
Phƣợng tại huyện Đức Trọng Tỉnh Lâm Đồng với công suất là 400 m3/ngày đêm, đạt
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 24:2009/BTNMT, loại B.
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI ĐỀ TÀI


Đối tƣợng đề tài : Nƣớc thải nhà máy chế biến nhân cà phê từ hạt tƣơi.



Phạm vi đề tài : Công ty TNHH Hồ Phƣợng.



Thời gian thực hiện đề tài: Từ 30/5/2011 đến 30/08/2011

4. NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI


Đánh giá tổng quan về công nghệ sản xuất và khả năng gây ô nhiễm môi trƣờng
của ngành chế biến cà phê.



Tổng quan, khảo sát thành phần và tính chất nƣớc thải chế biến cà phê tại nhà
máy.



Phân tích và lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc thải cho Nhà máy.



Tính tốn các cơng trình đơn vị cho trạm xử lý nƣớc thải chế biến cà phê của
Nhà máy.

GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung

Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m 3/ngày
đêm”



Khái toán kinh tế cho phần xây dựng, lắp đặt và xử lý.

5. PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN
Các phƣơng pháp đƣợc sử dụng bao gồm:


Phƣơng pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu, tài liệu, khảo sát, phân tích, đo
đạc, đánh giá tổng quan về cơng nghệ chế biến, khả năng gây ô nhiễm môi
trƣờng và xử lý nƣớc thải trong ngành chế biến cà phê.



Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết: Tham khảo tài liệu các phƣơng pháp xử lý
nƣớc thải cho ngành chế biến cà phê.



Phƣơng pháp tham khảo ý kiến chuyên gia: Tham khảo ý kiến của chuyên gia
ngành kỹ thuật môi trƣờng, ngành chế biến cà phê.



Phƣơng pháp tổng hợp, phân tích số liệu: Thống kê, tổng hợp số liệu thu thập
đƣợc từ đó đƣa ra cơng nghệ xử lý phù hợp.



Phƣơng pháp tính tốn: Lựa chọn thiết kế công nghệ và thiết bị xử lý nƣớc thải
nhằm tiết kiệm chi phí xử lý, tính tốn chi phí xây dựng, vận hành.



Phƣơng pháp so sánh: So sánh các số liệu về nồng độ nƣớc thải của nhà máy
với QCVN 24:2009



Phƣơng pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc công nghệ
xử lý nƣớc thải.

6. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI


Đề tài còn nhiều hạn chế về số liệu, thông tin, chủ yếu là trên giấy….



Comment [S1]: Giới hạn về thời gian thực hiện,
về đối tƣợng?????

Giới hạn về thời gian thực hiện, về đối tƣợng.

7. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
 Đề xuất ra các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải chế biến cà phê



Giúp cho sinh viên có kinh nghiệm thực tế.



Đánh giá đƣợc thành phần tính chất của nƣớc thải chế biến cà phê

GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 2

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung

Comment [S2]: Chỉnh sửa các mục phần này bắt
đầu 1, 2,3….


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m 3/ngày
đêm”

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN CÀ PHÊ VÀ GIỚI
THIỆU VỀ CÔNG TY TNHH HỒ PHƢỢNG
1.1. TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ VIỆT NAM
1.1.1 Các đặc điểm chung của cà phê Việt Nam
Việt Nam đƣợc chia thành hai vùng khí hậu phù hợp cho chế biến cà phê:
 Vùng Tây Nguyên và tỉnh Đồng Nai: chủ yếu trồng cà phê vối;
 Các tỉnh miền Bắc: chủ yếu trồng cà phê chè;
Trong đó, diện tích cà phê vối chiếm hơn 95% tổng diện tích gieo trồng.
Tỷ trọng diện tích 6 vùng trồng cà phê: Đơng Bắc và dun hải Nam Trung Bộ 0%,

Tây Bắc 1%, Bắc Trung Bộ 2 %, Đông Nam Bộ 8%, Tây Nguyên 89%.
1.1.2. Chế biến và xuất khẩu cà phê của Việt Nam
 Chế biến

500

900

Diện tích

800

Sản lượng

Diện tích (000 ha)

700
400

600
500

300
400
200

300
200

Sản lượng (000 tấn)

600

100
100
0

19
8
19 6
8
19 7
8
19 8
8
19 9
9
19 0
9
19 1
9
19 2
9
19 3
9
19 4
9
19 5
9
19 6

9
19 7
9
19 8
9
20 9
0
20 0
0
20 1
0
20 2
0
20 3
0
20 4
05

0

Hình 1.1: Biểu đồ Chế biến cà phê Việt Nam
(Nguồn: Tổng cục Thống kê Việt Nam)

GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 3

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung

Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m 3/ngày
đêm”

 Xuất khẩu
Bảng 1.1.Chế biến và xuất khẩu cà phê của Việt Nam
Sản lƣợng chế biến Sản lƣợng xuất khẩu
Năm
(1.000 tấn)
(1.000 tấn)
2000
802,5
733,9
2001
840,6
931,2
2002
699,7
718,6
2003
755,1
749,2
2004
834,6
974,8
2005
767,7
892,0
2006
890,8
1000

2007
965,3
111,2

Kim ngạch xuất khẩu
(triệu USD)
501,5
391,3
322,3
504,8
641,0
735,0
770,0
1800,0

(Nguồn: Báo cáo thường niên, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Việt Nam)
Nhận xét: Năm 2007 là đỉnh cao của xuất khẩu cà phê, kim ngạch đạt 1,8 tỷ USD
tăng 219% và gần 1 tỷ USD so với kế hoạch. Nếu so với năm 2000 thì kim ngạch xuất
khẩu đã tăng tới 3,6 lần. Đây là một bƣớc tăng rất đáng kể, hầu nhƣ khơng nơng sản
nào có thể đạt đƣợc. Cùng với sự phục hồi của đơn giá, xuất khẩu cà phê Việt Nam đã
đứng thứ nhì thế giới sau Brazil.
1.2.CÁC PHƢƠNG PHÁP CHẾ BIẾN CÀ PHÊ TRONG NƢỚC VÀ THẾ GIỚI
Có hai phƣơng pháp chế biến cà phê sống:
 Phƣơng pháp khô (tự nhiên);
 Phƣơng pháp ƣớt (phƣơng pháp rửa);
1.2.1.Phƣơng pháp khô: là phƣơng pháp cổ điển
Trái cà phê đƣợc phơi khô dƣới ánh nắng mặt trời, chúng sẽ đƣợc cào vài lần trong
một ngày và đƣợc che kín để tránh sƣơng vào ban đêm;
Sau một vài tuần, trái sẽ khơ và sẵn sàng để bóc vỏ. Một số ngƣời Ethiopia và hầu
hết ngƣời Brazil dùng phƣơng pháp khô. Tại Việt Nam, phƣơng pháp này cũng đƣợc

sử dụng khá rộng rãi tại các hộ dân trồng cà phê.
Đối với phƣơng pháp khô , điề u kiê ̣n chế biế n đơn giản nhƣng phu ̣ thuô ̣c hoàn toàn
vào thời tiết, thời gian chế biế n kéo dài , sản phẩm tạo ra có chất lƣợng khơng cao.
1.2.2.Phƣơng pháp ƣớt
Vỏ sẽ đƣợc lấy ra bằng máy để lại một chất dính nhƣ keo bao quanh hạt. Ở thời
điểm này, sự tách rời bằng máy móc có thể làm tổn thƣơng hạt cà phê.

GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 4

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung

Comment [S3]: Chỉnh sửa lại phần đánh số các
mục toàn bộ báo cáo cho hợp lý


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m 3/ngày
đêm”

Sau đó hạt cà phê sẽ đƣợc bỏ vào những cái chum ủ men lớn để cho tan đi những vỏ
cà phê cịn dính lại trên hạt.
Sau cùng, hạt cà phê sẽ đƣợc rửa cho hết sạch vỏ và đƣợc phơi khô dƣới ánh nắng
mặt trời hoặc là máy sấy.
Với phƣơng pháp ƣớt, việc sản xuấ t chủ động hơn nhƣng tố n nhiề u thiế t bi ̣ , nƣớc và
năng lƣơ ̣ng . Tuy nhiên , sản xuất theo phƣơng pháp này rút ngắn đƣợc thời gian chế
biế n và cho sản phẩ m có chấ t lƣơ ̣ng cao hơn .
Dựa trên ƣu và nhƣợc điểm của cả hai phƣơng pháp , thông thƣờng ngƣời ta chế
biến kế t hơ ̣p cả hai phƣơng pháp . Dƣới đây là sơ đồ công nghê ̣ sản xuấ t cà phê nhân
bằ ng phƣơng pháp kế t hơ ̣p:

GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 5

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m 3/ngày
đêm”

Nguyên liệu

Phân loại theo tải
trọng ủ chín

Phân loại theo kích
thƣớc
Bóc vỏ quả, vỏ thịt

Ngâm, ủ, phơi , sấy

Rửa

Làm ráo

Nƣớc thải

Nƣớc thải

Nƣớc thải

Cà phê thóc

Bóc vỏ trấu

Bóc vỏ lụa

Phân loại theo kích
thƣớc

Phân loại theo tỷ
trọng

Phân loại theo sắc
màu

Đảo trộn

Cà phê nhân
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 6

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m 3/ngày
đêm”

Hình 1.1 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất cà phê nhân bằng phương pháp kết hợp
1.3 KHÁI QUÁT VỀ CƠNG TY TNHH HỒ PHƢỢNG
1.3.1 Giới thiệu chung
Tên cơng ty : Công ty TNHH Hồ Phƣợng
Địa chỉ trụ sở chính: Số 5C/5 thơn An Hiệp 1, xã Liên Hiệp, huyện Đức Trọng,
tỉnh Lâm Đồng.
Điện thoại: 0633.844.669
Fax: 0633.662.117
Đăng ký kinh doanh số: 5800427255 cấp ngày 13/10/2004, thay đổi lần 2 ngày
04/03/2009 do Sở Kế hoạch và Đầu tƣ Lâm Đồng cấp.
Ngành nghề kinh doanh: Thu mua, chế biến, kinh doanh nơng sản, cà phê.
Ngƣời đại diện : Ơng Đinh Văn Hồ.
Chức vụ: Giám đốc.
1.3.2 Sự cần thiết đầu tƣ
Lâm Đồng là tỉnh có diện tích trồng cà phê đứng thứ hai trong cả nƣớc với sản
lƣợng hàng năm thu hái đƣợc rất lớn. Đặc biệt là huyện Đức Trọng, nơi có khí hậu
ơn hịa, thổ nhƣỡng thích hợp cho việc chuyên canh cà phê với năng suất cao.
Thêm vào đó vị trí của nhà máy đƣợc đặt tại vị trí gần với các vùng có diện tích cà
phê lớn nhƣ Lâm Hà, Di Linh… tạo điều kiện thuận lợi cho Công ty tiến hành thu
mua và sản xuất.Tuy nhiên, một trong những vấn đề mơi trƣờng nghiêm trọng có
thể ảnh hƣởng đến môi trƣờng và sự phát triển bền vững là nguồn nƣớc thải rất lớn
chính là từ các nhà máy sản xuất chế biến cà phê với công nghệ sản xuất cà phê
ƣớt. Chúng ta cũng không thể lƣờng trƣớc đƣợc nguy cơ gây hại của nó, chính các
thành phần chất ô nhiễm này sẽ gây ảnh hƣởng rất xấu tới tồn bộ khu vực. Nếu
khơng đƣợc xử lý một cách triệt để, các nguồn thải ô nhiễm này sẽ gây ảnh hƣởng
trực tiếp tới môi trƣờng xung quanh, đặc biệt là gây ơ nhiễm nguồn nƣớc nếu
khơng có biện pháp quản lý, xử lý thích hợp.
Nhƣ vậy, việc đầu tƣ xây dựng trạm xử lý nƣớc thải tập trung tại nhà máy sản xuất
của công ty TNHH Hồ Phƣợng mang một vai trò quan trọng và nhất thiết phải
đƣợc thực hiện để đảm bảo phát triển bền vững kinh tế và mơi trƣờng trong khu

vực nói chung và củ cơng ty TNHH Hồ Phƣợng nói riêng.

GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 7

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m 3/ngày
đêm”

1.3.3. Mục tiêu của Công ty
Tiêu thụ đƣợc nguồn nguyên liệu dồi dào sẵn có của địa phƣơng, tạo ra sản phẩm
hàng hóa chất lƣợng cao, đáp ứng đƣợc nhu cầu cho thị trƣờng trong nƣớc và xuất
khẩu.
Đảm bảo sự hoạt động của nhà máy về lâu dài.
Áp dụng công nghệ, thiết bị tiên tiến đảm bảo sản phẩm có chất lƣợng cao phù hợp
với tiêu chuẩn xuất khẩu.
Giải quyết việc làm cho một số lao động địa phƣơng.
Đồng thời Công ty xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải để xử lý tồn bộ lƣợng nƣớc
thải ơ nhiễm phát sinh từ quá trình sản xuất, chế biến của công ty để đảm bảo sự
phát triển bền vững cho khu vực. Tránh cho khu vực những tổn hại về mặt sinh thái
cũng nhƣ mơi trƣờng, phịng tránh đƣợc những rủi ro về sức khoẻ cho cán bộ và
công nhân viên đang làm việc tại đây. Ngoài ra, nguồn nƣớc thải sau khi đƣợc xử
lý đạt tiêu chuẩn còn góp phần bổ sung cho các lƣu vực nƣớc xung quanh khu vực
một khối lƣợng nƣớc rất lớn đặc biệt vào mùa khô hạn và thiếu nƣớc, nguồn nƣớc
sau xử lý có thể cịn đƣợc sử dụng cho việc tƣới tiêu cho đất nơng nghiệp trong
vùng.

GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 8

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m 3/ngày
đêm”

1.3.4 Quy trình cơng nghệ sản xuất của Công ty Hồ Phƣợng
Nguyên liệu đầu vào

Sàn lọc nguyên liệu

Rửa thô

Nƣớc cấp

Đất, cành, que,..

Nƣớc thải

Xay vỏ

Nƣớc thải, vỏ

Enzim pectinaza

Đánh nhớt

Nƣớc thải

Nƣớc cấp

Rửa

Nƣớc thải

Quạt gió

Làm ráo

Nƣớc thải

Nhiệt

Sấy khơ

Khí thải

Phân loại hạt

Hạt thành phẩm

Hình1.2 Quy trình cơng nghệ chế biến nhân cà phê từ hạt cà phê tươi
Thuyết minh quy trình cơng nghệ
Hạt cà phê tƣơi sau khi thu hoạch đƣợc công ty thu mua và vận chuyển về nhà
máy. Tại đây, cà phê đƣợc chuyển đến bãi tập trung để chuẩn bị cho giai đoạn chế
biến.

GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 9

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m 3/ngày
đêm”

Đầu tiên cà phê đƣợc đƣa qua hệ thống sàng lọc nguyên liệu. Tại đây, quả đƣợc
sàng để tách cành, lá, đất... cịn sót lại trong q trình thu hoạch. Quá trình này
đƣợc gọi là quá trình sàn lọc ngun liệu, hay cịn gọi q trình làm sạch khô. Sau
khi sàng lọc nguyên liệu, hạt đƣợc chuyển đến giai đoạn rửa thô. Giai đoạn rửa thô
đƣợc thực hiện với mục đích làm sạch lớp vỏ bên ngồi của hạt, tạo điều kiện thuận
lợi cho quá trình xay.
Cà phê tiếp tục đƣợc đƣa đến cối xay, đi vào công đoạn xay vỏ. Tại cối xay, quả
đƣợc phân ra làm hai loại: Quả chín đƣợc xay bỏ vỏ, quả xanh đƣa thẳng đến cơng
đoạn sấy. Mục đích của giai đoạn này là loại bỏ lớp vỏ cứng bao bên ngoài quả, lấy
hạt để tiếp tục cho công đoạn sau.
Tiếp đến, hạt theo hệ thống băng chuyền vào bồn chứa dung dịch enzim Pectinaza
để loại bỏ thịt quả. Giai đoạn này đƣợc gọi là giai đoạn đánh nhớt, hay còn gọi là
giai đoạn ngâm enzim. Mục đích của q trình này là dùng enzim pectinaza phân
huỷ Pectin có trong thịt quả, giúp nhân sau khi thành phẩm có độ bóng cần thiết.
Công đoạn đánh nhớt diễn ra từ 5 – 6 giờ, quyết định lớn đến chất lƣợng sản
phẩm. Sau khi đánh nhớt, nhân đƣợc rửa sạch, loại bỏ chất bẩn dính trên nhân. Giai
đoạn này tốn khá nhiều nƣớc trong tồn bộ q trình chế biến. Đây cũng là cơng
đoạn gây ơ nhiễm chính vì nƣớc thải chứa một lƣợng lớn chất hữu cơ dễ phân hủy.
Tại công đoạn làm ráo, cà phê đƣợc trải đều trên mặt sàn (cách đất 500mm), gió
đƣợc cung cấp bởi các cánh quay phía dƣới. Giai đoạn này xảy ra với mục đích làm

ráo nƣớc bề mặt nhân cà phê, giảm thời gian sấy khô bằng nhiệt. Sau giai đoạn làm
ráo, cà phê đƣợc đƣa đến các thùng quay nhiệt (các hạt cà phê xanh đƣợc sấy tại
một thùng quay riêng). Tại đây, cà phê đƣợc sấy khơ hồn tồn thành hạt nhân
thành phẩm. Trƣớc khi phân phối, nhân cà phê đƣợc phân loại hạt để phân phối cho
các nhà phân phối khác nhau.
1.3.5 . Các vấn đề mơi trƣờng của nhà máy:
 Ơ nhiễm của nước thải
Trong q trình hoạt động của cơng ty sẽ phát sinh ra một lƣợng nƣớc thải tác động
đến môi trƣờng nƣớc, bao gồm các nguồn gốc chủ yếu sau:
 Nƣớc thải chế biến
Nguồn gốc nƣớc thải chế biến cà phê nhân của công ty xuất phát từ các công đoạn
sau
Rửa thô: Đây là giai đoạn nƣớc thải sinh ra có thành phần chủ yếu là chất rắn lơ
lửng, các chất ô nhiễm không cao. Nƣớc thải trong giai đoạn này khơng đáng kể;
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 10

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m 3/ngày
đêm”

Xay vỏ: Trong giai đoạn này nƣớc thải sinh ra ít nhƣng có thành phần rất đậm
đặc, có độ đục và lƣợng cặn cao. Ngoài ra, giai đoạn này còn thải ra lƣợng vỏ lớn
làm cho nƣớc thải có lƣợng rác rất đáng kể
Ngâm enzim: Đây là giai đoạn phát sinh nƣớc thải đáng chú ý nhất của quy trình
chế biến. Nƣớc thải phát sinh từ giai đoạn này có thành phần hữu cơ cao, ngồi ra
cịn có độ nhớt lớn

Rửa sạch: Nƣớc thải giai đoạn này có thành phần hữu cơ tƣơng đối cao
 Nƣớc thải vệ sinh: Phát sinh từ công đoạn vệ sinh các thiết bị chế biến
 Nƣớc thải sinh hoạt: Nƣớc thải sinh hoạt thải khu vực văn phòng, từ các khu vệ
sinh, v.v… có chứa các thành phần cặn bã (TSS), các chất hữu cơ (BOD/COD),
chất dinh dƣỡng (N,P) và vi sinh gây bệnh.


Ô nhiễm chất thải rắn
 Rác thải sinh hoạt:
Rác thải từ sinh hoạt của cán bộ, công nhân viên và công nhân vận hành thải ra
mỗi ngày rác thải có hàm lƣợng hữu cơ cao, dễ phân hủy nhƣ thức ăn thừa, các
loại rác thải từ việc sinh hoạt khác nhƣ: bao nilông, thùng carton.
Mỗi ngày lƣợng rác thải do CB CNV thải ra vào khoảng 40 kg. Lƣợng rác này sẽ
đƣợc thu gom trong các thùng rác, sau đó giao cho đơn vị dịch vụ cơng cộng địa
phƣơng xử lý hoặc đốt bỏ.
 Chất thải rắn từ hoạt động chế biến:
Chất thải rắn từ hoạt động chế biến chủ yếu là vỏ cà phê, bao bì chứa nguyên
liệu, cành, que cịn sót khi thu hoạch.

 Ơ nhiễm do khí thải
 Ơ nhiễm do hoạt động của lị sấy, q trình xay vỏ từ q trình chế biến khơ.
 Ô nhiễm từ tiếng ồn, rung động và nhiệt

GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 11

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung

Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m 3/ngày
đêm”

CHƢƠNG II: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN CÀ PHÊ CÁC
PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI
2.1.TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NƢỚC THẢI CHẾ
BIẾN CÀ PHÊ
Thành phần chính của nƣớc thải từ các nhà máy chế biến cà phê là đƣờng , nhớt, các
chấ t hƣ̃u cơ , và hƣơng liệu tự nhiên Theo nhƣ Hội Đồng Bảo Vệ Tài Nguyên Thiên
Nhiên NRDC, vào năm 1988, qua sáu tháng , nƣớc thải cà phê đã là ô nhiễm 110,000
khố i nƣớc trên ngày ở Trung Mỹ . Rõ ràng những chất bã thải này cần đƣợc xử lý .
Đƣờng: Đƣờng đến từ nhớt hoặc phần ngoài của quả cà phê . Trong quá trinh lên
̀
men, đƣờng bi ̣phân huỷ thành rƣơ ̣u và khí các -bơ-níc. Sau đó ,rƣơ ̣u đ ƣợc biến thành
axít axêtíc, và vì thế mà độ pH của nƣớc bị giảm . Độ pH của nƣớc thải cà phê thƣờng
ở khoảng 3.8.
Nhớt: Phầ n nhớt là phầ n chấ t nhầ y bo ̣c quanh ha ̣t cà phê . Thành phần chủ yếu của
nó là prơtêin, đƣờng và péctin. Phầ n nhớt rấ t khó bi phân huỷ . Trong nƣớc thải cà phê
̣
nó thƣờng kết tủa thành một lớp đen trên bề mặt
. Lớ p chấ t rắ n này có thể làm tắ c
đƣờng ố ng thải và giảm lƣơ ̣ng ơxi trong nƣớc .
Các chất hố hữu cơ : Nhƣ̃ng chấ t này đƣơ ̣c phân hủy dầ n dầ n bở i các vi sinh vâ ̣t
trong nƣớc. Trong quá trinh này , chúng cần sử dụng ôxi trong nƣớc . Lƣơ ̣ng ôxi cầ n để
̀
các vi sinh vật phân huỷ hoàn toàn các chất hữu cơ trong một khối lƣợng nƣớc nhất
đinh đƣơ ̣c go ̣i là “đòi hỏi ôxi sinh ho ̣c” – biological oxygen demand viế t tắ t là BOD.
̣
Nƣớ c thải cà phê có BOD là 20g/l, cao gấ p 200 so với nƣớc thải nhà máy giấ y . Ở
Costa Rica vào nhƣ̃ng năm 80, hai phầ n ba tổ ng lƣơ ̣ng BOD của các con sông là đế n

tƣ̀ nƣớ c thải cà phê.
Lƣơ ̣ng BOD càng cao thì ôxi trong nƣớc bi ̣mấ t càng nhiề u nên các sinh vâ ̣t yế m khí
có điều kiện hoạt động . Điề u này dẫn đế n tình tra ̣ng nƣớc thải cà phê bi ̣bố c mùi , ảnh
hƣởng đế n sƣ́c kho ẻ của con ngƣời , đă ̣c biê ̣t là với nhƣ̃ng ngƣời dùng nƣớc sông , suố i
làm nƣớc uống.
Hƣơng liêu tƣ ̣ nhiên : Đây là các hoá chấ t ta ̣o màu đỏ cho quả cà phê
. Chúng
̣
không có ha ̣i đế n sƣ́c khoẻ hay môi trƣờng , nhƣng chú ng làm nƣớc t hải cà phê có màu
xanh đâ ̣m hoă ̣c đen , làm mất cảnh quan mơi trƣờng
Bảng 2.1: Thành phần tính chất nước thải chế biến cà phê hạt tươi tại Brazil
STT
THÔNG SỐ
ĐƠN VỊ
DÃY GIÁ TRỊ
1.
pH
5,1 – 5,6
2.
COD
mg/l
3.429 – 5.524
3.
BOD5
mg/l
1.578 – 3.242
4.
Chất rắn lơ lửng
mg/l
700 – 890

5.
Phốt pho tổng
mg/l
5,5 – 6,5
6.
Nitơ tổng
mg/l
185 – 247
(Nguồn: Departamento de Engenharia Agricola/Universidade Federal de Vicosa,
36570-000, Vicosa-MG, Brazil).
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 12

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung

Comment [S4]: Bổ sung tổng qua về thành phần
và tính chất nƣớc thải chế biến cà phê


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m 3/ngày
đêm”

̉
̉
̉
́
́
2.2.TÔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHAP XƢ LÝ NƢƠC THAI
2.2.1.Phƣơng pháp xử lý cơ học

Xử lý cơ học (hay cịn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất không
tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nƣớc thải; điều hòa
lƣu lƣợng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc thải.
Các công trình xử lý cơ học xử lý nƣớc thải thông dụng:
2.2.1.1.Song chắn rác
Song chắn rác thƣờng đặt trƣớc hệ thống xử lý nƣớc thải hoặc có thể đặt tại các
miệng xả trong phân xƣởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích thƣớc lớn nhƣ:
nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilông, vải vụn và các loại rác khác, đồng thời bảo vệ các cơng
trình bơm, tránh ách tắc đƣờng ống, mƣơng dẫn.
2.2.1.2.Lƣới lọc
Lƣới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thƣớc nhỏ, thu hồi các thành phần
quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thƣớc nhỏ. Kích thƣớc mắt lƣới từ
0,5÷1,0mm.
Lƣới lọc thƣờng đƣợc bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay trịn (hay cịn
gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dĩa.
2.2.1.3.Bể lắng cát
Bể lắng cát đặt sau song chắn, lƣới chắn và đặt trƣớc bể điều hòa, trƣớc bể lắng đợt
I. Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô nặng nhƣ cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh,
kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mịn,
giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý tiếp theo. Bể lắng cát gồm 3 loại:
 Bể lắng cát ngang

Hình 2.1.Bể lắng cát ngang
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 13

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung

Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m 3/ngày
đêm”

 Bể lắng cát thổi khí
 Bể lắng cát ly tâm
2.2.1.4.Bể tách dầu mỡ
Các loại cơng trình này thƣờng đƣợc ứng dụng khi xử lý nƣớc thải công nghiệp,
nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lƣợng riêng nhỏ hơn nƣớc. Các chất này sẽ bịt kín lỗ
hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học…và chúng cũng phá hủy cấu trúc
bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trong q trình lên men cặn.
2.2.1.5.Bể điều hịa
Bể điều hịa đƣợc dùng để duy trì dịng thải và nồng độ vào cơng trình xử lý ổn
định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lƣu lƣợng của
nƣớc thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học. Bể điều hịa có
thể đƣợc phân loại nhƣ sau:
 Bể điều hòa lƣu lƣợng
 Bể điều hòa nồng độ
 Bể điều hòa cả lƣu lƣợng và nồng độ.
2.2.1.6.Bể lắng
Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nƣớc thải theo nguyên tắc
trọng lực. Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau. Q trình lắng tốt có thể loại bỏ đến
90 ÷ 95% lƣợng cặn có trong nƣớc thải. Vì vậy đây là quá trình quan trọng trong xử lý
nƣớc thải, thƣờng bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học. Để có thể tăng
cƣờng q trình lắng ta có thể thêm vào chất đơng tụ sinh học.
Bể lắng đƣợc chia làm 3 loại:
 Bể lắng ngang (có hoặc khơng có vách nghiêng):

Hình 2.2: Bể lắng ngang
 Bể lắng đứng: mặt bằng là hình trịn hoặc hình vng. Trong bể lắng hình trịn
nƣớc chuyển động theo phƣơng bán kính (radian).

 Bể lắng li tâm: mặt bằng là hình trịn. Nƣớc thải đƣợc dẫn vào bể theo chiều từ
tâm ra thành bể rồi thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngồi.
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 14

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê, công suât 400 m 3/ngày
đêm”

2.2.1.7.Bể lọc
Cơng trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nƣớc thải với
kích thƣớc tƣơng đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nƣớc thải đi qua các vật liệu lọc
nhƣ cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thƣờng làm
việc với hai chế độ lọc và rửa lọc. Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý
nƣớc thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần q hiếm có trong nƣớc thải.
Các loại bể lọc đƣợc phân loại nhƣ sau:
 Lọc qua vách lọc
 Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt
 Thiết bị lọc chậm
 Thiết bị lọc nhanh.

Hình 2.3Bể lọc
2.2.2.Phƣơng pháp xử lý hố học
2.2.2.1.Đơng tụ và keo tụ
Phƣơng pháp đơng tụ-keo tụ là q trình thơ hóa các hạt phân tán và nhũ tƣơng, độ
bền tập hợp bị phá hủy, hiện tƣợng lắng xảy lắng.
Sử dụng đông tụ hiệu quả khi các hat keo phân tán có kích thƣớc 1-100µm. Để tạo

đơng tụ, cần có thêm các chất đơng tụ nhƣ
Phèn nhơm Al2(SO4)3.18H2O. Độ hịa tan của phèn nhôm trong nƣớc ở 20 0C là
362 g/l. pH tối ƣu từ 4.5-8.
Phèn sắt FeSO4.7H2O.Độ hòa tan của phèn sắt trong nƣớc ở 200C là 265 g/l. Q
trình đơng tụ bằng phèn sắt xảy ra tốt nhất ở pH >9.
Các muối FeCl3.6H2O, Fe2(SO4)3.9H2O, MgCl2.6H2O, MgSO4.7H2O, …
Vôi.
GVHD: Nguyễn Chí Hiếu

Trang 15

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung