Báo cáo: "Xử lý chất thải nhà máy đường" pot

Giáo viên:
Giáo viên:
Phạm Thị Thanh Mai
Phạm Thị Thanh Mai

1: H Th Thu ồ ị
1: H Th Thu ồ ị
Di mễ
Di mễ
2: Lê Hoàng Đô
2: Lê Hoàng Đô
3: Tr n Th ầ ị
3: Tr n Th ầ ị
H nhạ
H nhạ
4: T ng Th ố ị
4: T ng Th ố ị
Hoanh
Hoanh
5: L u Th Liênư ị
5: L u Th Liênư ị
6: Nguy n Th ễ ị
6: Nguy n Th ễ ị
L cộ
L cộ
7: Phan Hoàng
7: Phan Hoàng
Minh
Minh

Chất thải nhà máy đường
Chất thải rắn
Chất thải lỏng


Gồm 2 giai đoạn
Giai đoạn
xử lý sơ bộ
Giai đoạn
xử lý sinh học

Điều chỉnh pH
Điều chỉnh pH
Sơ đồ công nghệ xử lý
Sơ đồ công nghệ xử lý
Xử lý kỵ khí
Xử lý kỵ khí
(lên men metan)
(lên men metan)
Nước Thải
Nước Thải
Lắng kỵ khí
Lắng kỵ khí
Lọc bùn
Lọc bùn
Xử lý hiếu khí 1 và 2
Xử lý hiếu khí 1 và 2
Nước ra
Nước ra
Bùn hồi lưu

Bùn hồi lưu
Xử lý bùn
Xử lý bùn

Các công đoạn
xử lý chính
xử lý
sơ bộ
xử lý
kỵ khí
xử lý
hiếu khí

a)
a)
Xử lý sơ bộ:
Xử lý sơ bộ:
•
Loại bỏ tạp chất
Loại bỏ tạp chất
•
pH = 6,5
pH = 6,5
•
Thời gian: 6h
Thời gian: 6h
*
*
Yêu cầu:
Yêu cầu:

•
Hàm lượng canxi cao (>1g/l)
Hàm lượng canxi cao (>1g/l)
•
Bể cân bằng
Bể cân bằng
•
Điều hoà và lắng này giữ ở điều kiện kỵ khí
Điều hoà và lắng này giữ ở điều kiện kỵ khí
b)
b)
Xử lý kỵ khí:
Xử lý kỵ khí:

Nước vào
Nước điều
Nhiệt ra
Nước nóng
Nước vào
Nước điều
Nhiệt ra
Nước điều
Nhiệt ra
Nước nóng
Nước điều
Nhiệt ra
Thiết bị trao
đổi nhiệt
Thiết bị lên
men metan

Thùng
chứa
Thu và hồi
lưu bùn Bể lắng lọc
Thu và hồi
lưu bùn
Thiết bị
Phân phối
khí
Bình
Chứa
khí
Thiết bị trao
đổi nhiệt
Thiết bị trao
đổi nhiệt
Thiết bị trao
đổi nhiệt
Bộ
Bộ
Phận
Phận
Giải
Giải
Phóng
Phóng
khí
khí
Nước ra sau rửa
Nước ra sau rửa

Bùn thừa
Bùn thừa

c)
c)
Xử lý hiếu khí:
Xử lý hiếu khí:
•
Nước ra khỏi hệ kỵ khí được qua lọc bùn
Nước ra khỏi hệ kỵ khí được qua lọc bùn
phần
phần
nước trong vào 2 bể.
nước trong vào 2 bể.
*
*
Bể 1:
Bể 1:


Sục khí + 2 máy khuấy
Sục khí + 2 máy khuấy


Thời gian lưu nước 2 ngày
Thời gian lưu nước 2 ngày
*
*
Bể 2:
Bể 2:

•
Phần 1: nước có Sục khí + khuấy trộn
Phần 1: nước có Sục khí + khuấy trộn
•
Phần 2: nước có Sục khí + khuấy trộn
Phần 2: nước có Sục khí + khuấy trộn
•
Phần 3: bổ sung nước
Phần 3: bổ sung nước
xử lý
xử lý


Tận dụng và xử lý mật rỉ
Sản
Xuất
cồn
Sản
Xuất
Nấm
Men
Bánh mì
Sản
Xuất
Acid
Lactic

Sơ đồ công
Sơ đồ công
nghệ sản

nghệ sản
xuất cồn
xuất cồn
Rỉ đường
Rỉ đường
Xử lý
Xử lý
Lên men rượu
Lên men rượu
Nấm men
Nấm men
Chưng cất
Tinh chế
Cồn thành phẩm
1:
1:


Sản xuất cồn
Sản xuất cồn

a)
a)


Các phương pháp xử lý rỉ đường:
Các phương pháp xử lý rỉ đường:
3 phương pháp
3 phương pháp
•

Cho 3,5 kg H
Cho 3,5 kg H
2
2
SO
SO
4
4
vào 1 tấn rỉ đường, khuấy đều ở
vào 1 tấn rỉ đường, khuấy đều ở
nhiệt độ thường trong 24h sau đó ly tâm dung dịch
nhiệt độ thường trong 24h sau đó ly tâm dung dịch
trong.
trong.
•
Cho 3,5 kg H
Cho 3,5 kg H
2
2
SO
SO
4
4
vào 1 tấn rỉ đường, đun nóng đến
vào 1 tấn rỉ đường, đun nóng đến
nhiệt độ 85
nhiệt độ 85
0
0
C và khuấy đều liên tục trong 6h, sau đó ly

C và khuấy đều liên tục trong 6h, sau đó ly
tâm dung dịch trong.
tâm dung dịch trong.
•
Cho H
Cho H
2
2
SO
SO
4
4
đến khi pH của rỉ đường đạt giá trị bằng 4,
đến khi pH của rỉ đường đạt giá trị bằng 4,
đun nóng 120-125
đun nóng 120-125
0
0
C trong vòng 1 phút để các chất vô
C trong vòng 1 phút để các chất vô
cơ kết tủa, sau đó ly tâm dung dịch trong.
cơ kết tủa, sau đó ly tâm dung dịch trong.
=> Sau khi thu được rỉ đường đã loại chất keo và màu, ta
=> Sau khi thu được rỉ đường đã loại chất keo và màu, ta
tiến hành pha loãng rỉ đường đến nồng độ khoảng 16-
tiến hành pha loãng rỉ đường đến nồng độ khoảng 16-
22% và bổ sung 1 số thành phần để cung cấp thêm
22% và bổ sung 1 số thành phần để cung cấp thêm
vitamin, acid amino, dịch thuỷ phân nấm men…
vitamin, acid amino, dịch thuỷ phân nấm men…

b)
b)


Lên men:
Lên men:
*
*
Là giai đoạn quan trọng nhất, quyết định chất lượng sản
Là giai đoạn quan trọng nhất, quyết định chất lượng sản
phẩm tạo thành.
phẩm tạo thành.
•
Giống: chủ yếu là các chủng nấm men saccharomyces
Giống: chủ yếu là các chủng nấm men saccharomyces
cerevisiae.
cerevisiae.
=> Yêu cầu giống:
=> Yêu cầu giống:
+ Có đầy đủ đặc điểm đặc trưng của nấm men
+ Có đầy đủ đặc điểm đặc trưng của nấm men
+ Tốc độ phát triển mạnh, hoạt lực men cao
+ Tốc độ phát triển mạnh, hoạt lực men cao
+ Lên men được nhiều loại đường khác nhau và đạt tốc độ
+ Lên men được nhiều loại đường khác nhau và đạt tốc độ
lên men nhanh
lên men nhanh
+ Chịu được độ cồn cao từ 10-12%
+ Chịu được độ cồn cao từ 10-12%

+ Thích nghi được với điều kiện không thuận lợi của môi
+ Thích nghi được với điều kiện không thuận lợi của môi
trường đặc biệt là đối với chất sát trùng
trường đặc biệt là đối với chất sát trùng



•
Quá trình lên men:
Quá trình lên men:
-
Môi trường lên men có độ đạt 90-120g/l và
Môi trường lên men có độ đạt 90-120g/l và
pH=4,5-4,8 có thể cấy giống vào
pH=4,5-4,8 có thể cấy giống vào
-
Thời gian lên men từ 65-72h, trong đó 10h đầu có
Thời gian lên men từ 65-72h, trong đó 10h đầu có
sục khí để nấm men sinh sôi nảy nở, sau đó lên
sục khí để nấm men sinh sôi nảy nở, sau đó lên
men tĩnh
men tĩnh
-
Quá trình lên men rượu xảy ra như sau:
Quá trình lên men rượu xảy ra như sau:


Đường và chất dinh dưỡng của môi trường lên
Đường và chất dinh dưỡng của môi trường lên
men được hấp thụ vào trong tế bào nấm men qua

men được hấp thụ vào trong tế bào nấm men qua
màng tế bào và tham gia quá trình trao đổi chất,
màng tế bào và tham gia quá trình trao đổi chất,
rượu ethanol và CO
rượu ethanol và CO
2
2
tạo thành liền thoát ra khỏi tế
tạo thành liền thoát ra khỏi tế
bào, rượu ethanol tan tốt trong nước do vậy nó
bào, rượu ethanol tan tốt trong nước do vậy nó
phát tán rất nhanh vào môi trường xung quanh.
phát tán rất nhanh vào môi trường xung quanh.

c)
c)


Chưng cất và tinh chế cồn:
Chưng cất và tinh chế cồn:
* Kỹ thuật chưng cất ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng rượu
* Kỹ thuật chưng cất ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng rượu
thu được
thu được
* Quá trình chưng cất diễn ra theo 2 giai đoạn:
* Quá trình chưng cất diễn ra theo 2 giai đoạn:
- Chưng cất dịch lên men sẽ thu được rượu thô, quá trình
- Chưng cất dịch lên men sẽ thu được rượu thô, quá trình
chưng cất sẽ tách cồn cùng các chất dễ bay hơi khỏi dịch
chưng cất sẽ tách cồn cùng các chất dễ bay hơi khỏi dịch

lên men
lên men
-
Quá trình tinh chế rượu:
Quá trình tinh chế rượu:


Tách các tạp chất ra khỏi cồn thô để thu được cồn tinh
Tách các tạp chất ra khỏi cồn thô để thu được cồn tinh
khiết. Dựa vào trọng lượng phân tử và khoảng bay hơi
khiết. Dựa vào trọng lượng phân tử và khoảng bay hơi
chia làm 3 nhóm
chia làm 3 nhóm
+ Tạp chất đầu: methanol, aldehyde acetic, ethyl acetate…
+ Tạp chất đầu: methanol, aldehyde acetic, ethyl acetate…
Được lấy ra từ giai đoạn đầu của quá trình tinh chế được
Được lấy ra từ giai đoạn đầu của quá trình tinh chế được
gọi là cồn công nghiệp
gọi là cồn công nghiệp



+ Tạp chất cuồi: isobutylic, isoamylic… Loại này ít
+ Tạp chất cuồi: isobutylic, isoamylic… Loại này ít
tan trong nước, được gọi là dầu fusel hay rượu
tan trong nước, được gọi là dầu fusel hay rượu
tạp
tạp
+ Tạp chất trung gian: loại tạp chất này khó tách
+ Tạp chất trung gian: loại tạp chất này khó tách

khỏi ethanol khi tinh chế, chẳng hạn:
khỏi ethanol khi tinh chế, chẳng hạn:
isobutyrate…
isobutyrate…
=> Sau khi tinh chế 3 loại tạp chất trên ta có được
=> Sau khi tinh chế 3 loại tạp chất trên ta có được
rượu tinh khiết thông thường tinh chế được nồng
rượu tinh khiết thông thường tinh chế được nồng
độ rượu >95,5% (thể tích), muốn rượu có nồng
độ rượu >95,5% (thể tích), muốn rượu có nồng
độ cao hơn cần phải tinh chế thêm.
độ cao hơn cần phải tinh chế thêm.

Sơ đồ quy trình
Sơ đồ quy trình
công nghệ sản
công nghệ sản
xuất nấm men
xuất nấm men
bánh mì
bánh mì
Rỉ đường
Nấm men giống
Nuôi cấy men giống
Nuôi cấy men thương phẩm
Ly tâm, tách rửa men
Ép
Định hình
Sấy
Bao gói

Bảo quản nhiệt độ thường
Men Khô
Xử lý rỉ đường
Đóng gói men ép
Bảo quản lạnh
Men ép
2:
2:
Sản xuất nấm men bánh mì:
Sản xuất nấm men bánh mì:

a)
a)


Nguyên liệu dùng trong sản xuất nấm men
Nguyên liệu dùng trong sản xuất nấm men
bánh mì:
bánh mì:
*
*
Nước:
Nước:
là nguyên liệu chính trong sản xuất vì đây là công nghệ lên
là nguyên liệu chính trong sản xuất vì đây là công nghệ lên
men chìm hiếu khí.
men chìm hiếu khí.
*
*
Nguồn hydratcacbon:

Nguồn hydratcacbon:
thường sử dụng là rỉ đường, phế phẩm của
thường sử dụng là rỉ đường, phế phẩm của
công nghiệp đường.
công nghiệp đường.
-
Yêu cầu:
Yêu cầu:
+ Hàm lượng chất khô >75%
+ Hàm lượng chất khô >75%
+ Đường 40-50%
+ Đường 40-50%
+ Hàm lượng chất tro >7,5%
+ Hàm lượng chất tro >7,5%
+ Tổng nitơ >1,4%
+ Tổng nitơ >1,4%
+ Số lượng vi sinh vật <15000 tế bào/1g rỉ đường
+ Số lượng vi sinh vật <15000 tế bào/1g rỉ đường
* Nguồn photpho và nitơ:
* Nguồn photpho và nitơ:
thường sử dụng urea như nguồn chứa nitơ
thường sử dụng urea như nguồn chứa nitơ
và diamonphotphat (DAP) như nguồn nitơ và photpho.
và diamonphotphat (DAP) như nguồn nitơ và photpho.
*
*
Nguồn kali và magie:
Nguồn kali và magie:
thường sử dụng là K
thường sử dụng là K

2
2
CO
CO
3
3
, KCl, MgSO
, KCl, MgSO
4
4
.7H
.7H
2
2
O,
O,
MgCl
MgCl
2
2

b)
b)


Giống men bánh mì:
Giống men bánh mì:


Giống nấm men thường dùng trong sản xuất là

Giống nấm men thường dùng trong sản xuất là
saccharomyces cerevisiae.
saccharomyces cerevisiae.
-
Yêu cầu:
Yêu cầu:
+ Sinh sản nhanh
+ Sinh sản nhanh
+ Chịu được trong môi trường rỉ đường
+ Chịu được trong môi trường rỉ đường
+ Có lực làm nở bột cao
+ Có lực làm nở bột cao
+ Ít bị thay đổi trong bảo quản
+ Ít bị thay đổi trong bảo quản
+ Có khả năng lên men được đường saccharose, glucose,
+ Có khả năng lên men được đường saccharose, glucose,
maltose.
maltose.
+ Có hoạt lực enzyme zymase và maltase cao
+ Có hoạt lực enzyme zymase và maltase cao

c)
c)


Quá trình nhân giống và nuôi cấy:
Quá trình nhân giống và nuôi cấy:


Nhân giống nấm men là quá trình làm tăng dịch nấm

Nhân giống nấm men là quá trình làm tăng dịch nấm
men giống sau mỗi chu kỳ nuôi.
men giống sau mỗi chu kỳ nuôi.
* Điều kiện nuôi:
* Điều kiện nuôi:
-
Môi trường trong nước đường có chứa 2-4% đường,
Môi trường trong nước đường có chứa 2-4% đường,
bổ sung thêm 1 số muối dinh dưỡng
bổ sung thêm 1 số muối dinh dưỡng
-
Môi trường phải được thanh trùng và làm nguội trước
Môi trường phải được thanh trùng và làm nguội trước
khi cho giống nấm men vào hay chuyển từ chu kỳ
khi cho giống nấm men vào hay chuyển từ chu kỳ
trước sang chu kỳ sau
trước sang chu kỳ sau
-
Nhiệt độ lên men là 26-30
Nhiệt độ lên men là 26-30
0
0
C
C
-
pH dịch nuôi 4- 4,5
pH dịch nuôi 4- 4,5
-
Thời gian 10-24h
Thời gian 10-24h

-
Nuôi trên máy lắc hay thổi khí vô trùng tuỳ theo dung
Nuôi trên máy lắc hay thổi khí vô trùng tuỳ theo dung
dịch nuôi cấy
dịch nuôi cấy

Các giai
Các giai
đoạn nhân
đoạn nhân
giống
giống
Thể tích
Thể tích
dịch nuôi
dịch nuôi
cấy
cấy
Hiệu suất
Hiệu suất
thu hồi
thu hồi
(%)
(%)
Phòng thí
Phòng thí
nghiệm
nghiệm
(3-5 cấp)
(3-5 cấp)

10ml-10
10ml-10
lít
lít
12-16
12-16
16-24
16-24
Lắc hoặc
Lắc hoặc
sục khí:
sục khí:
1-2
1-2
8-10
8-10
Giống
Giống
thuần
thuần
khiết (2-4
khiết (2-4
cấp)
cấp)
50-1500
50-1500
lít
lít
10-24
10-24

10-18
10-18
5-10
5-10
15-20
15-20
Giống sản
Giống sản
xuất (2-3
xuất (2-3
cấp)
cấp)
5-15 m
5-15 m
3
3
5-8
5-8
10-15
10-15
20-50
20-50
20-50
20-50
Bảng điều kiện nhân giống nấm men
Bảng điều kiện nhân giống nấm men
Nồng độ
Nồng độ
(%)
(%)

Thời gian
Thời gian
(giờ)
(giờ)
Lưu lượng
Lưu lượng
khí(m
khí(m
3/
3/
m
m
3
3
.h)
.h)
Điều kiện nuôi cấy
Điều kiện nuôi cấy

d)
d)


Thu nhận sinh khối nấm men:
Thu nhận sinh khối nấm men:
*
*
Thu nhận sinh khối nấm men dạng paste:
Thu nhận sinh khối nấm men dạng paste:
đầu tiên là quá

đầu tiên là quá
trình tách và rửa nấm men, thực hiện các phương pháp
trình tách và rửa nấm men, thực hiện các phương pháp
sau:
sau:
- Khi nhận nấm men, người ta rửa nấm men trong 1 thiết bị
- Khi nhận nấm men, người ta rửa nấm men trong 1 thiết bị
có hệ thống cấp nước lạnh và tách nấm men liên trong
có hệ thống cấp nước lạnh và tách nấm men liên trong
máy ly tâm.
máy ly tâm.
-
Rửa nấm men trong hệ thống gồm 2 thiết bị bằng
Rửa nấm men trong hệ thống gồm 2 thiết bị bằng
phương pháp hoà tan gián đoạn, gồm 3 gia đoạn:
phương pháp hoà tan gián đoạn, gồm 3 gia đoạn:
+ Tách nấm men khỏi dịch
+ Tách nấm men khỏi dịch
+ Tách nấm men từ nước rửa 1 và 2
+ Tách nấm men từ nước rửa 1 và 2
+ Ly tâm lần lượt các phần trên
+ Ly tâm lần lượt các phần trên
- Tách nấm men bằng cách ly tâm 3 lần
- Tách nấm men bằng cách ly tâm 3 lần

*
*
Thu nhận nấm men dạng khô:
Thu nhận nấm men dạng khô:
từ nấm men

từ nấm men
dạng paste, ta đem sấy để thu nhận nấm men
dạng paste, ta đem sấy để thu nhận nấm men
dạng khô có độ ẩm <10%, quá trình sấy trải
dạng khô có độ ẩm <10%, quá trình sấy trải
qua 3 giai đoạn:
qua 3 giai đoạn:
•
Tách nước tự do trong nấm men paste còn
Tách nước tự do trong nấm men paste còn
khoảng 50-52%, nhiệt độ sấy <40
khoảng 50-52%, nhiệt độ sấy <40
0
0
C.
C.
•
Tách nước tự do và 1 phần nước liên kết.
Tách nước tự do và 1 phần nước liên kết.
•
Tách nước liên kết trong tế bào đến độ ẩm
Tách nước liên kết trong tế bào đến độ ẩm
cuối cùng <10%
cuối cùng <10%