THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO CÔNG TY CỔ PHẦNMÍA ĐƯỜNG BẾN TRE CÔNG SUẤT 400 M3NGÀYĐÊM

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO CÔNG TY CỔ
PHẦNMÍA ĐƯỜNG BẾN TRE CÔNG SUẤT 400 M3/NGÀYĐÊM
Tác giả

VÕ THỊ LINH THƠ

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành Kỹ Thuật Môi Trường

Giáo viên hướng dẫn

Th.S HUỲNH NGỌC ANH TUẤN

Tp.Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2015


Bộ Giáo Dục & Đào Tạo

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN

************

************

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

KHOA: MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
HỌ VÀ TÊN SV: VÕ THỊ LINH THƠ

MSSV: 11127213

KHÓA HỌC: 2011 – 2015
1. Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty cổ phần mía đường

Bến Tre – Công suất 400 m3/ngàyđêm.
2. Nội dung khóa luận
-

Tìm hiểu tổng quan về công ty cổ phần mía đường Bến Tre, quy trình sản
xuất đường tại công ty.

-

Phân tích quy trình sản xuất, tính chất ô nhiễm của nguồn thải, và ảnh
hưởng của nước thải tới môi trường.

-

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre.

-

Dự toán kinh tế cho phương án đề xuất.

3. Thời gian thực hiện: Bắt đầu 12/2014 Kết thúc 06/2015 .

4. Họ và tên giáo viên hướng dẫn 1: ThS HUỲNH NGỌC ANH TUẤN
5. Họ và tên giáo viên hướng dẫn 2:

Nội dung và yêu cầu KLTN đã được thông qua Khoa và Bộ môn.
Ngày Tháng

Năm 2015

Ban chủ nhiệm Khoa

Ngày Tháng

Năm 2015

Giáo viên hướng dẫn


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

LỜI CẢM ƠN
PGS-TS. Lê Quốc Tuấn

ThS. Huỳnh Ngọc Anh Tuấn

Luận văn tốt nghiệp đại học được hoàn thành tại Đại học Nông Lâm TP.Hồ Chí
Minh. Có được bản luận văn tốt nghiệp này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và
sâu sắc đến toàn thể giáo viên trường Đại học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh, đặc biệtlà
Th.S Huỳnh Ngọc Anh Tuấn đã trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt, giúp đỡ em với những
chỉ dẫn quý giá trong suốt quá trình triển khai, thực hiện và hoàn thành đề tài “Thiết kế
hệ thống xử lý nước cho Công ty mía đường Bến Tre, công suất 400m3/ngày.đêm”.

Xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô giáo, trường ĐH Nông Lâm TP.Hồ Chí
Minh, đặc biệt là Thầy Cô khoa Môi Trường & Tài Nguyên đã trực tiếp giảng dạy,
truyền đạt những kiến thức khoa học chuyên ngành Kĩ thuật môi trường cho em trong
nhưng năm tháng vừa qua.
Xin gởi tới Ban lãng đạo Công ty mía đường Bến Tre lời cảm tạ sâu sắc vì đã
tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em thu thập số liệu, hình ảnh cũng như những tài liệu
nghiên cứu cần thiết liên quan tới đề tài tốt nghiệp.
Xin ghi nhận công sức và những đóng góp quý báu, nhiệt tình của các bạn lớp
DH11MT đã đóng góp ý kiến và giúp đỡ mình trong việc triển khai, điều tra thu thập
số liệu. Đặc biệt là quan tâm động viên khuyến khích cũng như sự thông cảm sâu sắc
của gia đình. Nhân đây em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu đậm.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất. Song
do việc vẫn còn hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những
sai sót nhất định mà bản thân chưa thấy được.
Em rất mong nhận được sự đóng góp, phê bình của quý Thầy Cô và các bạn để
khóa luận được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

TÓM TẮT KHOÁ LUẬN
Đề tài tập trung vào những mục tiêu chính sau:
- Nghiên cứu quy trình sản xuất và thực trạng môi trường nước tại Công ty CP mía
đường Bến Tre.
SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

3


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.
-

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn cột A, QCVN
40:2011/BTNMT.

Để đạt được mục tiêu trên, các nội dung cần thực hiện gồm:
- Tổng quan về nước thải ngành mía đường và các công nghệ, thiết bị xử lý đang
-

được áp dụng phổ biến hiện nay.
Tổng quan về công ty CP mía đường Bến Tre,trực thuộc KCN An Hiệp
Thông tin về hoạt động sản xuất, nhu cầu nguyên nhiên liệu và sơ đồ tổ chức hoạt

-

động của xưởng sản xuất đường.
Chi tiết các trang thiết bị, nguyên liệu đầu vào, sản phẩm đầu ra, hóa chất sử dụng

-

và công suất hoạt động của dây chuyền sản xuất đường.
Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nước của xưởng sản

-

-

xuất đường.
Xây dựng phương án, tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty.
Thực hiện các bản vẽ bao gồm:
• Bản vẽ quy trình công nghệ.
• Bản vẽ mặt bằng, mặt cắt.

• Bản vẽ chi tiết các thiết bị sử dụng.
• Bản vẽ phối cảnh của hệ thống xử lý
Dự toán kinh tế cho phương án đề xuất.
Phương án thiết kế: sau khi tiến hành phân tích tính chất nước thải, cũng như chú ý

đến các yếu tố khách quan khác như: địa hình, mặt bằng, khả năng tài chính và yêu cầu
xử lý theo quy định của Nhà nước. Phương án được đề xuất như sau: Nước thải
Song chắn rác thô  Hố thu gom  Song chắn rác tinh  Bể điều hòa  Bể UASB
 Bể Selector  Bể Arotank  Bể lắng sinh học Bể kẹo tụ  Bể tạo bông  Bể
lắng hóa lý  Bể trung gian  Bồn lọc áp lực  Bể khử trùng  Nguồn tiếp nhận
(Sông Hàm Luông).

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

4


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

MỤC LỤC

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

5


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

ÌNH ẢNH

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

6


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

PHỤ LỤC BẢNG

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

7


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

COD

:Nhu cầu oxy hoá học

(Chemical Oxygen Demand)

BOD5

:Nhu cầu oxy sinh hoá 5

(Biochemical Oxygen Demand)

DO

:Oxy hoà tan

(Dissolved Oxygen)

F/M

:Tỷ số thức ăn/ vi sinh vật (Food and microorganism ratio)

MLSS

:Chất rắn lơ lửng trong hỗn dịch (Mixel Liquor Suspended Solids)

MLVSS

:Chất rắn lơ lửng dễ bay hơi(Mixed Liquor Volatile Suspended Solid)

TSS

:Tổng chất rắn lơ lửng

(Total Suspended Solid)

SS

:Cặn lơ lửng

(Suspended Solids)

SBR

:Bể Aerotank hoạt động theo mẻ (Sequencing Batch Reactor)

QCVN

:Quy chuẩn Việt Nam

BTNMT:

:Bộ Tài Nguyên Môi Trường

TCXDVN

:Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

KCN

:Khu công nghiệp

HTXLNT

:Hệ thống xử lý nước thải

XLNT

:Xử lý nước thải

VSV

:Vi sinh vật

TNHH

:Trách nhiệm hữu hạn

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

8


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong những thập niên gần đây, ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm
nước nói riêng đang trở thành mối lo chung của nhân loại. Vấn đề ô nhiễm môi trường
và bảo vệ sự trong sạch cho các thủy vực hiện nay đang là những vấn đề cấp bách
trong quá trình phát triển kinh tế, xã hội. Để phát triển bền vững chúng ta cần có
những biện pháp kỹ thuật nhằm hạn chế, loại bỏ các chất ô nhiễm do hoạt động sống
và sản xuất thải ra môi tường. Một trong những biện pháp tích cực trong công tác bảo
vệ môi trường và chống ô nhiễm nguồn nước là tổ chức thoát nước và và xử lý nước
thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.
Từ khi Cầu Rạch Miễu được xây dựng, việc hội nhập và phát triển kinh tế của
tỉnh Bến Tre đã được nâng cao. Nhiều Khu công nghiệp được thành lập, đảm bảo sự
phát triển kinh tế và đáp ứng nhu cầu việc làm của người dân Xứ dừa. Công ty Mía
đường Bến Tre- công ty trực thuộc Khu Công Nghiệp An Hiệp được thành lập, góp
phần to lớn trong việc phát triển kinh tế của tỉnh Bến Tre, đảm bảo việc làm cho người
dân của tỉnh. Nhưng trong quá trình sản xuất, lượng nước thải phát sinh rất lớn. Trong
nước thải sản xuất mía đường có chứa các hợp chất hữu cơ, vô cơ như là BOD, COD,
SS. Các chất này hữu cơ này làm lắng cặn ở sông, hồ... Các chất này dễ phân huỷ sinh

học gây ra các mùi hôi, thối tác hại xấu đến dân cư xung quanh, ảnh hưởng đến nguồn
nuớc ngầm, nước mặt.
Để hạn chế ô nhiễm môi trường do nhà máy đường gây ra, có một số biện
pháp như sau: cải tiến dây chuyền công nghệ sản xuất; thay thế nguyên, nhiên liệu
sinh ra ô nhiễm nặng bằng những nguyên, nhiên liệu sạch hơn. Tuy nhiên thực tế hơn
vẫn là nghiên cứu và xây dựng hệ thống xử lý các chất gây ô nhiễm. Qua khảo sát
thực địa cho thấy nguồn nước thải nhà máy đường ô nhiễm nặng, có khả năng ảnh
hưởng đến sức khỏe người dân ở xung quanh. Trước thực trạng trên, yêu cầu thực tiễn
đặt ra là cần phải tiến hành thiết kế một hệ thống xử lý nước thải để xử lý các chất gây
ô nhiễm do nước thải của công ty tạo ra. Do vậy mà đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý
nước thải công ty cổ phần mía đường Bến Tre công suất 400m 3/ngđ” được thực
SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

9


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

hiện nhằm mục đích giải quyết ô nhiễm của nước thải tại công ty giúp công ty phát
triển kinh tế cùng với bảo vệ môi trường.
Với đề tài này, toàn bộ lượng nước thải của công ty sẽ được làm sạch triệt để
trước khi xả ra sông Hàm Luông. Thực hiện đúng với các quy định về việc bảo vệ
Môi trường của Nhà nước.

1.2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy mía đường Bến Tre
đạt tiêu chuẩn loại A theo QCVN 40:2011/ BTNMT, đảm bảo các điều kiện về mặt
bằng, kinh tế.

1.3. NỘI DUNG ĐỀ TÀI

Để đạt được mục tiêu trên, các nội dung cần thực hiện gồm:
- Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan về công nghệ sản xuất, khả năng gây
-

ô nhiễm nguồn nước của ngành sản xuất mía đường.
Khảo sát, phân tích, thu thập số liệu vể Công ty cổ phần Mía đường Bến Tre.
Tiến hành lấy mẫu nước thải tại hiện trường.
Tiến hành thí nghiệm Jartest với nước thải của nhà máy, tại Khoa Môi Trường&

-

Tài Nguyên- ĐH Nông Lâm.
Lựa chọn công nghệ, tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải đáp ứng yêu cầu

-

về kinh tế và điều kiện của Công ty.
Thực hiện các bản vẽ bao gồm:
• Bản vẽ mặt bằng hệ thống xử lý
• Bản vẻ mặt cắt hệ thống xử lý
• Bản vẽ chi tiết các công trình đơn vị
Xây dựng các biện pháp quản lý vận hành.

-

Dự toán kinh tế cho phương án đề xuất.

-

1.4.

PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

1.4.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
-

Nghiên cứu tài liệu về các công nghệ xử lý nước thải nói chung và xử lý nước thải

-

mía đường nói riêng.
Các văn bản pháp luật về môi trường có liên quan.
Tham khảo các tài liệu, báo cáo khoa học đã được công bố, phục vụ cho đề tài.
Tài liệu của công ty về cơ cấu tổ chức, quy trình sản xuất, sản phẩm, hoạt động

-

kinh doanh và nhu cầu nguyên vật liệu của công ty.
Các số liệu về hiện trạng môi trường của công ty.
Nghiên cứu công nghệ và các thiết bị đang áp dụng tại các công ty cùng ngành sản
xuất.

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

10


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

1.4.2. Phương pháp khảo sát thực địa

-

Tiến hành khảo sát thực tế về quy trình sản xuất của công ty.
Khảo sát được chính xác kích thước và vị trí của các loại máy móc, thiết bị bố trí

-

trong nhà xưởng, xác định công suất và lưu lượng nước thải.
Tìm hiểu thực tế các nguồn phát sinh nước thải tại Công ty.

1.4.3. Phương pháp phân tích và trình bày báo cáo
-

Thống kê và tính toán các số liệu thu thập được.
Sử dụng phần mềm Microsoft Exel để tính toán.
Sử dụng công cụ Word đề soạn thảo văn bản.
Sử dụng phần mềm Autocad để lập bản vẽ thiết kế.

1.5.

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Dựa vào thông số nước thải công ty mía đường Bến Tre cho thấy rằng, nếu xả

thẳng lượng nước từ quá trình sản xuất ra môi trường thì sẽ gây ô nhiễm môi trường
một cách nghiêm trọng. Chính vì thế việc tập trung cho xử lý nước thải là điều rất cần
thiết. Tuy nhiên, cần chú ý về phương diện kinh tế của công ty. Do Công ty được
thành lập để thu lợi nhuận từ việc sản xuất, nên việc xây dựng hệ thống xử lý nước
thải nhằm bảo vệ môi trường cần được thực hiện với ngân sách phù hợp. Vì thế ý
nghĩa thực tiễn của khóa luận là thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty mía
đường Bến Tre với công suất 400 m3/ngày đêm, đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/

BTNMT cột A và phải phù hợp về kinh tế.
Hệ thống được kết hợp bởi quá trình sinh học kị khí và hiếu khí. Đây là phương
pháp được ứng dụng khá rộng rãi trong công nghệ xử lý nước thải tại Việt Nam do
những đặc tính ưu việt của nó như công nghê đơn giản về mặt thi công và vận hành,
phù hợp về kinh tế và có thể được nghiên cứu phát triển, nâng cấp, mở rộng với quy
mô lớn.

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

11


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

Chương 2
TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP MÍA ĐƯỜNG, KHẢ
NĂNG GÂY Ô NHIỄM TỪ NƯỚC THẢI MÍA ĐƯỜNG – CÁC
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
2.1.

TỔNG QUAN VỀ NGÀNH MÍA ĐƯỜNG

2.1.1.

Ngành mía đường trên Thế Giới

Mía đường thế giới phát triển mạnh từ thế kỷ thứ 16. Sản lượng đường toàn cầu
phát triển nhanh theo nhu cầu tiêu thụ, đầu những năm cách mạng công nghiệp (17501830) chỉ khoảng 820 ngàn tấn/năm và trước thế chiến thứ nhất (1914-1918) khoảng
18 triệu tấn/năm, đến nay đã đạt trên 170 triệu tấn/năm.
Sản lượng mía thế giới tăng trước tiên do phát triển diện tích. Trong thế kỷ 20,

nhất là ở nửa sau thế kỷ, nhiều nước ở Châu Á, Châu Phi, Nam Mỹ phát triển diện tích
trồng mía và công nghiệp đường để thỏa mãn nhu cầu trong nước và tìm cơ hội xuất
khẩu, nhất là sau khủng hoảng thiếu đường năm 1974. Khi đó một số cây trồng kém
hiệu quả hoặc bị sâu bệnh được thay thế bằng cây mía. Mía được đưa vào hệ thống
luân canh với cây lúa hay cây trồng khác như ở một số nước Châu Á. Diện tích mía
mở rộng đi đôi với những tiến bộ kỹ thuật trồng trọt, cải tạo đất, thay đổi giống mới
phù hợp trên những vùng đất mới, đất thấp úng, chua phèn, đất đồng cỏ, đất đồi mà
trước đây bỏ hoang. Trong 4 thập kỷ cuối thế kỷ 20, mỗi thập kỷ diện tích mía thu
hoạch trên thế giới tăng bình quân hơn 2,5 triệu ha.
Năng suất mía bình quân thế giới năm 1961 đạt 50,3 tấn/ha, đến năm 2012 đạt
70,2 tấn/ha, tăng cao hơn 39,5%. Đến năm 2012, có 20 nước có sản lượng mía hàng
năm đạt trên 9 triệu tấn trong đó có Việt Nam. Còn 5 nước sản xuất mía đường lớn
nhất thế giới theo thứ tự là Brazil, Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan và Pakistan.
Đường ăn hiện được sản xuất tại hơn 100 quốc gia trên toàn thế giới, trong đó có
trên 70% sản lượng tiêu thụ nội địa. Ba nước xuất khẩu đường chủ yếu là Brazil, Ấn
Độ, Trung Quốc, chiếm 50% sản lượng và 56% xuất khẩu của thế giới.

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

12


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

2.1.2.

Ngành mía đường tại Việt Nam
Cây mía và nghề làm mật, đường đã có ở Việt Nam từ rất xa xưa, nhưng

côngnghiệp mía đường mới được bắt đầu từ thế kỉ XX. Năm 1994, cả nước có 9 nhà

máy đường mía, với tổng công suất gần 11.000 tấn mía/ngày, 2 nhà máy đường tinh
luyện với công suất nhỏ, thiết bị và công nghệ lạc hậu.
Đến nay, nước ta có 40 nhà máy đường đang hoạt động, trong đó có 35 công ty
nhà nước (đã được cổ phần hóa) và 5 công ty có vốn đầu tư nước ngoài. Có 9 nhà máy
đường được phát triển đến ngày hôm nay như: Công ty cổ phần mía đường Lam Sơn,
Công ty cổ phần Bourbon Tây Ninh, Công ty cổ phần đường Biên Hòa,..
Nhu cầu trong nước ước tính khoảng 1,4-1,5 triệu tấn, trong khi tổng lượng
đườngsản xuất chỉ nằm khoảng 1 triệu tấn, số còn lại buộc phải nhập khẩu từ nước
ngoài.
Hiện nay, sản phẩm mía đường có nhiều loại, nhưng thông dụng nhất trên
thịtrườngViệt Nam gồm 3 sản phẩm chính:
 Đường tinh luyện (RE)
 Đường thô
 Đường trắng

Thời gian sản xuất của các công ty bắt đầu từ tháng 11 và kéo dài khoảng 5
tháng.Các nhà máy chỉ có thể hoạt động trong khoảng thời gian này (vì các tháng còn
lại lượng chữ đường rất ít, sản xuất không hiệu quả). Số đường còn lại được lưu trữ
trong kho, để phục vụ cho nhu cầu của thị trường. Chính vì thế mà chi phí tồn kho của
ngành mía đường là rất lớn.
Hiện nay, do bất lợi về giá thành sản xuất nên giá bàn sản phẩm trong nước
thườngcao hơn so với giá trên Thế giới, chính vì vậy nên giá mía đường đang được
nhà nước bảo hộ khá mạnh.
Ngành đường trong nước còn chịu áp lực trước đường ngoại khi thuế nhập
khẩuđường sẽ giảm từ 5% về 0% vào năm 2015 theo lộ trình gia nhập AFTA. Nếu
không có sự chuẩn bị kỹ lưỡng để giảm giá thành sản xuất và nâng cao chất lượng sản
phẩm, nhiều nhà máy đường trong nước cũng sẽ không tránh khỏi tình trạng đóng cửa
do không đủ sức cạnh tranh với đường từ nước ngoài tràn vào.

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

13


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

2.1.3.

Thực trạng sản xuất của ngành mía đường

2.1.3.1. Năng lực sản xuất
Tại Việt Nam, theo Cục Chế biến Nông Lâm Thủy sản và Nghề muối,
lượngđường tồn tại kho các nhà máy tính đến ngày 15/09/2014 là 280,000 tấn, cao
hơn cùng kỳ năm trước 58,690 tấn. Trong đó, lượng đường các nhà máy bán ra từ
15/08-15/9/2014 là 92,000 tấn, thấp hơn cùng kỳ năm trước 10,000 tấn.
Điều đáng chú ý là hiện năng suất mía ở Việt Nam thuộc vào loại thấp trên thế
giới với 1.6 triệu tấn đường và 5.5 tấn đường/ha trong khi Thái Lan đạt mức 10 triệu
tấn đường, 7.1 tấn đường/ha và Brazil khoảng 38 triệu tấn đường, 8.1 tấn đường/ha.
Do năng suất thấp nên giá mía tại Việt Nam khá cao so với trên thế giới, khoảng 45
USD/tấn trong khi giá mía Brazil khoảng 30 USD/tấn.
Không chỉ gặp khó khăn về tồn kho cao, năng suất thấp, đường Việt Nam còn
phảichống chọi với một lượng không nhỏ đường nhập lậu giá rẻ từ nước ngoài. Để
hạn chế bớt tình trạng này, vào đầu tháng 08/2014, Cục Xuất nhập khẩu (Bộ Công
thương) đã có văn bản về việc tạm ngừng tạm nhập, tái xuất đường qua cửa khẩu phụ
trên địa bàn tỉnh Lào Cai, giúp ngành mía đường trong nước giảm bớt lượng đường
lậu do thực hiện không đúng quy định để tiêu thụ trong nội địa.
2.1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất mía đường
a. Vùng nguyên liệu:
Với đặc thù của ngành mía đường, hiệu quả hoạt động của công ty phụ thuộcrất
nhiều vào quy mô và chất lượng của vùng nguyên liệu trồng mía nên các công ty mía

đường ngày càng chú trọng vào việc xây dựng và phát triển vùng nguyên liệu riêng
cho mình. Các công ty đã đưa ra nhiều chính sách hỗ trợ, khuyến khích nông dân đầu
tư và chuyển giao khoa học công nghệ mới, triển khai nhiều chương trình liên kết với
địa phương, nông trường trồng mía nên vùng nguyên liệu luôn được giữ ổn định và
đạt hiệu quả.
Hiện nay, nước ta có các vùng nguyên liệu như: vùng nguyên liệu khu vực phía
Bắc Trung Bộ và vùng nguyên liệu Duyên Hải Miền Trung, đặc biệt như các tỉnh

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

14


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa là khu vực có nhiệt độ
trung bình năm cao, biến động nhiệt độ ngày và đêm không quá lớn, rất thích hợp cho
sự phát triển của cây mía. Đây là những vùng trồng mía lớn nhất nước ta và chiếm
khoảng 41% của cả nước. Thứ 2 là khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long chiếm
khoảng 24%, tiếp theo là khu vực Tây Nguyên chiếm 13% của cả nước.
Tổng diện tích vụ tới (2014/2015) của Việt Nam ước giảm hơn 5,000 ha so với
vụ trước xuống khoảng 261,500 ha mía do diện tích mía sụt giảm, các nhà máy thiếu
nguyên liệu dẫn đến hiện tượng diễn biến sâu bệnh phức tạp và thời tiết khô hạn tại
miền Trung. Lượng mía ép cũng sẽ giảm gần 680,000 tấn xuống mức 15.37 triệu tấn,
tương đương khoảng 70 ngàn tấn đường.
b. Thời tiết
Ngành mía đường chịu rủi rỏ rất lớn bởi các yếu tố tự nhiên như thời tiết, hạn
hán, lũ lụt. Lũ lụt và hạn hán ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất, giảm diện tích, làm
cho cây mía có chữ lượng đường thấp, không thu hoạch được, gây hại cho nông dân.
2.2.

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG QUAN

2.2.1.

Nguyên liệu mía

2.2.1.1. Phân loại
-

Cây mía thuộc họ hoà thảo, giống sacarum, được chia làm 3 nhóm chính:
• Nhóm Sacarum officinarum: là giống thường gặp và bao gồm phần lớn
các chủng đangtrồng phổ biến trên thế giới.
• Nhóm Sacarum violaceum: Lá màu tím, cây ngắn cứng và không trổ cờ
• Nhóm Sacarum simense: Cây nhỏ cứng, thân vàng nâu nhạt, trồng từ

-

lâu ở Trung Quốc
Giống mía đóng một vai trò rất quan trọng trong việc sản xuất nguyên liệu cho
công nghiệp chế biến đường. Các giống mía có thời gian sinh trưởng khác nhau
(chín sớm, chín trung bình,chín muộn) góp phần hình thành cơ cấu giống mía,

-

nhằm rải vụ trồng và kéo dài thời gian chếbiến cho các nhà máy đường.
Trong sản xuất thường chú ý phát triển mạnh các giống sau:
• Giống ROC1-Tân Đại Đường1 (Đài Loan): chín sớm, thích ứng rộng,
hàm lượngđường cao, năng suất cao, chịu đất xấu, chịu hạn, gốc nẩy
mầm chậm, thu hoạch vào đầu vụ.

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

15


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.
• Giống ROC10-Tân Đại Đường10 (Đài Loan): có đặc tính chung giồng

ROC1 nhưng thích ứng rộng, chịu được đất chua mặn, chịu thâm canh,
chín trung bình, thu hoạch vào giữa và cuối vụ.
• Giống Quế đường 11 (Quảng Tây- Trung Quốc): chin sớm, thu hoạch

vào đầu vụ, sinhtrưởng mạnh, khả năng lưu gốc tốt, tính thích ứng
rộng, chịu hạn, chịu đất xấu, chịu ẩm ướt,năng suất cao và có hàm
-

lượng đường cao.
Ngoài ra chúng ta đã lai tạo được một số giống mía cho năng suất cao như:
Việt đường54/143 (hàm lượng đường 13,5 – 14,5%, loại chín sớm), Việt đường
59/264 (hàm lượng đường14 – 15%, không trổ cờ), VN 65 – 71 (năng suất 70 –
90 tấn/ ha), VN 65 – 48 (năng suất 50 – 95tấn/ ha), VN 65 – 53 (năng suất 45 –
80 tấn/ ha).

2.2.1.2. Hình thái
-

Cây mía gồm 3 phần chủ yếu: rễ, thân và lá.
• Rễ mía: thuộc loại rễ chùm, có tác dụng giữ cho mía đứng, hút nước và
các chất dinhdưỡng từ đất để nuôi cây mía. Một khóm mía có thể có

500-2000 rễ, trọng lượng chiếm 0.855%trọng lượng cây mía, thường
tập trung ở độ sâu 0.3-0.4m, cá biệt tới 1-1.5m.
• Thân mía: hình trụ đứng hoặc hơi cong, tuỳ theo giống mà màu sắc
khác nhau như: vàng nhạt, màu tím đậm… Trên vỏ mía có một lớp
phấn trắng bao bọc. Thân mía chia làm nhiều dóng, mỗi dóng mía dài
khoảng 0,05-0,304 m (tuỳ theo giống mía và thời kỳ sinh trưởng). Giữa
2 dóng mía là đốt mía, đốt mía bao gồm đai sinh trưởng, đai rễ, đai
phấn mầm, và sẹo lá. Thông thường, mía phát triển theo chiều cao từ
•

2.43-2.35m/năm hay 2-3 dóng/tháng.
Lá mía: làm nhiệm vụ quang hợp nước, CO 2 và các chất dinh dưỡng
để biến thành gluxit,các chất tổng hợp có chuỗi nitơ và là bộ phận thở
và thoát ẩm của cây mía Lá mọc từ chân đốtmía thành hàng so le hoặc
theo đường vòng trên thân cây. Lá mía màu xanh (với một số giống
cábiệt có thêm màu vàng hoặc tím), mép lá có hình răng cưa, mặt ngoài
phần lớn có lớp phấn mỏngvà lông bám. Tuỳ thuộc vào giống mía, lá
có chiều dài 0,91–1,52m, chiều rộng 0,01 – 0,30m.

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

16


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

2.2.1.3. Thu hoạch và bảo quản
-

Mía được xem là chín khi hàm lượng đường trong thân mía đạt tối đa và lượng

-

đường khửcòn lại ít nhất.
Các biểu hiện đặc trưng của thời kỳ mía chín:
• Lá chuyển sang màu vàng, độ dày của lá giảm, các lá sít vào nhau, dóng

-

ngắn dần.
• Hàm lượng đường giữa gốc và ngọn xấp xỉ nhau
• Hàm lượng đường khử dưới 1%, (có khi chỉ còn 0,3%).
Khi mía chín, tuỳ theo giống mía và điều kiện thời tiết mà lượng đường này
duy trìkhoảng 15 – 60 ngày. Sau đó, lượng đường bắt đầu giảm dần (giai đoạn

-

này gọi là mía quá lứa,hay mía quá chín).
Ở các nước phát triển (Mỹ, Đức,…) thu hoạch mía bằng cơ giới là chủ yếu,
nhiều loại máyliên hợp vừa đốn mía, chặt ngọn và cắt khúc được sử dụng rộng
rãi. Tuy nhiên ở nước ta hiệnnay, việc thu hoạch mía vẫn còn bằng phương

-

pháp thủ công, dùng dao chặt sát gốc và bỏ ngọn.
Sau thu hoạch hàm lượng đường giảm nhanh, do đó mía cần được vận chuyển
ngay về nhà máy và tiến hành ép càng sớm càng tốt. Để hạn chế tổn thất đường
sau khi thu hoạch, có thể áp dụng các biện pháp sau:
• Chặt mía khi trời rét hoặc hơi rét
• Khi chặt cho mía ngã theo chiều của luống, các cây mía gối lên nhau

(ngọn cây này phủ trên gốc cây kia)
• Chất mía thành đống có thể giảm sự phân giải đường
• Dùng lá mía thấm nước che trong lúc vận chuyển, có thể dùng nước
tưới phun vào mía.

2.2.1.4. Tính chất và thành phần nước mía
-

Mía là nguyên liệu chế biến đường, do đó quá trình gia công và điều kiện kỹ
thuật chế biếnđường đều căn cứ vào mía, đặc biệt là tính chất và thành phần
của nước mía.Thành phần hóa họccủa mía phụ thuộc vào giống mía, đất đai,
khí hậu, mức độ chín, sâu bệnh,…
Bảng 2.1. Thành phần hóa học của mía và nước mía
Nguyên liệu

Mía

Thành phần
Nước
Đường
Xơ
Đường khử
Chất không đường khác

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

Hàm lượng (%)
70-75
9-15
10-16

0.01-2
1-3

17


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

Nguyên liệu

Nước mía

Thành phần
Chất rắn hòa tan
Phần đường
Sacaroza
Glucoza
Fructoza
Các loại muối
Muối axit vô cơ
Muối axit hữu cơ
Axit hữu cơ tự do
Chất không đường hữu cơ khác
Anbumin
Tinh bột
Chất keo
Chất béo, sáp mía
Chất không đường chưa xác
định

-

Hàm lượng (%)
100
75-92
70-88
2-4
2-4
3.0-7.5
1.5-4.5
1-3
0.5-2.5
_
0.5-0.6
0.001-0.050
0.3-0.6
0.05-0.15
3-5

Lúc mía chín, phần đường cao, chất không đường thấp, do đó độ tinh khiết

tương đối cao,đồng thời phần nước giảm, phần xơ cũng tăng lên.
(1) Đường sacaroza (C12H22O11):
- Tính chất hóa học của sacaroza tương đối ổn định, nhưng dưới tác dụng của
axit, kiềm vànhiệt độ cao phát sinh các phản ứng hóa học.
• Dưới tác dụng của axit: sacaroza bị thủy phân thành glucoza và fructoza.
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
-

Đường glucoza có tính quay cực phải còn fructoza quay trái. Đường sacaroza

có tính quay cực phải, tuy nhiên sau khi thủy phân biến thành quay trái, do đó,
có tên gọi là sự chuyển hóa đường, còn hỗn hợp glucoza và fructoza được tạo

-

thành từ sự thủy phân sacaroza gọi là đường chuyển hóa.
Tốc độ chuyển hóa sacaroza chịu ảnh hưởng của:
 pH dung dịch: giảm 1.0 thì nồng độ ion H + dung dich tăng lên 10 lần và
tốc độ chuyểnhóa cũng tăng lên 10 lần.
 Nhiệt độ: tăng 10oC thì tốc độ chuyển hóa tăng lên 3 lần.
 Vi sinh vật tạo enzyme chuyển hóa, mía không tươi và những góc chết
của thiết bị(máy ép) hoặc những nơi vệ sinh không sạch dẫn đến quá trình

-

chuyển hóa đường tăng rất mạnh.
Đường sacaroza bị chuyển hóa làm giảm sản lượng đường, giảm hiệu suất thu
hồi đường. Đólà một sự tổn thất rất nghiêm trọng trong sản xuất đường, cần cố
gắng tránh hoặc giảm thiều.

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

18


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.
•
-

Dưới tác dụng của kiềm:

Sacaroza trong môi trường kiềm tương đối ổn định. Tuy nhiên, khi nồng độ ion
H+ và OH trongdung dich rất thấp ( pH khoảng 9), dưới tác dụng của nhiệt,
đường sacarozabị phân hủy. Sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy là chất màu
và axit hữu cơ, trong đó axit lactic chiếmkhoảng 60%. Chất màu sẽ làm giảm
chất lượng của đường còn axit hữu cơ làm chuyển hóađường sacaroza gây tổn
thất cho sản xuất đường.
Lúc pH=9, ở áp lực thường và đun sôi trong một giờ, tổn thất đường 0.05%.
Trong dungdich kiềm mạnh và gia nhiệt, sacaroza bị phân hủy nghiêm trọng.

•

Tác dụng của nhiệt độ cao: sacaroza bị mất nước tạo thành caramen - sản phầm
có màunhư caramenlan, caramenlen, caramenlin. Chất màu caramen được coi
như hợp chất humin(C12H8O4)n.Đó là sự polyme hóa ở mức độ khác nhau của b-

anhidrit.
(2) Đường khử (C6H12O6): chủ yếu là glucoza và fructoza.
- Khi mía còn non hàm lượng glucoza và fructoza trong mía tương đối cao,
nhưng khi mía chín hàm lượng đó giảm đến mức thấp nhất. Tính chất hóa học
của đường khử tương đối ổn địnhở pH=3. Dưới các điều kiện khác nhau, có thể
sản sinh các loại phản ứng hóa học khác nhau tạothành nhiều loại sản phẩm
khác nhau. Trong sản xuất đường, phản ứng quan trọng nhất có 2 loại.
• Phân hủy đường khử: trong môi trường đặc biệt và ở nhiết độ cao, glucoza và
fructozasẽ phát sinh một loạt phản ứng hóa học và sản phẩm của sự phân hủy
bao gồm: axit lactic, axit glucosacarit, axit focmic, lacton.Những axit này lại
kết hợp với vôi (CaO) tạo thành muối hòa tan, tồn tại trong dung dịchđường, vì
vậy khi dung vôi xấu, hàm lượng muối canxi trong nước mía tăng.
• Phản ứng Maillard: tác dụng của đường khử và axit amin tạo thành những
phản ứngphức tạp, sản phẩm tạo thành melanoidin có màu nâu đậm, thường gọi
-

là phản ứng màu nâu(browning reaction).
Phản ứng này thường hay gặp trong tự nhiên hay trong công nghiệp thực phẩm

-

và là nguyên nhân làm nhiều loại thực phầm biến màu nâu đậm.
Ngoài axit amin, nhiều loại axit hữu cơ và một số muối vô cơ thúc đẩy tốc độ
phân hủyđường khử và tao thành phản ứng có màu như muối của axit cacbonit

-

hay axit sunfurơ.
Trong dung dịch có tính axit:
 Đường khử glucoza và fructoza ổn định nhất ở pH=3.

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

19


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.
 Axit hữu cơ mạnh hay yếu đều không có tác dụng đối với glucoza và

fructoza.
 Axit vô cơ yếu và nhiệt độ thấp không có ảnh hưởng nhưng trong môi
trường axit vànhiệt độ cao, đường khử sẽ tạo thành oximetyfufuron và
sau đó thành axit levulic và axit focmic.
(3) Chất keo: gồm pectin và anbumin (do bản thân cây mía mang vào nước mía)
•

-

Pectin:
Tùy thuộc giống mía khác nhau mà hàm lượng pectin không giống nhau. Mía
chưa thuầnthục so với chất khô có hàm lượng pectin tương đối nhiều, thường

-

trong nước mía hàm lượngkhoảng 0.1%.
Đặc tính của pectin là trong nước mía biến thành keo ngưng tụ, lúc có canxi tồn
tạirất rõ ràng, lúc gia vôi nước mía đến pH = 8.8 có thể làm đại bộ phận pectin
kết lắng. Do pectintồn tại trong thành tế bào, nên hàm lượng pectin trong nước

-

mía quyết định chủ yếu mức độ épmía.
Trong môi trường axit mạnh hoặc môi trường kiềm, đặc biệt lúc nhiệt độ cao,
pectin phânhủy và hòa tan trong nước. Pectin co thể làm cho độ hòa tan của

•

đường sacaroza tăng lên và nângcao độ nhớt của nước mía và mật chè.
Anbumin: là hợp chất hữu cơ cao phân tử có chứa nitơ, hàm lượng nitơ chiếm

-

khoảng16% khối lượng của anbumin, có tính háo nước tương đối cao.
Anbumin trong nước mía tồn tại ở trạng thái keo, hàm lượng khoảng 9% so với
chất khôngđường của mía. Trong làm sạch nước mía, gia vôi và gia nhiệt có
thể làm một bộ phận anbuminngưng kết, đồng thời hấp phụ các tạp chất khác

cùng kết tủa nhưng còn một phần vẫn lưu lạitrong dung dịch keo.

(4)Axit hữu cơ:
-

Axit hữu cơ trong nước mía chủ yếu là axit aconitic, axit citric, axit malic, axit
oxalic, axit aglicolic, axit sucinic, axit fumaric; trong đó hàm lượng axit
aconitic chiếm nhiều hơn cả. Trong nước mía, các axithữu cơ có thể ở dạng tự

-

do (chiếm 1/3 lượng axit chung), muối hòa tan hoặc không tan.
Ngoài axit oxalic có khả năng tạo thành muối kết tủa, các axit khác và muối
của chúng hòa tantrong nước. Axit hữu cơ trong mía càng nhiều càng hình
thành nhiều muối canxi hòa tan, kéotheo hệ số phân ly muối canxi hòa tan tăng
lên. Hệ số phân ly muối canxi của axit hữu cơ tươngđối thấp không có lợi cho
sự hình thành chất kết tủa canxi.

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

20


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

(5) Chất béo và sáp mía:
-

Hàm lượng chất béo và sáp trong nước mía và cây mía biến đổi nhiều phụ
thuộc vào giốngmía, điều kiện sinh trưởng và điều kiện ép mía. Tổng lượng

chất béo (lipid) có trong cây mía từ0.2-0.3%. Sáp mía tồn tại bề ngoài của thân
cây mía. Ở nhiệt độ thường sáp dễ tan trong cácdung môi như: hidrocacbua
thơm, este dầu hỏa, ancol và aceton. Trong sản xuất đường mía, gần60-80%

-

lượng sáp theo bã mía, phần còn lại tồn tại trong bùn lọc.
Chất béo tồn tại trong tổ chức tế bào bên trong thân cây mía.Qua nhiều lần ép,
chất béo và sáp trong mía gần một nửa đi vào trong nước mía. Thành phầnchủ
yếu chất béo và sáp không hòa tan trong nước nhưng có một phần có khả năng
hình thànhdung dịch đục mà phân bố trong dung dịch, đặc biệt lúc khuấy trộn
mãnh liệt hoặc nhiệt độ dungdịch vượt qua điểm nóng chảy, có thể hình thành
dung dịch “sữa’ đục tương đối ổn định.Lúc làm sạch nước mía, đại bộ phận
chất béo và sáp tùy thuộc sự ngưng kết của anbumin màhình thành chất kết tủa.
Theo nghiên cứu của Bardorf, chất béo và sáp qua làm sạch bằng vôi cóthể loại
khoảng 90% nhưng vẫn còn một ít tồn tại trong nước mía trong. Chất béo có
thể dínhtrên bề mặt vải lọc, gây trở ngại lọc nước mía.

(6) Chất vô cơ:
-

Trong nước mía có nhiều loại chất vô cơ với số lượng tương đối lớn. Thành
phần cụ thể chủ yếu quyết định bởi thổ nhưỡng, giống mía, phân bón, điều kiện
canh tác,… Chất vô cơ trong nước mía, ngoài a.photphoric (H 3PO4) có lợi cho
quá trình làm sạch, còn lại đều là thành phần có hại. Canxi, Magiê, SO 3, axit
xilic,…là thành phần chủ yếu đóng cặn ở thiết bị. Kali, Cl là nguyên nhân chủ
yếu hình thành mật cuối.
Bảng 2.2. Thành phần vô cơ trong nước mía, mật chè và mật đường
(Nguồn Cane Sugar handbook 12th)

Thành phần
K2 O

Nước mía thô
0.4-2.0

Nồng độ chất khô
Nước mía
Mật chè
trong
0.3-1.0
0.7-1.0

Mật đường
2.3-6.5

Na2O

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

21


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

SO2
Cl2
CaO
MgO
SiO2

P2O5
Fe2O3
Tro sunfat
Tro dẫn điện

3.4-4.4

3.7-4.5

3.9-4.7

14.2-17.7

Theo số liệu phân tích của Viện nghiên cứu mía; ở ion dương, hàm lượng lớn nhất là
K, kếđến là Ca, Mg, còn lại như Na, Cu, Zn, Pb hàm lượng không nhiều, không đến
30 mg/KgBx. Ởion âm, nhiều nhất là gốc sunfat, silic và Cl.
Bảng 2.3. Thành phần vô cơ của nước mía nguyên (mg/KgBx)
Giống mía
Quế đường 57/423
Quế đường 63/237
•

K
1546
1079

Ca
585
816

Mg
655
874

Fe
137
114

SiO2
850
1180

SO4
3460
4420

Cl
795
670

Trong nước mía có một lượng lớn gốc axit sunfuric - thành phần chủ yếu của
sự đóng cặn, vìsunfat canxi hòa tan trong dung dịch nhưng về sau bốc hơi và

•

nấu đường nồng độ đặc thì trích ralàm đục mật chè và đóng cặn ở thiết bị.
K2O, Na2: hầu như hòa tan trong nước, do đó lúc làm sạch nước mía khó loại đi

ảnhhưởng đến sản xuất đường và nguyên nhân tạo mật cuối.
• Axit xilic: có tương đối nhiều trong nước mía và tồn tại ở trạng thái keo. Trong

sản xuấtđường nó được coi là một loại chất không đường chủ yếu có hại. Trong
thiết bị bốc hơi, axit xilictạo cặn rất khó loại trừ. Trong nấu đường, axit xilic
tích tụ trên bề mặt tinh thể đường ảnh hưởngđến chất lượng sản phẩm.
• P2O5: hàm lượngP2O5trong nước mía rất có ý nghĩa trong làm sạch nước mía.
Chất kếttủa Ca3(PO4)2 có thể hấp phụ axit xilic, muối sắt hòa tan, chất không
đường chứa nitơ, chấtbéo,…Thường hàm lượng P 2O5 trong nước mía đạt 350450 ppm cho hiệu quả làm sạch tốt. Lúchàm lượng P 2O5 quá thấp có thể tạo
muối photphat có tính hòa tan.
(7) Chất màu:
-

Trong cây mía đã chứa sẵn các nhân tố có màu. Khi ép mía những nhân tố này
hòa lẫn vàonước mía. ngoài ra, trong quá trình sản xuất, sản sinh một số chất
màu mới do kết quả phản ứnghóa học giữa các chất không đường và tuy hàm

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

22


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

lượng rất nhỏ nhưng cường độ màu ảnh hưởngrất nhiều đến chất lượng nước
mía và ngoại hình của đường cát trắng.
• Chất màu có trong cây mía
Diệp lục tố có trong bản thân cây mía gồm diệp lục tố a (C 55H72O5N4Mg) và
diệp lục tố b(C55H70O4N4Mg), xantophin (C40H55O2) và carotene (C40H56),…
Trong nước mía chúng hỗn hợpvới các loại chất béo mà tồn tại phân tán thành
những hạt huyền phù. Khi gia nhiệt nước míacùng ngưng kết với anbumin.
Chúng cùng với các loại vật chất nổi khác ngưng kết. Trong sảnxuất đường,
nếu xử lý làm sạch tốt, phần lớn bị loại và đi vào nước bùn. Nếu làm sạch

không tốt,nước mía trong bị đục, có một phần cùng các loại chất béo khác phân
tán trong nước mía, ảnhhưởng không tốt đến sản xuất.
• Chất màu mới sinh ra trong quá trình sản xuất đường
Trong tổ chức tế bào mía, có rất nhiều vật chất nguyên là không màu, nhưng
cùng các hợpchất khác kết hợp, sau khi phản ứng hoặc phân hủy tạo thành chất màu,
chủ yếu là poliphenon,hợp chất amin và caramen đường.Poliphenon kết hợp sắt tạo
thành hợp chất màu nâu đậm. Axit amin kết hợp với đường khửtheo phản ứng
Maillard tạo thành chất màu melanoidin có màu nâu xẩm. Ở nhiệt độ cao
khoảng200oC đường mất nước tạo thành dạng keo. Chúng là những chất có hại cho
sản xuất đường
2.2.2.

Quy trình công nghệ tổng quan của ngành chế biến đường (trình bày

chi tiết ở phụ lục 1)
2.2.2.1. Thu nhận và xử lý sơ bộ
(1) Mục đích:
-

Nâng cao lượng xử lý mía
Nâng cao hiệu suất ép

(2) Xử lý mía:
•

Quá trình xử lí mía trước khi ép bao gồm:
San bằng mía: Do đưa xuống băng tải, mía ở trạng thái lộn xộn, không đồng
đều, do đócần phải san bằng lớp mía trên băng tải, đảm bảo độ đồng đều của

•

lớp mía, tăng mật độ mía.
Băm mía: Mía được băm thành từng mảnh nhỏ nhằm phá vỡ lớp vỏ cứng của
cây míalàm tế bào mía lộ ra, đồng thời san mía thành lớp ổn định trên băng tải

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

23


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.

và nâng cao mật độ míarên băng tải. Nhờ vậy, nâng cao năng suất ép, nâng cao
hiệu suất ép mía
• Đánh tơi: Sau khi qua máy băm, lượng mía chưa được băm nhỏ còn nhiều nên
chúngcần phải qua máy đánh tơi để phá vỡ hơn nữa tổ chức tế bào của cây mía,
tạo thành những sợidài là chủ yếu để thoát nước mía và thẩm thấu dễ dàng và
-

làm tăng mật độ mía đưa vào máy ép.
Nếu dùng máy đánh tơi, hiệu suất ép có thể tăng khoảng 1%.
Thiết bị xử lý mía bao gồm: máy chặt mía, máy cắt xé mía, máy đập tơi mía.

2.2.2.2. Lấy nước mía
(1) Thu nhận nước mía bằng phương pháp ép
Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến ở các nhà máy đường hiện nay. Nguyên lí
của phương pháp này là dùng lực cơ học làm biến đổi thể tích cây mía, từ đó phá vở tổ
chức tế bào để lấy nước mía. Lấy nước mía bằng phương pháp hiện đại là mía qua
nhiều lần ép và nhiều lần thầm thấu nhằm nâng cao hiệu suất ép.
•

•

Phương pháp ép khô
Phương pháp ép ướt (có sử dụng nước thẩm thấu)
 Phương pháp ép thẩm thấu đơn
 Phương pháp ép thẩm thấu kép
 Phương pháp ép thẩm thấu kết hợp

Thiết bị ép mía: thường có các loại sau: máy ép phổ thông 3 trục, máy ép kiểu
nghiêng vàmáy ép tỉ số hằng.
•

Sự hạn chế của phương pháp ép
- Trục ép là thiết bị thô kệch, nặng nề, lõi trục ép làm bằng thép hợp kim đắt
-

tiền. Giátiền chế tạo, chi phí sữa chữa, bão dưỡng nhiều.
Những máy ép tiêu thụ một công suất đáng kể vượt mức so với kết quả đạt

-

được.
Tổng hiệu suất thu hồi thấp, tuy tiêu thụ một công suất đáng kể nhưng trong
bã mía vẫncòn một lượng mía nhất định không khai thác được bằng phương
pháp ép. Do đó, hiệu suất épchỉ đạt tối đa 97%, trong khi đó hiệu suất
khuếch tán có thể đạt 98-98.5%.

(2)Thu nhận nước mía bằng phương pháp khuếch tán
-

Trên thực tế, thiết bị khuếch tán chỉ có thể thay thế một số bộ trục ép (ở giữa
công đoạn ép)nên có thể coi đây là phương pháp kết hợp giữa ép và khuếch
tán.

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

24


Thiết kế HTXLNT cho công ty cổ phần mía đường Bến Tre – Công suất 400m 3/ngàyđêm.
-

Cơ sở lý luận chủ yếu của khuếch tán là dưới điều kiện nhất định, các phân tử
đường trong tế bào của mía chuyển dịch ra khỏi tế bào và phân tán ra môi
trường xung quanh. Trongcác điều kiện khuếch tán; tốc độ khuếch tán, thời

-

gian và nhiệt độ có quan hệ trực tiếp lẫn nhau.
Công nghệ khuếch tán: bao gồm việc xử lý mía, khuếch tán nước, ép nước
khỏi bã mía và xử lý nước ép.
Có 2 phương pháp khuếch tán mía chủ yếu là:
• Khuếch tán mía
• Khuếch tán bã mía

2.2.2.3. Làm sạch nước mía:
- Nước mía hỗn hợp sau khi ép có thành phần tương đối phức tạp. Thành phần này

thay đổitùy thuộc vào giống mía, thổ nhưỡng, khí hậu, điều kiện canh tác, phương
pháp và điều kiện lấynước mía của nhà máy…. Do nước mía hỗn hợp có chứa

nhiều chất không đường khác nhau, màđa số những chất này gây ảnh hưởng không
tốt cho quá trình sản xuất nên các phương pháp táchchất không đường ra khỏi nước
mía cũng có nhiều. Vì vậy, mục đích chủ yếu của việc làm sạchnước mía là:
• Loại tối đa các chất không đường ra khỏi hỗn hợp, đặc biệt là các chất có
hoạt tính bềmặt và các chất keo.
• Trung hoà nước mía hỗn hợp.
• Loại những chất rắn lơ lửng trong nước mía.
Bảng 2.4. Thành phần chủ yếu của nước mía hỗn hợp
Thành phần
Đường sacaroza
Đường khử
(1) Các Chất không đường hữu cơ
Chất không đường vô cơ
Nước
sạch

Hàm lượng (%)
10-16
0.3-3.0
0.5-1.0
0.3-0.5
80-85

phương
pháp

làm

nước mía

Phương pháp vôi hóa
 Phương pháp gia vôi vào nước mía lạnh
 Phương pháp gia vôi vào nước mía nóng
 Phương pháp gia vôi phân đoạn
• Phương pháp sunfit hóa
- Phương pháp này còn gọi là phương pháp SO 2, SO2 được dùng phổ biến trong
•

côngnghiệp sản xuất đường, có thể cho vào dung dịch đường ở dạng khí, lỏng
hoặc muối. Trong sảnxuất đường hiện nay, khí SO 2 (thường dùng ở dạng

SVTH: Võ Thị Linh Thơ – 11127213

25