MỤC LỤC
Trang bìa i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục bảng iv
Danh mục hình v
Danh từ và các thuật ngữ áp dụng vi
Chương I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY 6
1.1 Lịch sử hình thành và phát triển 6
1.1.1 Địa điểm xây dựng 7
1.1.2 Sơ đồ tổ chức của công ty 9
1.2 Sản phẩm của công ty 11
1.3 An toàn lao động và phòng cháy chữa cháy 12
1.4 Hệ thống xử lý nước thải 12
1.4.1 Thành phần và tính chất nước thải 12
1.4.2 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải 12
1.4.3 Thuyết minh quy trình xử lý nước thải 14
1.4.4 Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp:TCVN 5945 – 1995 15
Chương II: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT 17
2.1 Nhiệm vụ của từng loại nguyên liệu 17
2.1.1 Nguyên liệu chính 17
2.1.1.1 Tổng quan về mía 17
2.1.1.2 Điều kiện sinh thái 21
2.1.1.3 Phân loại 21
2.1.1.4 Yêu cầu kỹ thuật 21
2.1.1.5 Nguồn cung cấp 21
2.1.2 Nguyên liệu phụ 22
2.2 Kiểm tra và xử lý nguyên liệu 22
2.2.1 Đánh giá tạp chất 23
2.2.2 Phân tích CCS 23
Chương III: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 26
3.1 Quy trình công nghệ 26
3.1.1 Thuyết minh quy trình 28
3.1.1.1 Tiếp nhận và xử lý nguyên liệu 28
3.1.1.1.1 Tiếp nhận và xử lý sơ bộ mía trước khi ép 28
3.1.1.1.2 Ép mía 29
3.1.2 Làm sạch 31
3.1.2.1 Sơ đồ công nghệ khâu làm sạch 31
3.1.2.2 Thuyết minh khâu làm sạch 33
3.1.3 Nấu đường – trợ tinh 37
3.1.3.1 Nấu đường 37
3.1.3.2 Trợ tinh 39
1
3.1.4 Ly tâm – thành phẩm 39
3.1.4.1 Ly tâm 39
3.1.4.2 Thành phẩm 39
3.2 Các thiết bị chính 40
3.2.1 Thiết bị lắng trong 40
3.2.2 Nồi bốc hơi 43
3.2.3 Thiết bị lắng nổi 45
3.2.4 Nồi nấu đường 47
3.2.5 Máy ly tâm 49
3.2.6 Trống sấy 51
3.3 Các sự cố trong sản xuất và cách khắc phục 51
3.3.1 Che ép 51
3.3.2 Hóa chế 51
3.3.3 Nấu đường 51
3.3.4 Lò hơi 51
3.3.5 Turbin 52
3.3.6 Ly tâm 52
Chương IV: SẢN PHẨM 53
4.1 Các sản phẩm 53
4.1.1 Sản phẩm chính 53
4.1.2 Sản phẩm phụ 53
4.1.3 Phế phẩm 54
4.2 Phương pháp kiểm tra sản phẩm và xử lý phế phẩm 54
4.2.1 Phương pháp kiểm tra sản phẩm 54
4.2.1.1 Kiểm tra bán thành phẩm 54
4.2.1.1.1 Kiểm tra nước mía và mật chè 54
4.2.1.1.2 Đường non 56
4.2.1.2 Kiểm tra thành phẩm 56
4.2.2 Xử lý phế phẩm 58
4.3 Tồn trữ và bảo quản 58
DANH MỤC BẢNG
2
1.1 Thành phần và tính chất nước thải 12
1.2 Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp TCVN 5945 – 1995 15
3.1 Thông số của nước mía hỗn hợp 30
3.2 Thông số của bã mía 31
3.3 Thành phần của nước mía hỗn hợp 33
3.4 Thông số kỹ thuật nồi bốc hơi 35
3.5 Thời gian nấu đường 38
3.6 Độ chênh lệch giữa AP đường non và AP mật 38
3.7 Thời gian trợ tinh cho các loại đường 39
DANH MỤC HÌNH
3
Bảng số Tên bảng Trang
Hình số Tên hình Trang
1.1 Công ty cổ phần Đường Nước Trong 6
1.2 Sơ đồ mặt bằng công ty 8
1.3 Sơ đồ tổ chức công ty 9
1.4 Sản phẩm đường RS 11
1.5 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải 13
2.1 Khóm mía 17
3.1 Quy trình công nghệ sản xuất đường 27
3.2 San bằng 1 và san bằng 2 28
3.3 Dao băm 29
3.4 Sơ đồ thẩm thấu 30
3.5 Trục ép mía 31
3.6 Sơ đồ công nghệ làm sạch 32
3.7 Sơ đồ nấu 3 hệ 38
3.8 Máy phân loại đường 40
3.9 Thiết bị lắng trong 40
3.10 Bản bẽ thiết bị lắng trong 42
3.11 Nồi bốc hơi 43
3.12 Bản vẽ nồi bốc hơi 44
3.13 Lắng nổi 45
3.14 Bản vẽ thiết bị lắng nổi 46
3.15 Thiết bị nấu đường 47
3.16 Bản vẽ thiết bị nấu đường 48
3.17 Máy ly tâm gián đoạn và liên tục 49
3.18 Bản vẽ máy ly tâm liên tục 50
3.19 Trống sấy 51
4.1 Sản phẩm đường RS 53
4.2 Trống lọc bùn 58
4.3 Kho bảo quản 58
DANH TỪ VÀ THUẬT NGỮ ÁP DỤNG
4
1. Nguyên liệu mía: là toàn bộ lượng mía đổ xuống băng tải đưa vào xử lý sơ bộ và ép
bao gồm: cây mía, lá mía, rể mía,…
2. Thành phần xơ: là thành phần chất khô không hòa tan trong nước mía (tính theo phần
trăm so với mía).
3. Nồng độ chất khô hòa tan: là tổng thành phần các chất hòa tan trong dung dịch được
biểu diễn bằng phần trăm so với khối lượng dung dịch. Kí hiệu: Bx = % (đối với dung
dịch đường thì độ brix = 1%).
• Chất khô toàn phần: là lượng chất khô thu được khi tách hết nước.
• Chất khô hòa tan (chất khô chiết quan kế): đo được trên máy chỉ bao nhiêu
thì số đó là số Bx.
4. Pol: thành phần đường tổng (%) được xác định qua phân cực kế một lần. Trên thực tế ta
tính: pol là tổng nồng độ phần trăm đường saccharose trong dung dịch.
5. AP = Pol/Bx là tỷ số giữa nồng độ phần trăm đường saccharose với nồng độ phần trăm
chất tan trong dung dịch.
6.Chất không đường: Bx (%) – Pol (%). (Chất hòa tan không phải đường saccharose).
7. Đường non: là dung dịch đường có
0
Bx > 90% bao gồm tinh thể đường saccharose và
dung dịch đường (ở dạng quá bão hòa).
8. Mật: là dung dịch đường được tách ra từ đường non (nhờ máy ly tâm).
9. Đường RS (Refinded Standar): đường tinh luyện chuẩn (đường trắng đồn điền,đường
trắng trực tiếp).
10. Chè trong (nước mía trong): là thành phần nước mía thu được sau khi lắng trong.
11. Bùn nước: là phần dung dịch lấy ra ở đáy bồn lắng.
12. Chè lọc: là thành phần nước mía lấy được ở trống lọc quay chân không.
13. Bã bùn: là hỗn hợp gồm bùn ướt, bã nhuyễn lấy ra sau trống lọc chân không.
Chương I
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY
N1.1 Lịch sử hình thành và phát triển
5
hà máy đường Nước Trong được xây dựng ở xã Tân Hội, huyện Tân Châu, tỉnh Tây Ninh địa
điểm này cách thị xã Tây Ninh 44km về hướng Tây Bắc.
Nhà máy được khởi công xây dựng vào năm 1988 với thiết kế của chuyên gia nhà máy đường
Cuba, thiết bị được mua ở các nước:Tây Ban Nha, Đức, Liên Xô, Trung Quốc và một số được chế
tạo trong nước. Nhà máy chính thức hoạt động và cho ra sản phẩm vào đầu 04/1992, nhà máy làm
lễ khánh thành vào ngày 30/04/1992.
Nhà máy đường Nước Trong sản xuất đường trắng trực tiếp từ mía theo phương pháp sulfit hóa
acid tính, với công suất 500 tấn mía/ngày. Với sự giúp đỡ kỹ thuật của các chuyên gia Cuba và
đội ngũ công nhân được đào tạo có kỹ thuật chuyên môn, được sự lãnh đạo đúng đắn của ban
giám đốc nhà máy, nên nhà máy hoạt động ổn định và đạt hiệu quả ngay từ ban đầu. Để giải quyết
phần nào sản lượng mía trong tỉnh nên 05/1995 nhà máy bắt đầu nâng công suất từ 500 mía
tấn/ngày lên 1000 tấn mía/ngày. Qua 6 tháng làm việc kiên trì,vượt khó của tập thể công nhân
viên nhà máy đến 11/1995 nhà máy hoạt động với năng suất 1000 tấn mía/ngày. Đến 03/1996 nhà
máy đường Nước Trong xác nhập với nông trường mía Nước Trong thành Xí Nghiệp đường
Nước Trong và trực thuộc Công Ty mía đường Tây Ninh, do đó chủ động được phần nào nguồn
nguyên liệu phục vụ cho sản xuất sau này.
Đến 11/1996 chất lượng sản phẩm của nhà máy đã sánh cùng với các nhà máy Bình Dương, Hiệp
Hòa….
Từ 10/2005 đến nay công ty chuyển thành Công Ty Cổ Phần Đường Nước Trong với công suất
sản xuất là 1000 tấn mía/ngày.
1.1.1 Địa điểm xây dựng
Nhà máy đường Nước Trong được xây dựng ở xã Tân Hội, huyện Tân Châu, tỉnh Tây Ninh địa
điểm này cách thị xã Tây Ninh 44km về hướng Tây Bắc.
6
Hình 1.1: Công Ty Cổ Phần Đường Nước Trong
7
Những thuận lợi và khó khăn:
Thuận lợi
Nhà máy nằm trong vùng nguyên liệu lớn
Địa hình có suối thiên nhiên rộng lớn cung cấp nước đủ cho sản xuất.
Có đội ngũ cán bộ, công nhân được đào tạo về chuyên môn.
Có sự chỉ đạo sáng suốt của ban lãnh đạo và áp dụng được một số tiến bộ kỹ thuật ngành đường
trong nước và thế giới
8
Hình 1.2: Sơ đồ mặt bằng nhà máy
Khó khăn
Vì nhà máy mới xây dựng nên việc quản lí chưa có kinh nghiệm cao.
Thiết bị mùa từ nhiều quốc gia nên khó đồng bộ và gặp khó khăn trong sản xuất cũng như trong
bảo dưỡng trang thiết bị.
Nhà máy nằm ở vùng sâu vùng xa nên việc vận chuyển vật tư, sản phẩm tốn nhiều chi phí.
1.1.2 Sơ đồ tổ chức của công ty
1.1.3 Chức năng cơ cấu tổ chức
Giám đốc:
- Là người trực tiếp điều hành công việc của công ty, do hội đồng quản trị bổ nhiệm.
- Là người đại diện công ty trong mọi hoạt động kinh doanh, mọi trường hợp khởi kiện,
khiếu nại, giải quyết tranh chấp tại tòa. Bảo vệ quyền và lợi ích hợp pháp của công ty.
- Các quyền và nhiệm vụ khác theo quy định của pháp luật và điều lệ của công ty.
Phòng kinh tế - tài vụ:
- Tham mưu cho giám đốc về tổ chức tài chính - kế toán đạt hiệu quả, kiểm tra việc sử dụng
tài sản, vật tư, tiền vốn, xây dựng các kế hoạch ngắn hạn, trung hạn, dài hạn.
- Tham mưu cho giám đốc về công tác kinh doanh.
- Các quyền và nhiệm vụ khác theo quy định của pháp luật và điều lệ của công ty.
Phòng tổ chức – hành chính:
- Giúp giám đốc tổ chức bộ máy khoa học hợp lí xây dựng nội dung và thực hiện đầy đủ các
chính sách của nhà nước ban hành về tiền lương, tiền thưởng, bảo hiểm xã hội,.
- Các quyền và nhiệm vụ khác theo quy định của pháp luật và điều lệ của công ty.
9
GIÁM ĐỐC
GIÁM ĐỐC
PGĐ NÔNG NGHIỆP
PGĐ NÔNG NGHIỆP
PGĐ KỸ THUẬT
PGĐ KỸ THUẬT
PHÒNG
KT-VT-CL
PHÒNG
KT-VT-CL
XƯỞNG
SẢN XUẤT
XƯỞNG
SẢN XUẤT
PHÒNG
TC-HC
PHÒNG
TC-HC
PHÒNG
NGUYÊN LIỆU
PHÒNG
NGUYÊN LIỆU
BAN KIỂM
SOÁT
BAN KIỂM
SOÁT
Hình 1.3: Sơ đồ tổ chức của công ty
PHÒNG
KINH TẾ - TÀI VỤ
PHÒNG
KINH TẾ - TÀI VỤ
Phòng giám đốc nông nghiệp:
- Giúp giám đốc chỉ đạo các hoạt động trong công tác nguyên liệu đầy đủ kịp thời đúng tiến
độ về số lượng chất lượng của cây mía.
- Xây dựng và mở rộng vùng nguyên liệu đáp ứng nhu cầu hoạt động kinh doanh.
- Các quyền và nhiệm vụ khác theo quy định của pháp luật và điều lệ của công ty.
+ Phòng nguyên liệu:
- Đảm bảo đủ khối lượng và chất lượng mía cao kịp thời phục vụ cho chế biến của nhà máy,
nghiên cứu các ứng dụng về khoa học kỹ thuật canh tác mía.
- Các quyền và nhiệm vụ khác theo quy định của pháp luật và điều lệ của công ty.
+ Ban kiểm soát:
- Giúp giám đốc việc thực hiện hợp đồng do phòng nguyên liệu ký kết, kết hợp với phòng
nguyên liệu áp dụng các vấn đề cơ giới hóa phục vụ sản xuất, tăng năng suất mía cho công
ty.
- Các quyền và nhiệm vụ khác theo quy định của pháp luật và điều lệ của công ty.
Phòng giám đốc kỹ thuật:
- Giúp giám đốc về công tác chuyên môn, về chỉ đạo kỹ thuật sản xuất.
- Tham mưu cho giám đốc về quy trình công nghệ chế biến đường và các sản phẩm từ mía.
- Ban hành và điều chỉnh các định mức tiêu chuẩn kỹ thuật.
- Các quyền và nhiệm vụ khác theo quy định của pháp luật và điều lệ của công ty.
+ Phòng kỹ thuật – vật tư – chất lượng:
- Xây dựng và quản lý vận hành các quy trình máy móc, thiết bị chế biến đường và các sản
phẩm khác.
- Quản lý chất lượng hệ thống theo tiêu chuẩn ISO 9001 : 2008, xây dựng kế hoạch bảo
dưỡng, định mức kỹ thuật đảm bảo về chất lượng và số lượng vật tư hàng hóa phục vụ cho
sản xuất và sửa chữa.
- Các quyền và nhiệm vụ khác theo quy định của pháp luật và điều lệ của công ty.
+ Xưởng sản xuất:
- Quản lý, bảo quản, khai thác sử dụng các mọi tài sản được giao áp dụng những quy trình
công nghệ tiên tiến vào sản xuất. Tổ chức sản xuất hợp lý.
- Các quyền và nhiệm vụ khác theo quy định của pháp luật và điều lệ của công ty.
1.2 Sản phẩm của công ty
Sản phẩm chính
Sản phẩm chính của công ty là đường các trắng RS. Năng suất sản xuất của công ty là 1000 tấn
mía/ngày.
Chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm có tiêu chuẩn sau:
10
• Độ pol: 99.7%
• Đường khử: 0.08 – 0.15%
• Độ ẩm: 0.05%
• Tro: 0.01 – 0.05%
• Độ màu:
≤
160 IU (Icumsa)
Sản phẩm phụ
Trong quá trình sản xuất nhà máy cho ra sản phẩm phụ là mật rỉ có thông số :
• AP : 28 – 35 %
•
0
Bx: 78 – 82%
Mật rỉ dùng để lên men, chưng cất cồn, rượu và dùng để lên men làm bột ngọt (mì chính). Nhưng
hiện tại ở nhà máy được bán đi nơi khác.
Phế phẩm: Bã mía dư trong quá trình sản xuất được dùng làm phân bón, chất đốt, ván ép,….
Bã bùn có thể làm chất đốt (than bùn); làm phân vi sinh; thức ăn gia súc (sau chế
biến). Nhưng ở nhà máy bã bùn được bán cho các hộ nông dân làm phân bón.
1.3 An toàn lao động và phòng cháy chữa cháy
Công ty có các hệ thống báo cháy tự động đặt ở kho bãi, nhà xưởng, văn phòng. Đầu năm công ty
có đợt tập huấn cho các công nhân trong nhà máy.
1.4 Hệ thống xử lý nước thải
11
Hình 1.4. Sản phẩm đường RS
Trong quá trình sản xuất của nhà máy có phát sinh một lượng nước thải sản xuất với lưu lượng
khoảng 200m
3
/ngày và tải lượng ô nhiễm cao, nếu không được xử lý tốt sẽ gây ô nhiễm môi
trường và ảnh hưởng đến nguồn nước trong khu vực.
Để bảo vệ môi trường Công Ty Cổ Phần Đường Nước Trong hợp đồng với Công Ty TNHH TM
& DV Công Nghệ Xanh tiến hành thiết kế và thi công lắp đặt hệ thống xử lý nước thải cho nhà
máy của Công Ty Cổ Phần Đường Nước Trong.
1.4.1 Thành phần và tính chất nước thải
Thông số Đầu vào
Tiêu chuẩn
nguồn loại A
Dãy giá trị Giá trị
tính toán
pH
BOD
5
tổng, mg/L
COD tổng, mg/L
Tổng P, mg P/L
Cặn lơ lửng (SS), mg/L
Dầu, mg/L
5.5 – 6
1600 – 12000
2200 – 16000
6 – 15
300 – 1300
20 - 40
6
5000
7000
50
150
30
6.0 – 8.5
< 50
< 100
< 6
< 100
-
1.4.2 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải
12
Bảng 1.1 : Thành phần và tính chất nước thải
(Nguồn
1.4.3 Thuyết minh quy trình công nghệ
Nước thải từ xưởng sản xuất theo hệ thống thoát nước riêng được dẫn đến hầm bơm nước thải.
Tại hầm bơm bố trí hai bơm nước thải nhúng chìm có công suất 20 m
3
/h có nhiệm vụ bơm nước
thải vào bể lắng 1.
Bể lắng 1 có chức năng như sau: Loại bỏ các tạp chất rắn lắng mà các chất này có thể gây nên
hiện tượng bùn lắng trong nguồn tiếp nhận. Tách dầu, mỡ hoặc các chất nổi khác. Giảm tải trọng
hữu cơ cho công trình xử lý sinh học phía sau.
Cặn tươi tại bể lắng 1 có tỉ trọng 1.03 – 1.05, hàm lượng chất rắn 4 – 12%. Toàn bộ lượng bùn
này sẽ được thu gom ở đáy bể và bơm đến sân phơi bùn.
Nước thải được thu ở máng thu nước tại bể lắng sau đó tự chảy vào bể điều hòa.
13
Hình 1.5: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải
Bể điều hòa có tác dụng điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải giúp hệ thống xử lý làm việc ổn
định đồng thời giảm kích thước các công trình đơn vị xử lý phía sau. Tại bể điều hòa bố trí bơm
nước thải có công suất 20 m
3
/h có nhiệm vụ bơm nước thải vào bể xử lý sinh học kỵ khí.
Trong bể sinh học kỵ khí dưới tác dụng của enzyme do vi khuẩn tiết ra, các phức chất và chất
không tan (như polysaccharides, protein, lipids) chuyển hóa thành các phức đơn giản hơn hoặc
các chất hòa tan (như đường, các amino, acid béo).
Quá trình này xảy ra chậm: Tốc độ thủy phân phụ thuộc vào pH, kích thước hạt và đặc tính dễ
phân hủy của cơ chất. Vi khuẩn có chức năng chuyển hóa các chất hòa tan thành chất đơn giản
như acid béo dễ bay hơi, alcohol, acid lactic, methanol, CO
2
, H
2
, NH
3
, H
2
S và sinh khối mới. Vi
khuẩn acetic chuyển hóa các sản phẩm của giai đoạn acid hóa thành acetate, H
2,
CO
2
và sinh khối
mới. Tiếp theo quá trình acid hóa trong bể sinh học kỵ khí là giai đoạn methane hóa, đây là giai
đoạn cuối cùng của quá trình phân hủy kỵ khí các acid acetic, H
2
, CO
2
, acid formic và methanol
chuyển hóa thành methane, CO
2
và sinh khối mới quyết định đến hiệu quả xử lý của quá trình xử
lý kỵ khí.
Nước thải sau xử lý kỵ khí tiếp tục được xử lý hiếu khí bằng hồ sinh học hiếu khí từng mẽ. Trong
hồ sinh học hiếu khí kết hợp quá trình bùn hoạt tính, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan
chuyển hóa thành bông bùn sinh học quần thể vi sinh vật hiếu khí – có khả năng lắng dưới tác
dụng của trọng lực. Nước thải chảy liện tục vào bể sinh học trong đó khí được đưa vào cùng xáo
trộn với bùn hoạt tính, cung cấp oxy cho vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ. Trong điều kiện như
trên, vi sinh vật tăng trưởng tăng sinh khối và kết thành bông bùn. Bể sinh học kỵ khí tiếp xúc với
trộn hoàn toàn đòi hỏi chọn hình dạng bể, trang thiết bị sục khí thích hợp. Bể này có dạng chữ
nhật, hàm lượng bùn hoạt tính và nhu cầu oxy đồng nhất trong toàn bộ thể tích bể. Bể này có ưu
điểm chịu được tải rất tốt. METCALF và EDDY (1991) đưa ra tải trọng thiết kế khoảng 0.8 – 2.0
kg BOD
5
/m
3
ngày với hàm lượng bùn 2500 – 4000 mg/L, tỉ số F/M 0.2 – 0.6. Hỗn hợp bùn hoạt
tính và nước thải gọi là dung dịch xáo trộn. Hồ sinh học hoạt động từng mẽ,nước thải sau khi xục
khí để lắng tách bùn hoạy tính ra khỏi nước. Nước thải sau khi lắng bùn được bơm sang hồ tùy
tiện. Bùn trong hồ sinh học hiếu khí sẽ định kì bơm về sân phơi bùn.
Tại hồ tùy tiện, đầu tiên các chất hữu cơ bị phân hủy bởi vi sinh vật. Các sản phẩm tạo thành sau
khi phân hủy lại được rong tảo sử dụng. Do kết quả của hoạt động sống mà oxy tự do được tạo
thành hòa tan vào trong nước rồi lại được vi sinh vật sử dụng trong điều kiện hiếu khí để trao đổi
chất. Sự hoạt động của rong tảo không phải là bộ phận trọng yếu của quá trình mà chỉ tạo điều
kiện thuận lợi, tức là nguồn cung cấp oxy cho quá trình. Vai trò chủ yếu ở đây vẫn là vi sinh vật.
Đặc điểm của hồ sinh học tùy tiện là theo chiều sâu của mực nước mà phân ra ba lớp: hiếu khí,
trung gian và yếm khí kể từ trên xuống dưới. Rong tảo phát triển theo kiểu tự dính và tùy thuộc
vào điều kiện ánh sáng. Đối với nước thải, cường độ ánh sáng chiếu sáng trên mặt nước và qua độ
sâu 40 – 70cm đã bị giảm tới 99%. Do vậy chiều sâu hồ sinh học tùy tiện được thiết kế đảm bảo
cho quá trình quang hợp xảy ra thuận lợi.
Nước thải sau khi qua hồ tùy tiện được thải vào nguồn tiếp nhận trong khu vực. Nước thải xả vào
nguồn đảm bảo đạt loại B theo tiêu chuẩn TCVN 5945 – 1995.
Sân phơi bùn tiếp nhận bùn tươi từ bể lắng 1, (bể lắng bùn hoạt tính), bể UASB (không thường
xuyên) và hồ sinh học hiếu khí (không thường xuyên). Nhiệm vụ của sân phơi bùn là tách ra từ
hỗn hợp bùn được dẫn về mương oxy hóa. Phần bùn khô được thu gom định kì và được sử dụng
làm phân bón…
14
1.4.4 Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp: TCVN 5945 – 1995
TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn
A B C
1 Nhiệt độ
0
C 40 40 45
2 pH - 6 - 9 5.5 - 9 5 - 9
3 BOD
5
(20
0
C) mg/ l 20 50 100
4 COD mg/ l 50 100 400
5 Chất rắn lơ lửng mg/ l 50 100 200
6 Asen mg/ l 0.05 0.1 0.5
7 Cadmi mg/ l 0.01 0.02 0.5
8 Chì mg/ l 0.1 0.5 1
9 Clo (dư) mg/ l 1 2 1
10 Crom (VI) mg/ l 0.25 0.1 0.5
11 Crom (III) mg/ l 0.2 1 2
12 Dầu mỡ khoáng mg/ l KPHĐ 1 5
13 Dầu động thực vật mg/ l 5 10 5
14 Đồng mg/ l 0.2 1 5
15 Kẽm mg/ l 1 2 5
16 Mangan mg/ l 0.2 1
17 Niken mg/ l 0.2 1 2
18 Photpho hữu cơ mg/ l 0.2 0.5 1
19 Photpho tổng số mg/ l 4 6 8
20 Sắt mg/ l 1 5 10
21 Tetracloetylen mg/ l 0.02 0.1 0.1
22 Thiếc mg/ l 0.2 1 5
23 Thủy ngân mg/ l 0.005 0.005 0.01
24 Tổng Nitơ mg/ l 30 30 60
25 Tricletylen mg/ l 0.005 0.3 0.3
26 Amoniac (tính theo N) mg/ l 0.1 1 10
27 Florua mg/ l 1 2 5
28 Phenola mg/ l 0.001 0.05 1
29 Sulfua mg/ l 0.5 0.5 1
30 Xianua mg/ l 0.05 0.1 0.2
31 Coliform MNP/1000m l 5000 1000 -
32
Tổng hoạt độ phóng xạ α
Bq/ l 0.1 0.1 -
33
Tổng hoạt độ phóng xạ β
Bq/ l 1.0 1.0 -
15
Bảng 1.2: Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp: TCVN 5945 – 1995
Chương II
NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
2.1 Nhiệm vụ của từng loại nguyên liệu
2.1.1 Nguyên liệu chính
Mía là nguyên liệu chính để sản xuất đường saccharose của Việt Nam và nhiều nước vùng
nhiệt đới. Cây mía có nguồn gốc từ Ấn Độ. Mía thuộc họ hòa thảo (Poaceae), giống
Saccharum L
16
2.1.1.1 Tổng quan về cây mía
Hình thái của cây mía
• Thân mía: hình trụ, có chiều dài từ 2 – 3m, phân làm nhiều lóng nối với nhau bằng mắt
mía,xung quanh mắt mía có một rãnh lõm có chứa mầm. Mía được trồng bằng ngọn có chứa hai
mắt mía.
• Lá mía: dài, thuôn, dẹp và bén.
• Rễ mía: rễ chùm, hút nước và chất dinh dưỡng nuôi cây. Phần gốc mía chứa nhiều đường
hơn phần ngọn.
Thành phần của cây mía
• Đường: saccharose, glucose, fructose chiếm 12%.
• Nước: các hợp chất không đường, chất béo, hợp chất chứa Nitơ,…
• Tạp chất không tan: rễ, lá, cát, đất.
Thành phần %
17
Hình 2.1: Khóm mía
Bảng 2.1: Thành phần của nước mía trong cây mía
(Nguồn: Theo sách kỹ thuật sản xuất mía)
Đường
Saccharose
Glucose
Fructose
Xơ
Cellulose
Pentosan
Araban
Ligin
Chất chứa nitơ
Protein
Acid amin
Acid citric
Chất béo và sáp
Pectin
Acid tự do
Acid kết hợp
Chất vô cơ
SiO
2
K
2
O
Na
2
O
CaO
MgO
Fe
2
O
3
P
2
O
5
Nước
12.0
0.90
0.50
5.50
2.00
0.50
2.00
0.12
0.07
0.21
0.20
0.08
0.12
0.25
0.12
0.01
0.02
0.01
Vết
0.07
74.5
Đường saccharose: Là thành phần quan trọng nhất của mía đối với công nghiệp sản
xuất đường.
Công thức : C
12
H
22
O
11
Khối lượng phân tử: 342
18
Sac được cấu tạo từ 2 đường đơn là α, d – glucose và β, d – fructose. Công thức cấu tạo
như sau:
+ Tính chất vật lý:
Đường sac là đường đơn, trong suốt, không màu, tỷ trọng 1.5879g/cm
3
. Nhiệt độ nóng
chảy là 186 – 188
0
C.
Độ hòa tan: Đường dễ tan trong nước, khó tan trong dung môi như dầu hỏa, benzen…
Độ nhớt: Độ nhớt dung dịch tăng khi nồng độ dung dịch tăng, độ nhớt dung dịch giảm khi
nhiệt độ dung dịch giảm.
Nhiệt dung riêng: Phụ thuộc vào nồng độ.
+ Tính chất hóa học:
o Tác dụng của acid: Bị thủy phân thành glucose và fructose.
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O C
6
H
11
O
6
+ C
6
H
11
O
6
Saccharose Glucose Fructose
o Tác dụng của kiềm: Bị phân hủy thành chất màu và acid hữu cơ.
o Môi trường kiềm có mặt Ca
2+
: Tạo thành các muối canxi saccarat.
C
12
H
22
O
11
+ Ca(OH)
2
C
12
H
22
O
11
. CaO + H
2
O
o Tác dụng của enzyme invertase: Đường bị thủy phân thành glucose và fructose.
Chất không đường của mía
Thông thường trong ngành đường người ta gọi tất cả những chất có trong mía trừ saccharose, là
chất không đường, trong đó bao gồm cả đường glucose, fructose và rafinose.
Chất không đường của nước mía có thể chia như sau:
- Chất không đường không chứa nitơ
- Chất không đường chứa nitơ
- Chất màu
- Chất không đường vô cơ
a. Chất không đường không chứa nitơ
Gồm có glucose và fructose còn được gọi là đường khử. Khi mía còn non hàm lượng glucose và
fructose trong mía tương đối cao, nhưng khi mía chín hàm lượng đó giảm đến mức thấp nhất.
b. Chất không đường chứa nitơ
Theo Spences và Meade hàm lượng chất không đường chứa nitơ khoảng 0.4% bao gồm các chất
sau:
19
CH
2
OH
OH
H
H
H
OH
H
H
OH
O
H
O
CH
2
OH
O
CH
2
OH
H
OH
OH
H
Anbumin và các chất tương tự 0.12%
Acid amin 0.2%
Amit 0.07%
NH
3
-
Nitrat 0.01%
Phần lớn chất không đường chứa nitơ sẽ từ cây mía chuyển vào nước mía hỗn hợp. Đứng về quan
điểm kỹ thuật, việc chuyển đó có ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm và giảm hiệu suất thu
hồi.
c. Chất màu
Trong cây mía cũng chứa các chất màu như trong tất cả các loại cây khác. Khi ép mía, chất màu
đi vào nước mía gây khó khăn cho sản xuất đường.
Chất màu có thể chia làm hai loại:
- Chất màu có trong bản thân cây mía
- Chất màu sinh ra trong quá trình sản xuất đường.
Chất màu có trong bản thân cây mía phần lớn là chất màu thực vật là diệp lục tố a
(C
55
H
72
O
5
N
4
Mg) và diệp lục tố b (C
55
H
70
O
4
N
4
Mg). Diệp lục tố không tan trong nước và dung
dịch đường nhưng tan trong ancol và kiềm do đó dễ loại ra khi làm sạch nước mía.
Xantophin: màu vàng, có công thức C
40
H
56
O
21
tan trong nước và dung dịch đường, nó dễ bị lọai
ra trong quá trình sản xuất đường.
Caroten: màu vàng, có công thức C
40
H
56
. Caroten không tan trong nước mía và dung dịch đường.
Antoxian: thường gọi nhóm màu xanh và tím dễ hòa tan. Chất màu xanh có tính tan được tạo
thành từ antoxianidin, glucose và các đường khác.Trong dung dịch đậm đặc antoxian chuyển
thành đỏ tím. Theo Zerban và Frelane thì antoxian thuộc nhóm polyphenol và chuyển thành màu
sẫm khi phản ứng với các muối sắt. Trong giai đoạn cacbonat hóa antoxian bị loại ra hoàn toàn.
Phương pháp sunlfit hóa chỉ loại được một phần antoxian.
d. Chất không đường vô cơ
Các chất vô cơ chủ yếu có trong nước mía hỗn hợp là K
2
O, Na
2
O, SiO
2
, P
2
O
5
, Ca, Mg; trong đó
K
2
O chiếm lượng khá lớn. Trong quá trình làm sạch, P
2
O
5
có tác dụng tốt. Những chất con lại
đều là những chất có hại trong sản xuất đường. Kali và Natri là nguyên nhân tạo mật cuối. Các
chất khác như Ca, Mg, SiO
2
là thành phần chủ yếu đóng cặn trong thiết bị bốc hơi và truyền
nhiệt.
2.1.1.2 Điều kiện sinh thái
Ở nước ta cây mía được trồng suốt từ Bắc đến Nam. Ở miền Bắc, mía được trồng tập trung ven
các con sông chính như hạ lưu sông Hồng, sông Châu Giang, sông Đáy, sông Thái Bình…Ở miền
Trung mía trồng nhiều ở các tỉnh Quảng Bình, Khánh Hòa, Tây Nguyên. Ở miền Nam, mía tập
20
trung chủ yếu ở Tây Ninh, Bình Dương, Đồng Nai, Bến Tre, Long An, Hậu Giang, An Giang…
Các giống mía cần có năng suất cao, hàm lượng đường cao, chịu thâm canh, chịu phèn, kháng sâu
bệnh và khả năng tái sinh tốt.
2.1.1.3 Phân loại
Có ba loại:
- Giống chín sớm và chịu hạn trung bình: VN 84 – 4137, KK2, LK 92 – 11, K93 – 219…
- Giống chín trung bình chịu hạn kém: K84 – 200, K95 – 156, K95 – 84…
- Giống chín muộn chịu hạn khá tốt: K88 – 65, K88 – 2000…
2.1.1.4 Yêu cầu kỹ thuật
Mía chín là lúc hàm lượng đường trong thân mía đạt tối đa và hàm lượng đường khử còn lại ít
nhất.Khi mía chín, thời tiết càng khô thì hàm lượng đường càng cao. Do đó, người ta có thể
ngưng tưới nước để thúc mía chín. Thông thường mía chín sau khi trồng khoảng 12 – 15 tháng.
Khi hàm lượng đường đạt tối đa thì tùy giống mía và điều kiện thời tiết mà lượng đường này duy
trì khoảng từ 15 ngày đến 2 tháng. Sau đó lượng đường bắt đầu giảm. Có một số giống mía, khi
quá chín chưa thu hoạch kịp thì bị trổ cờ. Vấn đề trổ cờ của mía là một hiện tượng thay đổi sinh
lý, làm giảm hàm lượng đường trong mía.
Thu hoạch mía tốt nhất khi cây mía đạt độ chín kỹ thuật, có hám lượng đường đo ở phần gốc và
phần ngọn là gần tương đương và đảm bảo các chỉ tiêu độ Brix lớn hơn 20%, độ Pol lớn hơn
19%, đường khử (RS) phải thấp hơn 0.5%, tinh độ (AP) phải lớn hơn 87% và chữ đường (CCS)
lớn hơn 11.
Không thu hoạch mía trong những ngày rét đậm, trời mưa to và đất còn ẩm ướt. Thu hoạch mía
theo đặc tính giống, giống chín sớm phải thu hoạch trước, giống chín muộn thì thu hoạch sau.
Mía có thể thu hoạch bằng thủ công chặt tay hay chặt bằng máy. Sau khi chặt, hàm lượng đường
trong mía giảm nhanh, do đó mía cần được vận chuyển nhanh về nhà máy và ép càng sớm càng
tốt.
2.1.1.5 Nguồn cung cấp
Nguyên liệu chính mà công ty dùng đó là mía của nông dân đã kí hợp đồng với công ty. Nguồn
nguyên liệu mía nhập về công ty là theo ngày, mỗi ngày công ty nhập mía về năm trong khoảng
1000 – 3000 tấn mía. Nguyên liệu mía nhập mía vào cần phải có chữ đường đạt yêu cầu kỹ thuật
cũng như các tạp chất bám trên cây mía. Đối với những cây mía cháy sau khi thu hoạch từ cánh
đồng thì không được để ngoài trời quá hai giờ, còn đối với những going mía khác thì thời gian lưu
kho là từ 24 – 48 giờ nhằm mục đích tránh hiện tượng chuyển hóa đường hay trong quá trình kết
tinh đường sẽ găp khó khăn. Vì vậy nguyên liệu mía khi tiếp nhận về công ty thì việc lưu trữ phải
thường xuyên đảo mía dự trữ. Nơi cung cấp nguyên liệu là nông dân tại huyện Tân Châu, tỉnh Tây
Ninh.
2.1.2 Nguyên liệu phụ
21
Để đảm bảo sản phẩm đường cát trắng sau khi đưa ra thị trường được tốt và đạt chất lượng thì
công ty đã sử dụng một số loại phụ gia trong quá trình sản xuất. Công ty đã sử dụng các loại phụ
gia như:
- Acofloc A120: 4kg/ngày, A100:1.6kg/ngày: đây là hợp chất cao phân tử nhằm mục đích
trợ lắng trong và lắng nổi trong quá trình sản xuất.
- Apuatreat DNM – 30R: 18kg/ngày: làm chất diệt khuẩn tại bộ phận che ép
- Lưu huỳnh: 1250kg/ngày: thực hiện nhiệm vụ sulfit 1 và sulfit 2
- Vôi công nghiệp (CaO) 75% min: 3tấn/ngày: thực hiện tại khâu gia vôi trong quá trình sản
xuất.
- Defospum FK, hoặc Bupan: 90kg/ngày: giảm độ nhớt của đường non.
- Thuốc tẩy Na
2
S
2
O
4
90% min: 9kg/ngày: tẩy màu của đường.
- Đường giống RE: 36kg/ngày: làm giống tinh thể 600.
- Hợp chất acid phosphoric thực phẩm H
3
PO
4
85%: 255kg/ngày: bổ sung P
2
O
5
vào hỗn hợp.
- Drimax 1234, Defospum He: 5kg/ngày: chất phá bọt
2.2 Kiểm tra và xử lý nguyên liệu
Nhằm mục đích là kiểm soát được các tạp chất bám trong mía nguyên liệu và hạn chế được sử
ảnh hưởng của tạp chất đến hiệu quả sản xuất của nhà máy và các khâu tiếp theo của quy trình
sản xuất.
Mía sau khi thu hoạch từ cánh đồng mía vận chuyển về nhà máy và khi đưa vào bộ phận cân thì
ta thực hiện các quy trình tiếp nhận mía và mang mẫu mía đem đi phân tích chữ đường xem có
đạt yêu cầu hay không. Song song đó còn thực hiện phương pháp phân tích CCS để kiểm tra độ
Pol và độ Brix.
Phương pháp kiểm tra: tùy theo chất lượng của mía mà công ty tiến hành kiểm tra chất lượng
mẫu.
2.2.1 Đánh giá tạp chất mía
Tạp chất mía quá cao sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất của nhà máy. Nếu hàm lượng tạp chất
2.0% thì coi như là mía sạch, còn tạp chất > 2.0% thì được coi là mía dơ.
Công ty sử dụng phương pháp khoa học, trình tự theo các bước sau:
+ Lấy ngẫu nhiên 6 cây mía sau đó đem cân trọng lượng mía mẫu đó.
+ Loại hết phần tạp chất trong 6 cây mía đã chọn, rồi đem cân lại để xác định trọng lượng và tính
tỷ lệ phần trăm tạp chất của mẫu đó.
Tùy theo tình hình thực tế, đối với trường hợp xe mía có tỷ lệ tạp chất cao 5% thì nhà máy không
tiếp nhận.
22
% Tạp chất = x 100%
TL mía dơ
(TL mía dơ – TL mía sạch)
Sau khi xá định tỷ lệ tạp chất xong, nhân viên ghi lại tỷ lệ tạp chất này kèm theo mã số cung cấp
cho nhân viên CCS nhập vào máy tính.
2.2.2 Phân tích CCS (Commercial Cane Sugar)
Nhằm mục đích xác định độ Pol, độ Brix và tỷ lệ chất xơ của mía mà ta tiến hành kiểm tra mẫu.
Đo độ Pol và độ Brix
• Đo Pol bằng máy Sucromat, quá trình thực hiện có hai phương pháp: dùng chì khô, dùng
chì nước. Ở đây ta dùng phương pháp chì khô.
Lấy một phần nước mía đã được ép cho vào bình tam giác 250ml khoảng 100ml, cho khoảng 2 –
3g acetat chì khô vào. Không nên sử dụng quá nhiều sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người
phân tích, đồng thời cũng không có tác dụng tốt đối với mẫu, vì lượng chì tác dụng vừa đủ với
mẫu để làm kết tủa các chất cặn.
Sau đó lắc đều, lọc qua giấy lọc. Lấy phần nước lọc trong sau khi đã bỏ đi 25cc nước lọc đầu.
Cho vào ống quan sát để đo độ Pol. Khi thực hiện thao tác cho nước lọc trong vào ống quan sát
cần lưu ý ống phải khô, nếu không thì phải tráng qua ống bằng dung dịch chuẩn bị đo, đồng thời
khi cho dung dịch nước lọc vào ống đo phải tránh không có bọt khí trong ống. Cần phải cho đầy
tới miệng ống đo, không nên cho ít quá sẽ ảnh hưởng đến quá trình đo, độ Pol không chính xác.
• Đo độ Brix bằng máy Atago α 5000: Qúa trình thực hiện phải chú ý, dụng cụ đựng mẫu
phải khô, nếu không thì tráng qua dụng cụ bằng dung dịch chuẩn bị đo. Khi thực hiện đo
độ Brix thì cần phải thực hiện ít nhất 2 lần nhằm đảm bảo tính trung thực của từng mẫu.
Các số liệu đo được ghi nhận trực tiếp và lưu trữ hoàn toàn vào máy.
• Đo tỷ lệ chất xơ: Lượng bã ép sau khi ép xong, được cân lại. Bánh bã này nhân viên lấy
50g cho vào đĩa inox nhỏ, rồi cho vào thiết bị sấy, sấy cho đến khi trọng lượng không thay
đổi trong khoảng thời gian 1h30 phút đến 2h ở nhiệt độ 100
0
C.
Kết quả phân tích được chuyển đến bộ phẩn tính toán tỷ lệ % chất xơ của mía.
Thực tế, hàm lượng chất xơ (X) trong mía thay đổi không nhiều nên hai tuần tính hàm lượng chất
xơ một lần, cho nên ta dùng trị số (F) trung bình của các giống mía về nhà máy trong hai tuần lễ
để áp dụng cho hai tuần lễ sau đó.
Tính CCS
Dựa vào 3 giả thiết sau đây:
a. Lượng đường saccharose trong mía coi như không tổn thất trong quá trình chế luyện và
chỉ có phần đường sacc trong mật cuối coi như bị tổn thất.
b. Mật cuối có tinh độ trọng lực (GP) là: 40%.
c. 25% chất dơ hòa tan được loại trừ khỏi nước mía trong quá trình lắng trong; 75% còn lại
theo mật cuối.
- Do giả thiết (a) ta có đối với 100 đơn vị trọng lượng mía.
Chữ đường = đường trong mía – đường sacc trong mật cuối (1)
23
- Do giả thiết (b) ta có:
Tinh độ trọng lực (GP) mật cuối:
Hay là
= = (2)
- Do giả thiết (c) ta có:
= (3)
Từ (2) và (3) ta có:
= = = (4)
Do (4), công thức (1) trở thành:
Chữ đường = đường sacc trong mía - Chất dơ hòa tan trong mía
Hay là:
Chữ đường = đường sacc trong mía - (Chất khô hòa tan trong mía – đường sacc trong mía).
= đường sacc trong mía - chất khô hòa tan trong mía
Hay là đối với một trọng lượng mía nào đó:
Chữ đường = đường sacc % mía - chất khô hòa tan % mía (5)
Ta có:
- Đường sacc % mía = Pol mía
- Chất khô hòa tan % mía = Brix mía
Và công thức (5) trở thành:
Chữ đường = Pol mía - Brix mía (6)
Trên thực tế, người ta không đo Pol mía và Brix của mía mà chỉ tính từ Pol và Brix của nước mía
đầu ( độ trích Pol của máy ép đầu được coi bằng 65%) bằng cách dung những hệ số JAWA.
24
GP = =
Chất khô hòa tan trong mật cuối
Đường sacc trong mật cuối
40
100
Đường sacc trong mật cuối
Chất khô hòa tan trong mật cuối
40
100 - 40
40
Chất khô hòa tan trong mật cuối
Chất dơ hòa tan trong mía
75
100
Chất dơ hòa tan trong mía
75
40
40
2
100
60
Đường sacc trong mật cuối
60
1
100
1
2
Pol mía = pol nước mía đầu (1 – )
Brix mía = Brix nước mía đầu (1 – )
Với F: tỉ lệ % trọng lượng của xơ đối với mía
Cuối cùng ta được công thức sau đây:
Chương III
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
25
CCS = pol mía đầu ((1 – ) - Bx nước mía đầu (1 – )