Xây dựng luận chứng kĩ thuật cho nhà máy đường

CHƯƠNG I. MỞ ĐẦU
Đường có ý nghĩa rất quan trọng đối với dinh dưỡng của cơ thể người. Đường là
hợp phần chính không thể thiếu được trong thức ăn của người. Đường còn là hợp phần
quan trọng của nhiều ngành công nghiệp khác như: đồ hộp, bánh kẹo, dược, hoá học...
Chính vì vậy mà công nghiệp đường trên thế giới và nước ta không ngừng phát triển.
Việc cơ khí hoá toàn bộ dây chuyền sản xuất, những thiết bị tự động, áp dụng những
phương pháp mới như: phương pháp trao đổi ion, phương pháp khuếch tán liên tục đang
được sử dụng trong các nhà máy đường.
Nước ta thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa nên thích nghi cho việc trồng và phát triển
cây mía. Đây là tiềm năng về mía, thuận lợi cho việc sản xuất đường mía. Nhưng trong
những năm gần đây, ngành mía đường đang gặp tình trạng mất ổn định về việc quy hoạch
vùng nguyên liệu , về đầu tư chưa đúng mức và về thị trường của đường. Vì thế sản phẩm
đường bị tồn đọng, sản xuất thì cầm chừng làm cho nông dân trồng mía không bán được
phải chuyển giống cây trồng khác làm thu hẹp dần nguồn nguyên liệu mía.
Nhưng ngành công nghiệp mía đường vẫn là một ngành quan trọng. Bởi đường
không thể thiếu được trong cuộc sống con người. Mặc khác, nhu cầu về đường cũng ngày
càng tăng bởi một số ngành công nghiệp thực phẩm khác như : bánh kẹo, đồ hộp, nước
giải khát, sữa, y học… ngày càng mở rộng hơn nên nhu cầu lại tăng.
Với mục tiêu và tầm quan trọng như thế thì việc thiết kế một nhà máy đường hiện
đại là cần thiết. Nó giải quyết được nhu cầu tiêu dùng của con người, giải quyết được
vùng nguyên liệu, tạo công ăn việc làm cho người nông dân trồng mía, góp phần phát
triển nền kinh tế nước nhà.

Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 1


CHƯƠNG II. TỔNG QUAN
2.1. Tổng quan về nguyên liệu mía
Mía là tên gọi chung của một số loài trong chi Mía (Saccharum), bên cạnh các loài

lau, lách. Chúng là các loại cỏ sống lâu năm, thuộc tông Andropogoneae của họ Hòa thảo
(Poaceae), bản địa khu vực nhiệt đới và ôn đới ấm của Cựu thế giới. Chúng có thân to mập,
chia đốt, chứa nhiều đường, cao từ 2-6 m. Tất cả các dạng mía đường được trồng ngày
nay đều là các dạng lai ghép nội chi phức tạp. Chúng được trồng để thu hoạch nhằm sản
xuất đường.
2.1.1. Trồng và sử dụng
Những ghi chép lịch

sử về mía đã bắt nguồn từ năm 510 TCN. Thời đó, dưới triều vị

vua vĩ đại Darius I, Đế

quốc Ba Tư rất hùng mạnh. Khi chinh phạt Ấn Độ, ông tìm

thấy mía và viết: "Loại cây sồi đã mang lại mật ong mà không có ong". Ngày nay,
khoảng 200 quốc gia và vùng lãnh thổ trồng mía đường và sản xuất khoảng 1.324,6 triệu
tấn (khoảng 6 lần nhiều hơn sản lượng củ
đường lớn nhất thế giới là
sản xuất đường,

cải đường). Vào năm 2005, nhà sản xuất mía

Brasil, tiếp theo là Ấn Độ. Người ta dùng mía đường vào

xirô Falernum, mật mía, rum, đồ uống không cồn, cachaça

(một loại rượu của Brasil) và

cồn để làm nhiên liệu. Bã mía còn lại sau khi ép đường

có thể đốt để sản xuất nhiệt - dùng trong nhà máy- lẫn điện năng - thông thường được bán
cho các nhà cung cấp điện/hệ thống lưới điện. Do chứa nhiều

xenluloza nên nó cũng

được dùng trong sản xuất giấy và bìa các tông, được tiếp thị như là " thân

thiện môi

trường" do được làm từ phụ phẩm của sản xuất đường.
Các thớ sợi từ mía Bengal (Saccharum munja hay Saccharum bengalense) cũng được
dùng để làm thảm, bức ngăn hay giỏ, rổ v.v tại Tây Bengal. Thớ sợi này cũng được dùng
trong Upanayanam - một nghi lễ tôn giáo của Ấn giáo (Hindu) tại Ấn Độ và vì thế nó cũng
có ý nghĩa về mặt tôn giáo.
Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 2


Một số hình
ảnh về cây mía
và thu hoạch
mía

Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 3


2.1.2. Đặc điểm sinh trưởng

2.1.2.1. Nhiệt độ
Mía là loại cây nhiệt đới nên đòi hỏi điều kiện độ ẩm rất cao. Nhiệt độ
bình quân thích hợp cho sự sinh trưởng của cây mía là 15-26⁰C. Giống
mía nhiệt đới sinh trưởng chậm khi nhiệt độ dưới 21⁰C và ngừng sinh
trưởng khi nhiệt độ 13⁰C và dưới 5⁰C thì cây sẽ chết. Những giống mía á
nhiệt đới tuy chịu rét tốt hơn nhưng nhiệt độ thích hợp cũng giống như
mía nhiệt đới.
Thời kì nảy mầm mía cần nhiệt độ trên 15⁰C tốt nhất là từ 26-33⁰C.
Mía nảy mầm kém ở nhiệt độ dưới 15⁰C và trên 40⁰C. Từ 28-35⁰C là
nhiệt độ thích hợp cho mía vươn cao. Sự dao động biên độ nhiệt giữa
ngày và đêm liên quan tới tỉ lệ đường trong mía. Giới hạn nhiệt độ thích
hợp cho thời kì mía chin từ 15-20⁰C. Vì vậy tỉ lệ đường trong mía
thường đạt ở mức cao nhất cho các vùng có khí hậu lục địa và vùng cao.
2.1.2.2. Ánh sáng
Mía là cây nhạy cảm với ánh sáng và đòi hỏi cao về ánh sáng. Thiếu
ánh sáng, mía phát triển không tốt, hàm lượng đường thấp. Mía cần thời
gian tối thiểu là 1200 giờ tốt nhất là trên 2000 giờ. Quang hợp của cây
mía tỉ lệ thuận với cường độ và độ dài chiếu sáng. Thiếu ánh sáng cây
hút phân kém do đó phân đạm, lân, kali chỉ hiệu quả khi ánh sáng đầy
đủ. Vì vậy ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới mía vươn cao mạnh nhất khi
bắt đầu vào mùa hè có độ dài ngày tăng lên. Chính vì vậy, nó là nhân tố
quan trọng quyết định năng suất và sản lượng mía.
2.1.2.3. Độ ẩm
Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 4


Mía là cây cần nhiều nước nhưng lại sợ úng nước. Mía có thể phát

triển tốt ở những vùng có lượng mưa từ 1500mm/năm. Giai đoạn sinh
trưởng mía yêu cầu lượng mưa từ 100-170mm/tháng. Khi chín cần khô
ráo, mía thu hoạch sau một thời gian khô ráo khoảng 2 tháng sẽ cho tỉ lệ
đường cao. Bởi vậy các nước nằm trong vùng khô hạn nhưng vẫn trồng
mía tốt còn những nơi mưa nhiều và phân bố đều trong năm thì việc
trồng mía không hiệu quả.
Gió bão làm cây đổ dẫn đến làm giảm năng suất, giảm phẩm chất của
cây. Chính vì vậy gió cũng là dấu hiệu quan trọng trong công tác dự báo
lên kế hoạch và chế biến làm sao tốn ít chi phí mà giá trị sản xuất cũng
như phẩm chất của mía nguyên liệu vẫn cao.
2.1.2.4. Độ cao
Độ cao có liên quan đến cường độ chiếu sáng cũng như mức chênh
lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm, do đó ảnh hưởng đến khả năng tích tụ
đường trong mía, điều đó ảnh hưởng đến hoạt động của các khâu trong
qui trình chế biến. Giới hạn về độ cao cho cây mía sinh trưởng và phát
triển ở vùng xích đạo là 1600m, ở vùng nhiệt đới là 700-800 m...
2.1.2.5. Đất trồng

Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 5


Mía là loại cây công nghiệp khoẻ, dễ tính, không kén đất, vậy có thể
trồng mía trên nhiều loại đất khác nhau, từ 70% sét đến 70% cát. Đất
thích hợp nhất cho mía là những loại đất xốp, tầng canh tác sâu, có độ
phì cao, giữ ẩm tốt và dễ thoát nước. Có thể trồng mía có kết quả trên cả
những nơi đất sét rất nặng cũng như trên đất than bùn, đất hoàn toàn cát,
đất chua mặn, đất đồi, khô hạn ít màu mỡ. Yêu cầu tối thiểu với đất
trồng là có độ sâu, độ thoáng nhất định, độ PH không vượt quá giới hạn

C,từ 4-9, độ PH thích hợp là 5,5-7,5. Độ dốc địa hình không vượt quá
15 đất không ngập úng thường xuyên. Những vùng đất đai bằng phẳng
cơ giới vận tải tương đối thuận lợi đều có thể bố trí trồng mía. Ngoài ra
người ta có thể canh tác mía ở cả những vùng gò đồi có độ dốc không
lớn lắm ở vùng trung du miền núi. Tuy nhiên ở những vùng địa bàn này
cần bố trí các rãnh mía theo các đường đồng mức để tránh sói mòn đất.
Ngành trồng mía chỉ có thể cho hiệu quả kinh tế cao khi hình thành
những vùng chuyên canh có qui mô lớn.
2.1.3. Giá trị kinh tế của cây mía
Mía là cây công nghiệp lấy đường quan trọng của ngành công nghiệp
đường. Đường là một loại thực phẩm cần có trong cơ cấu bữa ăn hàng
ngày của nhiều quốc gia trên thế giới, cũng như là loại nguyên liệu quan
trọng của nhiều ngành sản xuất công nghiệp nhẹ và hàng tiêu dùng như
bánh kẹo...

Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 6


Về mặt kinh tế chúng ta nhận thấy trong thân mía chứa khoảng 8090% nước dịch, trong dịch đó chứa khoảng 16-18% đường. Vào thời kì
mía chín già người ta thu hoạch mía rồi đem ép lấy nước. Từ nước dịch
mía được chế lọc và cô đặc thành đường. Có hai phương pháp chế biến
bằng thủ công thì có các dạng đường đen, mật, đường hoa mai. Nếu chế
biến qua các nhà máy sau khi lọc và bằng phương pháp ly tâm, sẽ được
các loại đường kết tinh, tinh khiết.
Ngoài sản phẩm chính là đường những phụ phẩm chính của cây mía
bao gồm:
 Bã mía chiếm 25-30% trọng lượng mía đem ép. Trong bã mía chứa
trung bình 49% là nước, 48% là xơ (trong đó chứa 45-55% cellulose)

2,5% là chất hoà tan (đường). Bã mía có thể dùng làm nguyên liệu đốt
lò, hoặc làm bột giấy, ép thành ván dùng trong kiến trúc, cao hơn là làm
ra Furfural là nguyên liệu cho ngành sợi tổng hợp. Trong tương lai khi
mà rừng ngày càng giảm nguồn nguyên liệu làm bột giấy, làm sợi từ cây
rừng giảm đi thì mía là nguyên liệu quan trọng để thay thế.


Mật gỉ chiếm 3-5% trọng lượng đem ép. Thành phần mật gỉ trung bình chứa 20%

nước, đường saccaro 35%, đường khử 20%, tro 15%, protein 5%, sáp 1%, bột 4% trọng
lượng riêng. Từ mật gỉ cho lên men chưng cất rượu rum, sản xuất men các loại. Một tấn
mật gỉ cho một tấn men khô hoặc các loại axit axetic, hoặc có thể sản xuất được 300 lít
tinh dầu và 3800 l rượu,…Từ một tấn mía tốt người ta có thể sản xuất ra 35-50 lít cồn 96
ha với kỹ thuật sản xuất hiện đại của thế kỷ 21 có thể sản xuất 7000- 8000 lít cồn để làm
nhiên liệu. Vì vậy khi mà nguồn nhiên liệu lỏng ngày càng cạn kiệt thì người ta đã nghĩ
đến việc thay thế năng lượng của thế kỷ 21 là lấy từ mía.

Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 7




Bùn lọc chiếm 1,5-3% trọng lượng mía đem ép. Đây là sản phẩm cặn bã còn lại

sau khi chế biến đường. Trong bùn lọc chứa 0,5% N, 3% Protein thô và một lượng lớn
chất hữu cơ. Từ bùn lọc có thể rút ra sáp mía để sản xuất nhựa xêrin làm sơn, xi đánh
giầy, vv...Sau khi lấy sáp bùn lọc dùng làm phân bón rất tốt.
Theo ước tính giá trị các sản phẩm phụ phẩm còn cao hơn 2-3 lần sản phẩm chính là

đường.
Mía còn là loại cây có tác dụng bảo vệ đất rất tốt. Mía thường trồng từ tháng 10 đến
tháng 2 hàng năm là lúc lượng mưa rất thấp. Đến mùa mưa, mía được 4-5 tháng tuổi, bộ
lá đã giao nhau thành thảm lá xanh dày, diện tích lá gấp 4-5 lần diện tích đất làm cho mưa
không thể rơi trực tiếp xuống mặt đất có tác dụng tránh xói mòn đất cho các vùng đồi
trung du. Hơn nữa mía là cây rễ chum và phát triển mạnh trong tầng đất từ 0- 60cm. Một

ha mía tốt có thể có 13-15 tấn rễ, sau khi thu hoạch bộ rễ để lại trong đất cùng với bộ lá là
chất hữu cơ quý làm tăng độ phì của đất.
2.2. Thực trạng sản xuất vùng mía nguyên liệu
Trong những năm qua diện tích mía của tỉnh Quảng Ngãi không ổn định, luôn biến
động theo chiều hướng giảm dần, từ 7.598 ha (niên vụ 2006- 2007) xuống còn 5.220 ha
(niên vụ 2011-2012), chỉ đạt xấp xỉ 60,2 % diện tích Quy hoạch trồng mía. Năng suất mía
bình quân từ 50-53 tấn/ha, sản lượng mía hàng năm giảm từ 380.000 tấn mía cây xuống
còn 270.000 tấn mía cây, chữ đường bình quân từ 9,6 - 10,5 CCS. Diện tích, năng suất,
sản lượng mía qua các năm đều giảm và không đạt so với chỉ tiêu đề ra trong Quy hoạch
vùng mía nguyên liệu tỉnh Quảng Ngãi, vì một số nguyên nhân sau:
- Sự cạnh tranh giữa các cây trồng về hiệu quả, giá cả thiếu ổn định, hiệu quả sản xuất
mía chưa cao nên một bộ phận lớn nông dân đã tính toán chuyển sang cây trồng khác, vì
vậy việc phát triển sản xuất mía chưa đảm bảo chỉ tiêu đề ra.
- Hệ thống giao thông, thủy lợi chưa hoàn chỉnh nên gặp nhiều khó khăn trong sản
xuất, phần lớn đất trồng mía ở Quảng Ngãi là vùng đất cao, đất gò đồi, thiếu nước để
Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 8


bơm tát cho trồng mới, thời vụ trồng phụ thuộc vào thời tiết cũng là một hạn chế trong
sản xuất mía.
- Trong công tác chỉ đạo điều hành phát triển mía của các cấp ủy, chính quyền địa

phương, các Sở ngành chưa đồng bộ, một số địa phương thiếu quan tâm chỉ đạo trong
việc thực hiện phát triển vùng mía nguyên liệu trong vùng quy hoạch đã được UBND
Tỉnh phê duyệt. Tư tưởng cho rằng việc phát triển vùng nguyên liệu là của ngành nông
nghiệp và của Công ty thu mua nguyên liệu, nên việc triển khai còn gặp nhiều khó khăn.
- Kinh phí đầu tư hỗ trợ cho các dự án giống mía còn thiếu, chưa đáp ứng yêu cầu nên
gặp nhiều khó khăn trong việc triển khai thực hiện, làm hạn chế diện tích, chưa đạt chỉ
tiêu đề ra.
- Phát triển vùng nguyên liệu chưa đi vào đúng trọng tâm quy hoạch, đầu tư còn phân
tán, kinh phí cấp không kịp thời, thiếu chủ động trong việc đầu tư, cơ sở hạ tầng phục vụ
cho phát triển vùng mía nguyên liệu chưa đồng bộ và chưa tương xứng, nhất là hệ thống
giao thông, thủy lợi chưa đáp ứng được yêu cầu phát triển vùng mía nguyên liệu. Hiện
còn nhiều vùng mía không có nước tưới nên đã hạn chế tăng năng suất rất lớn.
- Các tiến bộ kỹ thuật được áp dụng trong canh tác mía còn nhiều hạn chế như: thiếu
nước tưới, mật độ trồng quá dày, bón phân thiếu và không cân đối, chăm sóc không kịp
thời.

Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 9


- Năng lực đầu tư của người sản xuất không đồng đều, đa số đầu tư
theo khả năng chứ không theo quy trình kỹ thuật đã hướng dẫn.

Trước
yêu cầu của
thực

tiễn

sản

xuất,

cần

phải

phát

triển

sản

xuất

vùng

mía

nguyên liệu
ổn định để
phục

vụ

công
nghiệp chế biến. Quảng Ngãi đã xây dựng Đề án phát triển vùng mía nguyên liệu theo
hướng tập trung, chuyên canh, chương trình phát triển vùng mía nguyên liệu được triển
khai chỉ đạo thực hiện một cách đồng bộ từ việc tổ chức lại sản xuất, sử dụng giống mía

mới, dồn điền đổi thửa, áp dụng cơ giới hoá và các tiến bộ kỹ thuật về cải tạo đất, thâm
canh tăng năng suất… Đặc biệt, một đóng góp lớn của hoạt động khoa học công nghệ
trong việc hình thành vùng sản xuất mía tập trung, bằng việc du nhập, khảo nghiệm, sản
xuất thử và nhân rộng một số giống mía mới, ðã chọn được 06 giống mía mới có triển
vọng: MEX105, ROC27, B85-764, QĐ93-159, K88-65, K88-92 (đã được Cục Trồng trọt
công nhận tại Quyết định số: 340/QĐ-TT-CLT ngày 30/12/2008). Thực hiện thí điểm dồn
điền đổi thửa với diện tích 10,423 ha ở vùng mía sản xuất tập trung tại đồng Miếu thôn
An Lợi, xã Phổ Nhơn huyện Đức Phổ, sau khi dồn điền đổi thửa Công ty CP Đường
Quảng Ngãi đã áp dụng ngay việc cơ giới hoá toàn bộ khâu làm đất, rạch hàng để trồng
mía và đã đưa vào trồng 3 giống mía mới B85-764, ROC27, Mex105. Đây là mô hình
bước đầu có hiệu quả, được nông dân nhiệt tình ủng hộ, với mô hình này năng suất mía
Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 10


đạt bình quân 85 tấn/ha, chữ đường bình quân 10,5 CCS và từ đó ngành nông nghiệp đã
tham mưu cho UBND tỉnh ban hành Quy định cơ chế hỗ trợ đầu tư phát triển vùng mía
nguyên liệu trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi (tại Quyết định số 38/2007/QĐ-UBND ngày
31/12/2007), thực hiện từ năm 2007 đến năm 2010, kinh phí tỉnh hỗ trợ trên 13 tỷ đồng,
thực hiện dồn điền đổi thửa gần 1.400 ha mía và chuyển đổi từ cây trồng khác sang trồng
mía trên 400 ha, cho năng suất mía khá cao khoảng 65 tấn/ha, cao hơn 15 tấn/ha so với
năng suất mía canh tác truyền thống. Những địa phương sau khi dồn điền đổi thửa cho
năng suất cao như xã Bình Trung, huyện Bình Sơn; xã Hành Thiện, Hành Minh, huyện
Nghĩa Hành; xã Đức Hòa và Đức Phú, huyện Mộ Đức; xã Phổ Nhơn, Phổ Ninh, Phổ
Hòa, huyện Đức Phổ. Đối với các huyện miền núi tỉnh Quảng Ngãi, áp dụng các giải
pháp kỹ thuật mới trong canh tác mía trên đất gò đồi theo đường đồng mức và tiểu bậc
thang kết hợp với việc đưa cơ giới hoá vào khâu làm đất và bón phân đồng bộ. Sau 02
năm 2011, 2012 triển khai, đã trồng mới được 382,8 ha; (thâm canh mía theo phương
thức tiểu bậc thang là 362,8 ha, thâm canh mía theo đường đồng mức là 20 ha). Năng suất

mía đạt 65 tấn/ha, chữ đường bình quân (CCS): 9,94%.
- Đã hình thành được những đồng mía có diện tích lớn, có giao thông nội vùng thuận
lợi, có hệ thống bờ lô, mương tưới tiêu nội đồng, cơ giới hóa, tiết kiệm sức lao động của
người trồng mía, giảm chi phí và hạ giá thành sản xuất.
- Xây dựng và phổ biến ứng dụng phương pháp trồng mía xen canh với các cây họ
đậu đã có hiệu quả cao, tăng thu nhập trên đơn vị diện tích, đạt tổng giá trị sau thu hoạch
trên 60 tr. đồng/ha.
- Thay đổi tập quán sản xuất của người nông dân, nông dân được tập huấn về qui trình
kỹ thuật sản xuất và được hướng dẫn cụ thể từ khâu trồng đến khâu thu hoạch, qua đó đại
bộ phận nông dân tham gia phát triển vùng mía đều áp dụng đúng qui trình kỹ thuật
chiếm > 60% diện tích.
- Công tác nghiên cứu khoa học và ứng dụng tiến bộ kỹ thuật trong sản suất có nhiều
tiến bộ, đã hình thành nhiều mô hình sản xuất có hiệu quả, nhiều giống mía mới được du
Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 11


nhập vào khảo nghiệm có triển vọng, đã có được bộ giống mía mới đưa vào sản xuất kèm
theo những biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến như làm đất, bón phân cân đối, sử dụng
phân hữu cơ vi sinh, mật độ trồng, chăm sóc, làm cỏ, tưới nước theo từng giai đoạn sinh
trưởng của cây và từng bước cải tiến công cụ sản xuất thủ công bằng công cụ cơ giới
trong một số khâu sản xuất và thu hoạch đã nâng cao hiệu quả, hạ giá thành sản xuất,
tăng thu nhập cho người nông dân.
- Sự hỗ trợ nông dân cơ giới hóa khâu làm đất và ứng trước giống, phân bón là yếu tố
tích cực đã được Công ty CP Đường Quảng Ngãi rất quan tâm.

2.3. Định hướng phát triển vùng mía nguyên liệu tai Quảng Ngãi
2.3.1. Cơ hội và thách thức:
2.3.1.1. Cơ hội:

Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 12




Nhiều công trình thuỷ lợi, đường giao thông mới đang được quan tâm đầu tư ở

nông thôn, trong đó có các vùng mía tập trung.


Chương trình Nông nghiệp – Nông dân – Nông thôn, chương trình 30A, các

chương trình khác đang quan tâm hỗ trợ đầu tư cho nông dân sản xuất.
2.3.1.2. Thách thức:


Cạnh tranh khốc liệt của một số cây trồng trồng cùng diện tích và điều kiện canh

tác như nhau như: đậu phụng, ngô lai, mì cao sản…với cây mía.


Năng lực vốn đầu tư (Nhà nước, doanh nghiệp, người trồng mía) có hạn so với

nhu cầu đầu tư vùng mía nguyên liệu theo qui hoạch.


Các chi phí đầu vào tăng cao, giá nhân công cao.

2.3.2. Định hướng:
- Tập trung chỉ đạo nâng cao năng suất, chất lượng mía. Năng suất bình quân đạt 65
tấn/ha, chữ đường 11,5 CCS, khuyến cáo nông dân không trồng mía có năng suất dưới 50
tấn/ha và chữ đường < 9 CCS, không trồng mía trên diện tích đất có độ dốc trên 15o.
- Đầu tư tuyển chọn các giống mía có năng suất cao, chất lượng tốt, nhân giống mở
rộng diện tích các giống mía đang sản xuất thử (được Cục Trồng trọt công nhận tại Quyết
định số: 340/QĐ-TT-CLT ngày 30/12/2008) và loại dần các giống mía bị thoái hoá, năng
suất, chất lượng thấp.
- Dồn điền đổi thửa, cải tạo san ủi xây dựng lại đồng ruộng để thuận lợi trong việc cơ
giới hoá một số khâu canh tác, thuận lợi cho việc tưới và tiêu nước, kết hợp việc chuyển
đổi cây trồng kém hiệu quả sang trồng mía, đồng thời xây dựng vùng chuyên canh sản
xuất mía tập trung để đầu tư, phát triển cây mía có trọng tâm, trọng điểm chiếm 60-70%
diện tích mía.
- Xây dựng mới, sửa chữa và nâng cấp đường giao thông nông thôn, đường nội đồng
vùng mía. Sửa chữa, tu bổ nâng cấp các công trình thủy lợi hiện có và làm mới kênh
Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 13


mương nội đồng trong vùng mía. Đối với những vùng không có điều kiện xây dựng hệ
thống kênh mương thuỷ lợi thì đóng giếng khai thác mạch nước ngầm, xây dựng thêm
một số trạm bơm điện, bơm dầu, trạm biến áp có công suất từ 60-160KVA và đầu tư
thêm đường dây cao thế 15KV, đường dây hạ thế 0,4KV.
- Đầu tư hỗ trợ phát triển vùng mía nguyên liệu tập trung chuyên canh kết hợp chăn
nuôi ở 3 HTX chuyên canh mía là Phổ Nhơn, Tịnh Giang và Tú Sơn, khuyến khích thành
lập mới các HTX chuyên canh mía kết hợp chăn nuôi tại các xã có diện tích mía tập
trung, ổn định như Bình Khương, Bình Tân…
- Đào tạo nhân lực và chuyển giao kỹ thuật đến người sản suất: đào tạo và đào tạo lại
cán bộ kỹ thuật ở các cơ quan từ huyện, xã làm công tác chỉ đạo phát triển vùng mía

nguyên liệu, xây dựng đội ngũ khuyến nông viên cơ sở (những nông dân sản xuất giỏi) và
hệ thống khuyến nông viên để qua đó chuyển giao tiến bộ kỹ thuật được thuận lợi.
- Tập huấn kỹ thuật, hướng dẫn qui trình, phổ cập kiến thức kỹ thuật cho nông dân
tham gia sản xuất mía, thông tin tuyên truyền, in ấn tài liệu kỹ thuật về cây mía để cung
cấp cho nông dân trồng mía.
2.3. 3. Giải pháp:
- Đầu tư phát triển, mở rộng diện tích trồng mía trên 01 hộ (nhóm hộ) sản xuất bằng
các biện pháp: dồn điền đổi thửa, chuyển đổi cây trồng kém hiệu quả sang trồng mía.
- Ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật, đầu tư giống mía mới và bố trí từng giống mía trên
từng chân đất, thời vụ và công thức luân canh, xen canh trên vùng mía nguyên liệu cho
phù hợp để tăng năng suất, chất lượng mía, hạ giá thành sản xuất trên 01 tấn mía cây,
đảm bảo sản xuất có lãi.
- Điều chỉnh, quản lý và tổ chức thực hiện đúng qui hoạch, có cơ chế hỗ trợ tập trung
cho các vùng sản xuất theo qui hoạch phù hợp như: ưu tiên đầu tư cơ giới hóa, ứng trước
giống, phân bón theo hợp đồng sản xuất, thu mua, bảo hiểm giá mía nguyên liệu.
Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 14


- Xây dựng qui chế phân công trách nhiệm đầu tư phát triển vùng mía nguyên liệu rõ
ràng giữa Nhà nước - Công ty CP đường - Người trồng mía trong việc thực hiện dự án,
chương trình… Kiểm tra đánh giá rút kinh nghiệm từng vụ sản xuất theo trách nhiệm
được qui định tại Quyết định 26/2007/QĐ-TTg ngày 15/02/2007 của Thủ tướng Chính
phủ về việc phê duyệt Quy hoạch phát triển mía đường đến năm 2010 và định hướng đến
năm 2020.
- Điều chỉnh thời vụ trồng mía cho phù hợp với từng tiểu vùng khí hậu trồng mía tại
Quảng Ngãi đồng thời bảo đảm đủ sản lượng mía đáp ứng công suất ép của Nhà máy,
không để tồn dư mía cây đã chín phải đứng chờ trên đồng quá 1,5 tháng.
- Doanh nghiệp chế biến đường cần phải ban hành qui chế đầu tư, hỗ trợ đầu tư phát

triển vùng mía nguyên liệu cụ thể, rõ ràng để lồng ghép thực hiện các tiêu chí về xây
dựng nông thôn mới mà các xã đã đề xuất trong Quy hoạch xây dựng nông thôn mới.
2.4. Kiến nghi với trung ương
 Kiểm soát, xử lý nghiêm nạn buôn lậu, gian lận thương mại và tạm nhập tái xuất
đường.
 Có chính sách về tạm trữ đường để bình ổn giá đường trong nước, làm cơ sở để
bình ổn giá mía nguyên liệu.
 Tiếp tục tăng cường đầu tư nghiên cứu về giống mới, cơ giới hóa và các biện pháp
kỹ thuật canh tác tiên tiến để chuyển giao, hỗ trợ cho nông dân phát triển vùng mía
nguyên liệu ổn định, bền vững.
Các cơ chế chính sách của Trung ương, của địa phương, các qui chế hỗ trợ đầu tư của
Doanh nghiệp chế biến, các giải pháp về kinh tế - kỹ thuật của các nhà khoa học điều
phải được phối hợp thực hiện đồng bộ để đạt được 4 yêu cầu sau:


Nông dân sản xuất mía nguyên liệu phải có lãi.



Có thị trường tương đối ổn định.



Bảo toàn được nguồn lực của nông dân (đất đai, trang thiết bị, vốn, nhân lực…)

Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 15



Được nông dân chấp nhận (hợp tác)

Có thực hiện được như vậy (04 yêu cầu nêu trên) thì mới bảo đảm được sự liên kết
sản xuất mía nguyên liệu bền vững.

CHƯƠNG III. LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
Ở tỉnh Quảng Ngãi, về công nghiệp thì chưa phát triển mạnh. Để phát triển nền công
nghiệp thì phải quan tâm đến thế mạnh của vùng.
Qua khảo sát thực tế thì thấy rằng huyện Đức Phổ có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho
việc xây dựng nhà máy đường vì diện tích trồng mía ở đây rất rộng lớn.
Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 16


Ở Đức Phổ có dòng sông Ba Liên, trung tâm Đức Phổ cách thị xã Quảng Ngãi 35 km,
phía nam giáp Bình Định, phía đông là biển, phía tây giáp Ba Tơ, giao thông thuận lợi
trải dọc theo quốc lộ IA.
3.1. Đặc điểm thiên nhiên vị trí xây dựng nhà máy:
Nhà máy được đặt tại xã Phổ Nhơn cách thi trấn Đức Phổ 5km về hướng Tây. Ở đây
có sông Ba Liên và phía tây nhà máy là vùng đồi núi. Nhà máy cách ga Đức Phổ 1km về
hướng Bắc. Vùng đất ở đây rất màu mỡ, cho năng suất mía cao và vùng đất trồng rộng.
 Thời tiết khí hậu:
- Nhiệt độ bình quân 25,8oC chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm là 5-6oC.
- Lượng mưa bình quân 2000-2500mm phân bố ở các tháng trong năm, phù hợp
cho cây mía phát triển tốt và điều kiện chế biến đường.
- Hướng gió đông nam.
Giới

thiệu
nhà máy
3.2.
Vùng
nguyên
liệu:

Nguyên liệu cung cấp chính cho nhà máy là những vùng lân cận như: Mộ Đức, Ba Tơ,
Đức Phổ, Tam Quan và đặc biệt là ở ngay vùng đặt nhà máy có diện tích mía rất lớn, đó
là xã Phổ Nhơn thuộc huyện Đức Phổ.
3.3. Hợp tác hoá- liên hiệp hoá:
Nhà máy được đặt trên xã Phổ Nhơn huyện Đức Phổ là nhà máy sản xuất ra đường
tinh sẽ thuận lợi cho việc liên kết hợp tác với các nhà máy khác và sử dụng chung về
Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 17


công trình điện, giao thông, tiêu thụ sản phẩm phụ phẩm. Xây dựng, đầu tư ít sẽ làm giảm
giá thành sản phẩm, rút ngắn thời gian hoàn vốn.
3.4. Nguồn cung cấp điện:
Điện dùng trong nhà máy với nhiều mục đích: cho các thiết bị hoạt động, chiếu sáng
trong sản xuất, sinh hoạt. Hiệu điện thế nhà máy sử dụng 220V/380V. Nguồn điện chủ
yếu lấy từ trạm điện tubin hơi của nhà máy khi nhà máy sản xuất.
Ngoài ra nhà máy còn sử dụng nguồn điện lấy từ lưới điện quốc gia 500KV được hạ
thế xuống 220V/380V để sử dụng khi khởi động máy và khi máy không hoạt động thì sử
dụng để sinh hoạt, chiếu sáng.
Để đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục thì lăp thêm một máy phát điện dự
phòng khi có sự cố mất điện.
3.5. Nguồn cung cấp hơi:

Nguồn hơi cung cấp được lấy từ lò hơi của nhà máy để cung cấp nhiệt cho các quá
trình: đun nóng, bốc hơi, cô đặc sấy... Trong quá trình sản xuất ta tận dụng hơi thứ của
thiết bị bốc hơi để đưa vào sử dụng trong quá trình gia nhiệt, nấu, nhằm tiết kiệm hơi của
nhà máy.
3.6. Nguồn cung cấp nhiên liệu:
Nhiên liệu được lấy chủ yếu là từ bã mía để đốt lò. Ta dùng củi để đốt lò khi khởi
động máy và dùng dầu FO để khởi động lò khi cần thiết. Xăng và nhớt dùng cho máy
phát điện, ôtô...
Trong đó:
+ Bã mía lấy từ dây chuyền sau công đoạn ép.
+ Củi mua ở địa phương thông qua các chủ buôn gỗ.
+ Xăng dầu lấy từ công ty xăng dầu Quảng Ngãi được cung cấp theo hợp đồng.
3.7. Nguồn cung cấp và xử lý nước :
Nước là một trong những nguyên liệu không thể thiếu được đối với nhà máy. Nước
sử dụng với nhiều mục đích khác nhau: Cung cấp cho lò hơi, làm nguội máy móc thiết bị,
sinh hoạt...Tuỳ vào mục đích sử dụng nước mà ta phải xử lý theo các chỉ tiêu khác nhau
về hoá học, lý học, sinh học nhất định. Do nhà máy lấy nước chủ yếu từ sông Ba Liên
nên trước khi sử dụng phải qua hệ thống xử lý nước của nhà máy.
Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 18


3.8.
Nước
thải:
Việc
thoát
nước
của nhà

máy
phải
được
quan
tâm,

vì

nước
thải của
nhà máy
chứa
nhiều
chất hữu
cơ,

là

Khu nấu lò hơi
và sinh hoạt

Khu kiểm nghiệm và
dung dịch nấu sữa

điều

Khu

kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển gây ô nhiễm môi Bể
trường.

Hoásức
chất
trungẢnh
hoà hưởng đến
ép
trung
khoẻ của công nhân, khu dân cư xung quanh nhà máy. Do đó nước thải của nhà máy
phảihoà
Song
chắnlạirácở sau xưởngBể
tập
trung
sảnlắng
xuấtcátvà được xử lý trước khi đổ ra sông theo đường cống
riêng của nhà máy.
Qua tham khảo tài liệu “tham xử lý nước thải “ của Hoàng Huệ
Bể xử lý sinh học
Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Nước đã
xử lý

Page 19
cặn

Làm phân vi sinh


3.9. Giao thông vận tải:
Giao thông vận tải là vấn đề quan trọng, là phương tiện dùng để vận chuyển một khối

lượng lớn nguyên vật liệu xây dựng nhà máy, cũng như vận chuyển nguyên liệu và sản
phẩm của nhà máy để đảm bảo cho sự hoạt động liên tục của nhà máy. Nhà máy sử
dụng tuyến quốc lộ 1A và đường giao thông nông thôn đã được phát triển và nâng cấp.
Đồng thời mở rộng thêm những tuyến đường mới. Ngoài ra nhà máy phải có số lượng ôtô
tải cần thiết đáp ứng kịp thời nhu cầu xuất sản phẩm và thu nguyên liệu cho nhà máy.
3.10. Nguồn nhân công:
Đội ngũ công nhân: Công nhân được thu nhận từ địa bàn huyện để tận dụng nguồn
nhân lực địa phương. Do đó đỡ đầu tư xây dựng nhiều nhà ở sinh hoạt. Vả lại dân ở đây
có trình độ văn hóa từ lớp 9-12 lại sống chủ yếu bằng nghề nông. Nếu qua đào tạo họ thì
sẽ nắm bắt được dây chuyền công nghệ và làm việc tốt.
Đội ngũ cán bộ: Sử dụng cán bộ có trình độ khoa học kỹ thuật, cộng với cán bộ kỹ
thuật, kinh tế các trường: Đại hoc Đà Nẵng, Huế, thành phố Hồ Chí Minh… để lãnh đạo
điều hành tốt hoạt động nhà máy.

Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 20


3.11. Tiêu
thụ

sản

phẩm:
Nhà
máy

sản

xuất đường
tinh đặt tại
huyện Đức
Phổ là nhà
máy

cần

thiết.

Sản

phẩm đường được tiêu thụ rộng lớn trên thị trường: Quảng Ngãi ,Phú Yên, Bình
Định...Đồng thời sản phẩm của nhà máy là nguyên liệu cho các nhà máy thực phẩm lân
cận khác: bánh kẹo, nước giải khát, đồ hộp và rỉ đường dùng để sản xuất cồn,…
Tóm lại: Việc thiết kế xây dựng nhà máy đường đặt tại xã Phổ Nhơn, huyện Đức Phổ
là cần thiết và hợp lí với tình hình phát triển kinh tế khu vực.

CHƯƠNG IV. CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN
CÔNG NGHỆ
4.1. Chọn phương pháp sản xuất:
Với sự phát triển về kinh tế nhu cầu của con người ngày càng tăng về số lượng và chất
lượng. Sản phẩm đường cũng phát triển ngày càng phong phú và đa dạng hơn. Trong đó
đường kính trắng vẫn là mặt hàng ưa chuộng và sử dụng rộng rãi.

Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 21

Hiện nay, sản xuất đường thông thường có 3 phương pháp: phương pháp cacbonat
hoá, phương pháp vôi, phương pháp sunfit hoá.
Phương pháp cacbonat hoá cho hiệu quả làm sạch tốt, chênh lệch độ tinh khiết trước
và sau làm sạch là 4-5, loại được nhiều chất không đường, chất vô cơ. Hàm lượng muối
canxi trong nước mía trong ít, giảm hiện tượng đóng cặn đối với thiết bị truyền nhiệt nên
giảm được lượng tiêu hao hoá chất. Phương pháp này cho sản phẩm tốt, bảo quản lâu,
hiệu suất thu hồi cao. Nhưng phương pháp này yêu cầu trình độ kỹ thuật cao, công nghệ
và thiết bị phức tạp, tiêu hao hoá chất tương đối nhiều và vốn đầu tư nhiều. Phương pháp
này sản phẩm thu được là đường kính trắng.
Phương pháp vôi là phương pháp làm sạch đơn giản nhất. Làm sạch nước mía chỉ
dưới tác dụng của nhiệt và vôi, sản phẩm thu được là đường thô. Phương pháp vôi có 3
phương pháp: phương pháp cho vôi vào nước mía lạnh, phương pháp cho vôi vào nước
mía nóng và phương pháp cho vôi phân đoạn.
Ở phương pháp vôi có ưu điểm là vôi có ở khắp mọi nơi, giá rẻ. Nhưng phương pháp
vôi chỉ sản xuất đường thô.
Phương pháp sunfit hoá là phương pháp dùng vôi và khí SO2 để làm sạch nước mía.
Trong đó phương pháp vôi chỉ sản xuất đường thô còn phương pháp SO2 và phương pháp CO2
sản xuất đường trắng. Mặc dù hiệu suất thu hồi và chất lượng đường của phương pháp SO2 kém
hơn phương pháp CO2 nhưng phương pháp SO2 có lưu trình công nghệ tương đối ngắn, thiết bị
tương đối ít, hoá chất dùng ít, quản lý thao tác thuận lợi... Do đó phần lớn các nhà máy sản xuất
đường thường dùng phương pháp SO2 và các nước đang phát triển cũng dùng rộng rãi phương
pháp này.

Với sự phát triển về công nghệ, kinh tế thì nhu cầu của nhân dân về chất lượng sản
phẩm nói chung, đường nói riêng ngày càng tăng, thị trường không ngừng tăng lên. Trong
những năm 80 các nước phát triển đều định ra chính sách ưu đãi có lợi cho sản xuất
đường trắng chất lượng cao. Ở nước ta cũng vậy, để đáp ứng nhu cầu nhân dân, giảm
nhập khẩu đường cho nên tăng cường sản xuất đường trắng.
Sản xuất đường trắng có hai phương pháp: Phương pháp SO 2 và phương pháp CO2.
Phương pháp CO2 cho hiệu suất thu hồi đường cao, sản phẩm đường tốt. Nhưng phương

pháp CO2 không có lưu trình công nghệ tương đối dài, nhiều thiết bị, đòi hỏi trình độ thao
Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 22


tác cao, tiêu hao hoá chất nhiều, vốn đầu tư cao... Do đó, để sản xuất đường trắng thì tôi
chọn phương pháp SO2.
4.2. Chọn phương pháp làm sạch
Làm sạch là một công đoạn rất quan trọng, nó góp phần quyết định chất lượng đường
thành phẩm và tổng hiệu suất thu hồi.
Làm sạch nước mía có nhiều phương pháp, mỗi phương pháp có yêu cầu về thiết bị ,
công nghệ, kỹ thuật khác nhau.
Mục đích làm sạch:
+Trung hoà nước mía hỗn hợp, ngăn ngừa chuyển hoá đường sacaroza.
+ Loại tối đa chất không đường ra khỏi nước mía hỗn hợp, đặc biệt chất có hoạt tính
bề mặt và chất keo.
+ Loại những chất rắn dạng lơ lững trong nước mía.
Phương pháp làm sạch nước mía trong công nghiệp hiện nay:

4.2.1. Phương pháp cacbonat (CO2) gồm:
+Phương pháp thông CO2 một lần.
+Phương pháp thông CO2 chè trung gian.
+Phương pháp thông CO2 thông thường (thông CO2 hai lần, thông SO2 hai lần).
Ưu điểm:
+ Hiệu quả làm sạch tốt. Chênh lệch nhiệt độ trước và sau khi làm sạch là 4-5.
+ Loại được nhiều chất không đường, chất màu chất vô cơ.
+ Hàm lượng muối canxi trong nước mía trong ít, làm giảm hiện tượng đóng cặn đối
với thiết bị truyền nhiệt nên giảm được tiêu hao hoá chất.
+ Chất lượng sản phẩm tốt, bảo quản lâu, hiệu suất thu hồi cao.

Nhược điểm:
+ Sơ đồ công nghệ ,thiết bị phức tạp.
+ Kỹ thuật thao tác yêu cầu cao. Nếu khống chế không tốt dể gây ra hiện tượng phân
huỷ đường khử.
+ Tiêu hao hoá chất tương đói nhiều.
+ Vốn đầu tư tương đối lớn.
Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 23


4.2.2. Phương pháp sunfit hoá (SO2):
Phương pháp này được sử dụng rộng rãi ở nước ta. Thường dùng SO 2 ở dạng khí để
làm sạch nước mía. Có ba phương pháp.

4.2.2.1. Phương pháp
hoá
Nướcsunfit
mía hỗn
hợpkiềm mạnh:
Phương pháp này có đặc điểm trong quá trình làm sạch nước mía có giai đoạn tiến
hành ở pH cao. Phương pháp này cho phương pháp làm sạch tốt nhất là đối với loại mía
xấu, mía sâu bệnh. Cho
Nhưng
hủy đường tương đối lớn, màu sắc nước mía đậm,
vôido
sơsự
bộ phân
(pH=6,2-6,6)
tổn thất đường nhiều cho nên hiện nay không sử dụng.

4.2.2.2. Phương pháp sunfit hoá kiềm
nhẹ:
0
Gia nhiệt 1 (t=55-60 C)

Phương pháp này là phương pháp sản xuất đường thô và nước mía được gia vôi đến

pH = 8-9 sau đó thông SO2 pH đạt 6,8-7,2 (thông SO2 vào nước mía, không thông vào
Thông SO
lần I (pH=3,4-3,8)
mật chè ). So với phương
pháp
2 vôi thì hiệu quả loại chất không đường tốt hơn nhưng thiết
bị và thao tác phức tạp hơn, hoá chất tiêu hao nhiều cho nên hiện nay cũng ít dùng.

4.2.2.3 Phương pháp
hoá axit tính:
Trungsunfit
hoà (pH=6,8-7,2)
Đặc điểm: Thông SO2 vào nước mía đến pH axit cao (pH = 3,4-3,8). Sản phẩm là
đường kính trắng.

Gia nhiệt 2 (t0=100-1050C)
Phương pháp này có nhiều ưu điểm nên được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy.
 Sơ đồ công nghệ của phương pháp SO2 axit tính.

Thiết bị lắng

Nước bùn

Nước lắng trong

Lọc chân
không

Gia nhiệt 3(t0=1101150C

Nước lọc
trong

Bã
bùn

Cô đặc(Bx=55-60)

Thông SO2 lần 2(pH=6.4-6,6)
Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm
Lọc kiểm tra

Page 24
Mật chè


Ưu nhược của phương pháp SO2:
 Ưu điểm:
+ So với phương pháp khác thì lượng tiêu hao hoá chất của phương pháp SO 2 tương
đối ít.
+ Sơ đồ công nghệ ,thiết bị tương đối đơn giản.
Thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm

Page 25