Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH tinh bột sắn gensun đăk nông, công suất 300 m3 ngày đêm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.65 MB, 139 trang )
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH........................................................................................................................4
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................................................5
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ...................................................................................................................7
PHẦN MỞ ĐẦU ......................................................................................................................................8
1.
ĐẶT VẤN ĐỀ..............................................................................................................................8
2.
TÍNH CẤP THIẾT .......................................................................................................................8
3.
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN ....................................................................................................................9
4.
NỘI DUNG ĐỒ ÁN .....................................................................................................................9
5. PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN .......................................................................................................9
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN VÀ TÍNH CHẤT NƢỚC
THẢI ..................................................................................................................................................... 10
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SẮN ................................................................................................ 10
1.1.1 Cấu tạo củ Sắn ...................................................................................................................... 10
1.1.2 Thành phần hóa học ............................................................................................................. 11
1.2 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN .......................... 12
1.2.1 Hiện trạng ngành công nghiêp sản xuất tinh bột sắn ............................................................ 12
1.2.2 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn........................................................................................... 12
1.2.3 Định hƣớng phát triển của ngành công nghiệp sản xuất tinh bột sắn ................................... 15
1.3 LƢU LƢỢNG, THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI .................................................... 16
1.3.1 Lƣu lƣợng ............................................................................................................................. 16
1.3.2 Thành phần tính chất nƣớc thải ............................................................................................ 16
CHƢƠNG II: GIỚI THIỆU CÔNG TY TNHH TINH BỘT SẮN GENSUN ĐĂK NÔNG VÀ CÁC
PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI .............................................................................................. 20
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG CÔNG TY TNHH TINH BỘT SẮN GENSUN ĐĂK NÔNG .............. 20
2.2 TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN CỦA NHÀ MÁY.............................. 21
2.2.1 Sơ đồ công nghệ chế biến tinh bột sắn của nhà máy ............................................................ 21
2.2.2 Nguồn nguyên liệu đƣợc nhà máy sử dụng .......................................................................... 23
2.2.3 Đặc điểm công nghệ và lựa chọn thiết bị của nhà máy ........................................................ 24
2.3 Những vấn đề môi trƣờng phát sinh của nhà máy ...................................................................... 26
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
1
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
2.4 Hiện trạng hệ thống xử lý nƣớc thải ............................................................................................ 27
2.5 Giới thiệu các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải .............................................................................. 29
2.5.1 Phƣơng pháp xử lý cơ học .................................................................................................... 29
2.5.2 Phƣơng pháp xử lý hóa lý .................................................................................................... 36
2.5.3 Phƣơng pháp xử lý sinh học ................................................................................................. 39
2.5.4 Xử lý bùn thải ....................................................................................................................... 43
2.6 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI TINH BỘT SẮN TRÊN THỰC TẾ .............. 43
2.6.1 Công nghệ xử lý nƣớc thải nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tây Ninh .......................... 43
2.6.2 Công nghệ xử lý nƣớc thải của công ty liên doanh Tapico Việt Nam ................................. 45
CHƢƠNG III: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI ............................ 48
3.1 CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ................................................................................. 48
3.1.1 Thành phần tính chất và yêu cầu thiết kế. ............................................................................ 48
3.1.2 Điều kiện sẵn có của nhà máy .............................................................................................. 49
3.1.3 Trình độ vận hành ................................................................................................................ 49
3.2 ĐỀ XUẤT CÁC PHƢƠNG ÁN XỬ LÝ NƢỚC THẢI ............................................................ 49
3.2.1 Phƣơng án 1.......................................................................................................................... 49
3.2.2 Phƣơng án 2......................................................................................................................... 52
3.2.3 So sánh và lựa chọn phƣơng án xử lý .................................................................................. 55
3.3 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ.............................................................................. 58
3.3.1 Hồ tiếp nhận nƣớc thải chế biến ........................................................................................... 58
3.3.2 Bể tiếp nhận nƣớc thải rửa củ............................................................................................... 59
3.3.3 Song chắn rác ....................................................................................................................... 60
3.3.4 Lƣới chắn rác........................................................................................................................ 64
3.3.6 Bể axit kết hợp điều hòa ....................................................................................................... 66
3.3.7 Bể trung hòa ......................................................................................................................... 69
3.3.8 Bể keo tụ .............................................................................................................................. 75
3.3.9 Bể phản ứng tạo bông........................................................................................................... 78
3.3.10 Bể lắng I ............................................................................................................................. 81
3.3.11 Bể UASB ............................................................................................................................ 86
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
2
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
3.3.12 Bể Aerotank........................................................................................................................ 95
3.3.13 Bể lắng II .......................................................................................................................... 107
3.3.14 Bể Khử Trùng................................................................................................................... 111
3.3.15 Sân phơi bùn..................................................................................................................... 114
3.4 KHAI TOÁN CHI PHÍ VÀ QUẢN LÝ VẬN HÀNH HỆ THỐNG......................................... 116
3.4.1 KHAI TOÁN CHI PHÍ HỆ THỐNG ................................................................................. 116
3.4.2 QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ........................................................................ 123
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................................................. 129
1.
KẾT LUẬN ............................................................................................................................. 129
2.
KIẾN NGHỊ ............................................................................................................................ 129
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................................... 131
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
3
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Sơ đồ sản xuất tinh bột sắn. .................................................................................................... 13
Hình 2.1 Quy trình công nghệ chế biến tinh bột sắn của nhà máy. ....................................................... 22
Hình 2.2 Hệ thống xử lý nƣớc thải của nhà máy. ................................................................................. 28
Hình 2.3 Song chắn rác. ........................................................................................................................ 30
Hình 2.4 Lƣới chắn rác.......................................................................................................................... 31
Bảng 2.3 Các thông số trong phƣơng pháp cào bã ................................................................................ 32
Hình 2.5 Bể lắng ngang. ........................................................................................................................ 33
Hình 2.6 Bể lắng đứng. ......................................................................................................................... 34
Hình 2.7 Bể tuyển nổi. .......................................................................................................................... 37
Hình 2.8 Sơ đồ công nghệ XLNT ở nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Tây Ninh. ............................ 44
Hình 2.9 Sơ đồ công nghệ XLNT của công ty liên doanh Tapico Việt Nam........................................ 46
Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 1. ................................................................................................. 50
Hình 3.2 Sơ đồ quy trình công nghê 2. ................................................................................................. 53
Hình 3.3 Mắng răng cƣa. ....................................................................................................................... 92
Hình 3.4 Sơ đồ làm việc của hệ thống Aerotank. .................................................................................. 97
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
4
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tinh bột sắn ..................................................................................... 11
Bảng 1.2 Thành phần tính chất nƣớc thải tinh bột khoai mì ................................................................. 17
Bảng 1.3 Kết quả phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm của nƣớc thải chế biến tinh bột mì tại quận Thủ Đức
............................................................................................................................................................... 19
Bảng 2.1 Các hạng mục công trình ....................................................................................................... 20
Bảng 2.2 Thiết bị máy móc ................................................................................................................... 24
Bảng 2.3 Các thông số trong phƣơng pháp cào bã ................................................................................ 32
Bảng 3.1 Thành phần nƣớc thải của Công ty TNHH tinh bột sắn Gensun ........................................... 48
Bảng 3.2 So sánh giữa 2 phƣơng án lựa chọn ....................................................................................... 55
Bảng 3.3 Tóm tắt hiệu suất phƣơng án lựa chọn ................................................................................... 56
Bảng 3.4 Tóm tắt các thông số thiết kế song chắn rác .......................................................................... 63
Bảng 3.5 Tóm tắt các thông số thiết kế hố thu gom .............................................................................. 66
Bảng 3.6 Tóm tắt các thông số thiết kế axit .......................................................................................... 69
Bảng 3.7 Các dạng khuấy trộn của bể ................................................................................................... 70
Bảng 3.8 Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí ............................................................................... 70
Bảng 3.9 Tóm tắt các thông số thiết kế bể trung hòa ............................................................................ 74
Bảng 3.10 Tính lƣợng phèn dựa trên độ đục ......................................................................................... 77
Bảng 3.11 Tóm tắt các thông số thiết kế bể keo tụ ............................................................................... 78
Bảng 3.12 Tổng hợp tính toán cở khí bể tạo bông ................................................................................ 80
Bảng 3.13 Tổng hợp tính toán bể tạo bông ........................................................................................... 81
Bảng 3.14 Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở t ≥ 200C ................................................................. 84
Bảng 3.15 Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng I ................................................................................ 86
Bảng 3.16 Các thông số thiết kế bể UASB ........................................................................................... 95
Bảng 3.17 Tóm tắt các thông số thiết kế bể Aerotank ........................................................................ 106
Bảng 3.18 Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng II ............................................................................ 110
Bảng 3.19 Liều lƣợng Chlorine cho khử trùng ................................................................................... 111
Bảng 3.20 Tóm tắt các thông số thiết kế bể khử trùng ........................................................................ 114
Bảng 3.21 Tóm tắt các thông số thiết kế 1 ô phơi bùn ........................................................................ 115
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
5
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
Bảng 3.22 Chi phí thành phần xây dựng ............................................................................................. 116
Bảng 3.23 Chi phí thành phần thiết bị ................................................................................................. 117
Bảng 3.24 Chi phí cơ bản đƣợc khấu hao trong vòng 20 năm ............................................................ 119
Bảng 3.25 Chi phí nhân công .............................................................................................................. 120
Bảng 3.26 Bảng chi phí điện năng ...................................................................................................... 121
Bảng 3.27 Lịch bảo trì bảo dƣỡng thiết bị bơm .................................................................................. 127
Bảng 3.28 Lịch bảo trì bảo dƣỡng thiết bị máy thổi khí ..................................................................... 127
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
6
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BOD
Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand)
COD
Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)
DO
Nồng độ oxy hòa tan (Dissolved Oxygen)
F/M
Tỉ lệ BOD5 và bùn hoạt tính – mgBOD5/mg
MLSS
Cặn lơ lửng của hỗn hợp bùn (Mixed Liquor Suspended Solids)
MLVSS
Các chất rắn lơ lửng dễ bay hơi của hỗn hợp bùn (Mixed Liquor
Volatile Suspended Solids)
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
SS
Chất rắn lơ lửng (Suspended Solid)
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
TDS
Tổng chất rắn hòa tan (Total Dissolved Solids)
TSS
Tổng chất rắn lơ lửng (Total Suspended Solid)
UAF
Bể lọc kỵ khí (Upflow Anaerobic filter)
UASB
Bể sinh học kỵ khí ngƣợc dòng (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)
AEROTANK
Bể bùn hoạt tính hiếu khí
VSV
Vi sinh vật
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
7
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
PHẦN MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam đang trên con đƣờng hội nhập nền kinh tế thế giới, nên đòi hỏi phải nổ
lực rất nhiều để phát triển kinh tế, xã hội và vấn đề bảo vệ môi trƣờng. Ngoài phát
triển các ngành công nghiệp khác thì ngành chế biến lƣơng thực thực phẩm đóng vai
trò quan trọng ở thị trƣờng trong nƣớc và xuất khẩu.
Tỉnh Đăk Nông nằm ở phía Tây Nam vùng Tây Nguyên, thế mạnh của tỉnh là phát
triển cây nông nghiệp và cây công nghiệp, do đó cũng kéo theo sự phát triển của ngành
công nghiệp chế biến góp phần phát triển nền kinh tế của tỉnh vừa giải quyết việc làm
cho ngƣời dân địa phƣơng. Trong đó có ngành chế biến tinh bột mì đang là một trong
những ngành đang đƣợc quan tâm và phát triển mạnh. Tuy nhiên bên cạnh đó thì
ngành chế biến tinh bột mì cũng gây ô nhiễm môi trƣờng rất nghiêm trọng nếu không
quản lí nguồn thải một cách chặt chẽ.
Do đặt tính của nƣớc thải tinh bột khoai mì vừa mang tính axit cao, pH thấp, nồng
độ ô nhiễm hữu cơ và cyanua cao… Cần xử lý nƣớc thải đạt tiêu chuẩn cho phép xã
thải trƣớc khi thải vào nguồn tiếp nhận.
Vì vậy việc nghiên cứu và thiết kế ra công nghệ xử lý nƣớc thải tinh bột khoai mì
vừa mang tính hiệu quả xử lý cao vừa mang tính kinh tế, không chỉ áp dụng riêng ở
Đăk Nông mà còn có thể nhân rộng mô hình trong cả nƣớc, và là yêu cầu cấp thiết
hiện nay.
2. TÍNH CẤP THIẾT
Công ty TNHH tinh bột Gensun Đắk Nông(xã Nhân Cơ, Đắk R’lấp), có công suất
chế biến 60 – 80tấn sắn/ngày. Mỗi ngày Công ty cần đến 300m3 nƣớc phục vụ sản
xuất, nhƣ vậy trong những năm qua, lƣợng nƣớc thải của Công ty xả ra môi trƣờng rất
lớn. Trong khi đó, nƣớc thải chế biến tinh bột mì có hàm lƣợng hữu cơ khó phân hủy
hết sức nguy hại vì mang đặc tính axit cao, pH thấp, ô nhiễm hữu cơ: COD, BOD5 và
CN- cao…
Điều lo ngại nhất là nƣớc thải của Công ty gây ô nhiễm môi trƣờng trầm trọng, ảnh
hƣởng đến sản xuất, sinh hoạt và sức khỏe của ngƣời dân xung quanh nhà máy. Bởi
dọc tuyến suối, nơi Công ty xả thải qua 2 thôn có hơn 500 hộ dân sinh sống. Suối Dao
là nơi cung cấp nƣớc tƣới cho trên 400 ha cà phê của ngƣời dân ở thôn 8 và thôn 12,
xã Nhân Cơ. Nên việc thiết kế ra hệ thống xử lý nƣớc thải cho doanh nghiệp chế biến
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
8
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
tinh bột sắn GenSun Đăk Nông đạt tiêu chuẩn cho phép trƣớc khi thải vào nguồn tiếp
nhận là yêu cầu cấp thiết hiện nay.
3. NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải cho Công Ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, Xã Nhân Cơ, huyện Đăk R’lấp, tỉnh Đắk Nông với công suất 300 m3/ngày. Yêu
cầu đạt tiêu chuẩn loại B theo QCVN 40:2011/BTNMT.
4. NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan về công nghệ sản xuất, khả năng
gây ô nhiễm môi trƣờng và các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải trong ngành chế
biến tinh bột sắn.
Tìm hiểu chung về Công Ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk Nông và xác
định đặc tính nƣớc thải của nhà máy: lƣu lƣợng, thành phần, tính chất, nguôn xả
thải.
Đề xuất và lựa chọn phƣơng án xử lý hiệu quả, thích hợp nhất với điều kiện của
nhà máy.
Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải trên dây truyền công nghệ đã đề
xuất chi tiết.
Khai toán chi phí xử lý nƣớc thải.
Đề xuất quản lý và vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải của công ty.
5. PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN
Trong quá trình thực hiện đồ án đã sử dụng các phƣơng pháp sau.
Phƣơng pháp khảo sát, thống kê.
Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết và tổng hợp tài liệu: Tìm hiểu những công
nghệ xử lý nƣớc thải tinh bột mì trong sách, báo, phƣơng tiện thông tin… và
tổng hợp chúng lại.
Phƣơng pháp trao đổi với chuyên gia.
Phƣơng pháp so sánh: So sánh ƣu, nhƣợc điểm của công nghệ xử lý, thiết bị
hiện có và đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải, thiết bị lắp đặt cho phù hợp.
Phƣơng pháp tính toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình
đơn vị trong hệ thống xử lý nƣớc thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm
xử lý.
Phƣơng pháp đồ họa: Dùng phần mềm Autocad 2D để mô tả kiến trúc các công
trình đơn vị trong hệ thống xử lý nƣớc thải.
Phƣơng pháp kế thừa.
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
9
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN VÀ TÍNH
CHẤT NƢỚC THẢI
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SẮN
Sắn (hay còn gọi là Khoai mì) có tên khoa học là Manigot esculent a krantz là loại
cây phát triển ở các vùng khí hậu nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới.Khoai mì có nguồn gốc
từ lƣu vực sông Amazon ở Nam Mỹ. Sau đó phát triển dần đến Châu Phi và Đông
Nam Á.
Sắn có hàm lƣợng tinh bột cao đƣợc sử dụng dƣới dạng tƣơi hay khô dạng cục hay
bột mịn. Khoai mì đã có mặt ở nhiều nƣớc trên thế giới và trở thành cây lƣợng thực
quan trọng cho con ngƣời và gia súc.
Hiện nay sắn đƣợc sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau: tiêu thụ tại gian
đình(56.9%), chế biến thực phẩm(35.6%), xuất khẩu(7.4%), phần còn lại là nguyên
liệu cho các ngành công nghiệp khác.
Hiện nay ở phía nam, những vùng có diện tích trồng và thu hoạch sắn có sản lƣợng
cao nhƣ Quy Nhơn, Đồng Nai, Bình Phƣớc, Tây Ninh, Đăk Nông, Kontum… đã và
đang xây dựng nhà máy tinh bột với năng suất và chất lƣợng cao.
1.1.1 Cấu tạo củ Sắn
Củ Sắn thƣờng có dạng hình trụ, vuốt hai đầu. Kích thƣớc củ tùy thuộc vào thành
phần dinh dƣỡng của đất và điều kiện trồng, dài 0.1-1m, đƣờng kính 2- 10cm. Cấu tạo
gồm 4 phần chính: lớp vỏ gỗ, lớp vỏ cùi, phần thịt củ và phần lõi.
Vỏ gỗ: gồm những tế bào xếp sít, thành phần chủ yếu là cellulose và
hemicelluloses, không có tinh bột, giữ vai trò bảo vệ củ khỏi tác động bên ngoài. Vỏ
gỗ mỏng chiếm 0.5-5% trọng lƣợng củ. phần vỏ gỗ thƣờng kết dính với các thành phần
khác nhƣ : đất, cát, sạn và các chất hữu cơ khác.
Vỏ cùi: dày hơn vỏ gỗ, chiếm 5-20% trọng lƣợng củ. Gồm các tế bào thành dày
thành tế bào chủ yếu là cellulose, bên trong tế bào là các hạt tinh bột, các chất chứa
nitrogen và dịch bào. Trong dịch bào có tannin, sắc tố, độc tố, các enzim…
Vỏ cùi có nhiều tinh bột nên khi chế biến nếu tách đi thì tổn thất tinh bột trong củ,
nếu không tách thì nhiều chất dịch bào làm ảnh hƣởng đến màu sắc của tinh bột.
Thịt củ sắn là thành phần chủ yếu trong củ, gồm các tế bào nhu mô thành mỏng là
chính, thành phần chủ yếu là cellulose, pentosan. Bên trong tế bào là các hạt tinh bột,
nguyên sinh chất, glucide hòa tan và nhiều nguyên tố vi lƣợng khác.
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
10
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
Lõi củ sắn ở trung tâm dọc suốt từ cuống tới chuôi củ . Ở cuốn lõi to nhất rồi nhỏ
dần tới chuôi, chiếm 0.3-1% trọng lƣợng củ. Thành phần lõi là cellulose và hemi
cellulose.
1.1.2 Thành phần hóa học
Thành phần hóa học của Sắn thay đổi tùy thuộc vào giống trồng, tính chất, độ dinh
dƣỡng của đất, điều kiện phát triển của cây và thời gian thu hoạch.
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tinh bột sắn
THÀNH PHẦN
% TRỌNG LƢỢNG
Nƣớc
70%
Protein
1%
Tinh bột
24%
Chất xơ
2%
Thành phần khác
3%
Đƣờng sắn chủ yếu là glucose và một ít maltose, scharose. Sắn càng già thì hàm
lƣợng đƣờng càng giảm.
Chất đạm trong khoai mì đến nay vẫn chƣa đƣợc nghiên cứu, tuy nhiên hàm lƣợng
đạm khá thấp nên ít ảnh hƣởng đến môi trƣờng.
Ngoài thành phần dinh dƣỡng, trong củ khoai mì còn có độc tố, tanin sắc tố và cả
hệ enzyme phức tạp. Đặc biệt trong củ khoai mì có chứa độc tố cyanua CN-, thƣờng
trong các chóp củ nhất là các vùng tổn thƣơng do rễ tranh ăn luồng vào khi chăm bón
đụng phải.
CN- tự do tồn tại dƣới dạng HCN. CN- ngăn cản quá trình chuyển hóa các ion vào
da, túi mật, thận ảnh hƣởng đến quá trình phân hóa tế bào trong hệ thần kinh. Ở hàm
lƣợng cao CN- ảnh hƣởng đến tim mạch, ảnh hƣởng mạch máu não. Triệu chứng ban
đầu của nhiễm độc thƣờng là co giật, gào thét, ói mửa, cuối cùng dẫn đến vở mạch
máu não. CN- gây độc tính cho cá, động vật hoang dã, vật nuôi. Đó là lí do vì sao việc
khử CN- rất quan trọng đối với hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy chế biến tinh bột
khoai mì.
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
11
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
1.2 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN
1.2.1 Hiện trạng ngành công nghiêp sản xuất tinh bột sắn
Việt Nam là quốc gia đứng thứ 16 trên thế giới về sản lƣợng sắn. Theo tài liệu
thống kê của năm 2015 sản lƣợng khoai mì nƣớc ta đạt đến 10.700,00 nghìn tấn củ sắn
tƣơi, và tiếp tục gia tăng, tốc độ tăng trƣởng diện tích bình quân hàng năm là 6% và
tốc độ tăng trƣởng sản lƣợng bình quân hàng năm đạt 10% (giai đoạn từ năm 2001 2011).
Sắn cùng với lúa, ngô là 3 cây trồng đƣợc ƣu tiên phát triển trong tầm chiến lƣợc
đến năm 2020 của Bộ Nông nghiệp và PTNT. Năm 2015 diện tích trồng sắn toàn quốc
đạt trên 551,30 ngàn ha, năng suất củ tƣới trung bình 18,55 tấn/ha, sản lƣợng đạt 10,7
triệu tấn. So với năm 2000 sản lƣợng sắn Việt Nam tăng hơn 3,93 lần, năng suất sắn đã
tăng lên hơn hai lần. Cùng theo sự gia tăng về sản lƣợng là lƣợng nƣớc thải từ quá
trình sản xuất. Cứ 1 tấn tinh bột khoai mì thành phẩm thì môi trƣờng sẽ nhận từ 12-15
m3 nƣớc thải với nồng độ chất hữu cơ rất cao. Ƣớc tính trung bình những năm gần đây
ngành chế biến tinh bột khoai mì đã thải ra môi trƣờng 500.000 tấn bã thải và 15 triệu
m3 nƣớc thải mỗi năm. Thành phần của loại chất thải này các chất hữu cơ các chất
dinh dƣỡng này khi thải ra môi trƣờng nhanh chóng bị phân hủy gây ô nhiễm nghiêm
trọng đến các môi trƣờng đất, nƣớc, không khí ảnh hƣởng đến cuộc sống của cộng
đồng dân cƣ trong khu vực.
Hiện nay ở 1 số nhà máy chế biến tinh bột nồng độ COD trong nƣớc thải lên đến
19000 mg/l, vƣợt QCVN hàng trăm lần. Do đó cần có công nghệ xử lý phù hợp để vừa
có thể phát triển ngành sản xuất vừa bảo vệ môi trƣờng.
1.2.2 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn
Hiện nay ở Việt Nam có khoảng 300 nhà máy sản xuất, chế biến tinh bột sắn với
các công nghệ tiên tiến khác nhau, nhƣng nhìn chung thì để sản xuất tinh bột sắn cần
trải qua các công đoạn sau:
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
12
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
Sắn củ tƣơi
Bóc vỏ
Vỏ sắn
Rửa
Tạp chất, nƣớc
thải
Gĩa
Ồn
Nƣớc
Nghiền
Ồn,
SO2, nƣớc
Trích ly
Hơi SO2, bã mì
Sàng loại
Nƣớc
Nƣớc
Nƣớc
Tách ly
Khử nƣớc
Nhiệt
Nƣớc thải
Sấy khô
Nhiệt thừa
Sàng lọc
Bụi
Đóng gói
Bụi, bao bì hƣ hỏng
Tinh bột thành phẩm
Hình 1.1 Sơ đồ sản xuất tinh bột sắn.
Mô tả công nghệ:
Quy trình công nghệ sản xuất đƣợc áp dụng phổ biến tại các công ty sản xuất tinh bột
khoai mì trên thế giới. Các công đoạn chủ yếu có thể đƣợc mô tả nhƣ sau:
Khoai mì nguyên liệu vận chuyển từ đồng về sẽ đƣợc đƣa vào bồn chứa sau đó
đƣợc đƣa qua máy rửa và máy bóc vỏ trên các băng tải nghiêng. Khoai mì sau khi
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
13
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
đƣợc bóc vỏ và rửa sạch sẽ đƣợc đƣa đến dây chuyền kiểm tra. Các tạp chất còn
sót lại sẽ đƣợc loại bỏ tại đây.
Sau khi kiểm tra xong, khoai mì sẽ đƣợc đƣa vào máy đập vỡ vụn ra và phân phối
qua các máy nghiền. Trong máy nghiền, khoai mì sẽ đƣợc nghiền nhuyễn bằng
lƣới sàng và đồng thời các vật liệu nghiền nhuyễn có chứa tinh bột đƣợc tách ra để
tinh bột có thể đƣợc trích ly dễ dàng. Vật liệu đƣợc nghiền nhuyễn từ máy nghiền
sẽ đƣợc thu gom lại trong hố máy nghiền và đƣợc pha loãng bằng nƣớc có chứa
tinh bột lấy từ máy ép bột nhão.
Bằng dụng cụ bơm đặc biệt, vật liệu đƣợc nghiền nhuyễn từ máy nghiền sẽ đƣợc
bơm đến trạm trích ly. Máy trích ly là máy ly tâm nghiêng kết hợp với hoạt động
rửa và sàng. Nhờ lực ly tâm, vật liệu đƣợc nghiền nhuyễn sẽ đƣợc bơm vào thùng
sàng hình côn nơi mà vật liệu trích ly đƣợc lọc riêng, đồng thời vật liệu đƣợc
nghiền nhuyễn đƣợc tẩy bằng các vòi nƣớc. Việc trích ly đƣợc tiến hành đối ứng
nhau. Tinh bột đƣợc pha nƣớc từ các máy trích ly sẽ đƣợc luân chuyển nhờ các
máy bơm.
Vật liệu thừa ra từ máy trích ly là loại bột nhão sẽ đƣợc thu gom vào băng chuyền
xoắn. Sau đó, tinh bột dạng lỏng thô sẽ đƣợc bơm thông qua máy đánh bột chổi
xoay và khí xoáy tụ dùng khử cát đến máy tách ly tinh bột, nơi mà tinh bột đƣợc
cô đặc và tẩy bằng nƣớc. Vữa tinh bột đƣợc rửa trong hệ thống khí xoáy tụ đa
chiều. Từ đây, tinh bột dạng lỏng đƣợc đƣa vào ống dẫn đến các máy ly tâm khử
nƣớc tự động. Sau khi nƣớc đã đƣợc khử, dao truyền động bằng thủy lực sẽ xả
tinh bột đến các băng chuyền xoắn thu gom để cung cấp cho băng tải thang để đƣa
đến máy sấy. Tại đây, tinh bột đƣợc sấy khô bằng luồng khí đóng đƣợc tạo ra
bằng hơi nƣớc. Sau khi tách ly, tinh bột đƣợc khí xoáy tụ thổi lên các van xoay và
các băng chuyền xoắn đến hệ thống làm nguội chạy bằng hơi. Máy sấy đƣợc vận
hành tự động bằng các phím mức độ và bằng máy kiểm soát nhiệt độ để đảm bảo
sự ổn định về độ ẩm trong tinh bột.
Tinh bột ra khỏi máy làm nguội thông qua băng chuyền xoắn và khóa khí quay sẽ
rơi xuống máy rây tinh bột là nơi mà các hạt vật liệu có kích cỡ quá khổ sẽ bị loại
bỏ. Bên dƣới máy ray đƣợc nối với cánh xoắn đóng bao nơi tinh bột đƣợc đóng
gói. Bột nhão đƣợc tạo ra từ các máy trích ly sẽ đƣợc thu gom và phân phối đến
các máy ép xoắn. Bột nhão đã đƣợc khử nƣớc có thể đƣợc phơi khô ở sân phơi
dƣới ánh nắng mặt trời hoặc bằng hệ thống phơi khô khác.
Việc sản xuất tinh bột cần phải có nƣớc chứa SO2. Khí SO2 đƣợc tạo ra bằng cách
đốt lƣu huỳnh trong lò đốt. Khí SO2 đƣợc sục vào nƣớc trong bồn và đƣợc máy
bơm bơm đến các công đoạn chế biến cần sử dụng nƣớc chứa SO2.
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
14
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
1.2.3 Định hƣớng phát triển của ngành công nghiệp sản xuất tinh bột sắn
Sắn cùng với lúa, ngô là 3 cây trồng đƣợc ƣu tiên phát triển trong tầm chiến lƣợc
đến năm 2020 của Bộ Nông nghiệp và PTNT.
Quan niệm đối với cây sắn gần đây đã có những thay đổi vì lợi ích và giá trị mà nó
mang lại cho các ngành công nghiệp chế biến nhƣ: sản xuất tinh bột, thức ăn gia súc,
đƣờng, bột ngọt, nhiên liệu sinh học …
Theo thống kê trong 10 tháng đầu năm 2015, xuất khẩu sắn và sản phẩm của sắn
đạt 3,451 triệu tấn với kim ngạch 1,109 tỷ USD, tăng 23,5% về lƣợng và tăng 20,2%
về giá trị so cùng kỳ năm trƣớc. Xuất khẩu sắn đã có khởi sắc và dự đoán trong vài
năm tới có thể đạt 2 tỷ USD.
Ứng dụng tinh bộ sắn trong các ngành công nghiệp
Tinh bột mì đƣợc dùng nhiều trong các ngành công nghiệp hoặc dƣới dạng tự nhiên
hoặc dƣới dạng biến đổi. Một số ứng dụng quan trọng của tinh bột sắn nhƣ sau:
Công nghệ dệt: Hồ, định hình, in và hoàn tất
Công nghệ giấy: Làm bóng và tạo lớp phủ bề mặt
Công nghệ thực phẩm: Tăng tính đồng nhất và độ đậm đặc của sản phẩm nhờ tính
hồ hóa. Tinh bột cũng đƣợc sử dụng trong chế biến thực phẩm nhƣ mì, bánh nƣớng,
bánh quy, xúc xích, bột nêm, kem, kẹo…
Sản xuất men: Dùng sản xuất men thực phẩm cho ngƣời, gia súc, còn làm men bánh
mì bằng phƣơng pháp dùng đƣờng từ sản xuất tinh bột để sản sinh và kích thích
tăng trƣởng men.
Nhu cầu thị trƣờng trong nƣớc
Nhu cầu bột mì trong nƣớc ngày càng tăng do càng ngày càng có nhiều nhà máy
sản xuất, nhiều ngành sản xuất cần sử dụng bột mì làm nguyên liệu nhƣ: Các nhà máy
sản xuất bánh kẹo(Hải Hà, Hải Châu, Lam Sơn, Quảng Ngãi, Biên Hòa, La Ngà, Bình
Dƣơng, Hiệp Hòa…). Các nhà máy sản xuất bột ngọt, mỳ ăn liền(A-One, Ajinomoto,
Miliket, Vion, Thiên Hƣơng…). Các nhà máy giấy(Tân Mai, Bãi Bằng, Tân Bình, Thủ
Đức…). Các xí nghiệp dƣợc phẩm, các xí nghiệp dệt…ở các tỉnh thành trong cả nƣớc.
Trong những năm tới, nhiều ngành công nghiệp phát triển, nhiều nhà máy có nhu
cầu, nguyên liệu là tinh bột mì. Hy vọng với chƣơng trình đẩy mạnh công nghiệp giấy,
dệt của chính phủ Việt Nam và các ngành công nghiệp khác thì nhu cầu tinh bột khoai
mì trong nƣớc giai đoạn tới sẽ tăng mạnh.
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
15
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
Ngoài ra để thực hiện đề án phát triển nguyên liệu ethanol sinh học, đến năm 2015,
Việt Nam cần 750 triệu lít ethanol, (E10- tỷ lệ 10% ethanol có trong xăng) tƣơng
đƣơng 4,2 triệu tấn khoai mì tƣơi, để đáp ứng nhu cầu hoạt động sản xuất và vận tải
của cả nƣớc do đó mà giá sắn ở Việt Nam có thể sẽ tăng do nhu cầu sử dụng sắn chế
biến nhiên liệu sinh học ethanol tăng mạnh theo lộ trình thực hiện đề án sử dụng xăng
sinh học ở Việt Nam. Mức giá bình quân sẽ tăng từ 4 - 6% so với năm 2015.
Thị trƣờng nƣớc ngoài
Nhu cầu trên thế giới ngày một tăng, theo số liệu của các nhà máy sản xuất tinh bột
mì trên thế giới thì nhu cầu của bột mì đã và đang tăng lên trong nhiều năm qua. Ngoài
ra một số nƣớc sản xuất chính dần chuyển qua giai đoạn sản xuất thành phẩm lấy tinh
bột mì làm nguyên liệu nhƣ: Indonesia, Thailand…Cho nên xuất khẩu tinh bột mì vẫn
chƣa đáp ứng đủ nhu cầu trên thị trƣờng thế giới.
Về thị trƣờng xuất khẩu, Trung Quốc vẫn là thị trƣờng xuất khẩu chính mặt hàng
sắn của Việt Nam, chiếm hơn 90% kim ngạch. Tiếp theo là Hàn Quốc chiếm 5,5%,
Đài Loan 2%...Thị trƣờng Trung Quốc có nhu cầu bột mì rất lớn. Hàng năm nhu cầu
tƣơng đƣợng 1.000.000 tấn, đáp ứng cho nhu cầu ngày càng tăng các ngành công
nghiệp: dệt, giấy, bánh kẹo, thực phẩm, thức ăn gia súc…
Việt Nam đang có một lợi thế cạnh tranh không nhỏ trong việc xuất khẩu tinh bột
mì sang Trung Quốc. Những năm trƣớc sắn xuất khẩu của Việt Nam bị cạnh tranh gay
gắt với sắn Thái Lan bởi Thái Lan áp dụng chính sách trợ giá nông sản. Tuy nhiên, từ
năm 2015 chính sách trợ giá không còn, đồng thời đồng Baht của Thái Lan mất giá
khá nhiều so với đồng USD làm cho sản phẩm sắn của Việt Nam tăng tính cạnh tranh
rõ rệt hơn so với sắn Thái Lan.
1.3 LƢU LƢỢNG, THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI
1.3.1 Lƣu lƣợng
Tùy theo công nghệ sản xuất mà lƣợng nƣớc thải sinh ra nhiều ít khác nhau. Ở Việt
Nam quy trình 10-20 m3/tấn sản phẩm. Trung bình để sản xuất 1 tấn bột cần 16- 20m3
nƣớc, 3.8-4 tấn củ tƣơi.
1.3.2 Thành phần tính chất nƣớc thải
Nƣớc sử dụng trong quá trình sản xuất chủ yếu ở các công đoạn rửa củ,ly tâm,sàng
loại sơ, khử nƣớc. Lƣợng nƣớc thải phát sinh nhà máy dự kiến có 10% bắt nguồn từ
nƣớc rủa củ và 90% xả ra từ công đoạn ly tâm, sàng lọc, khử nƣớc.
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
16
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
Bảng 1.2 Thành phần tính chất nƣớc thải tinh bột khoai mì
Chỉ tiêu
Đơn vị
Nƣớc thải chế biến từ tinh bột
Từ công đoạn
rửa củ
Từ công đoạn
ly tâm, sang lọc
Nƣớc thải tổng
hợp
(cổng chung)
pH
6.5 - 7.5
4 – 4.5
4.5 – 5
SS
mg/l
400 – 500
1.300 – 1.800
1.100 – 1.500
BOD
mg/l
40 – 60
3.500 – 4.500
3.500 – 4.000
COD
mg/l
100 – 150
4.000 – 4.800
4.000 – 4.400
Nito tổng
mg/l
30 – 38
70 - 75
60 – 70
Phosphat
mg/l
1 – 15
5.5 – 10
5.5 – 10
CN
mg/l
---
---
5 – 25
Nƣớc thải khoai mì đƣợc thải ra chủ yếu từ giai đoạn rủa củ và tách tinh bột(ly tâm,
sàng lọc..). Loại nƣớc này có tính đặc trƣng tƣơng tự nhƣ đặc tính của nƣớc thải các
nghành thực phẩm khác. Tức là trong thành phần của nƣớc chứa có hàm lƣợng chất
hữu cơ rất cao, độ đục cao do ảnh hƣởng của cặn lơ nên có khả năng gây ô nhiễm môi
trƣờng nƣớc ngọt rất lớn.
Đặc biệt, trong nƣớc thải khoai mì có chứa HCN là một acid có tính chứa HCN là
một acid có tính chất độc hại. Đây là chất hóa học trong khoai mì gây nên trạng thái
say, ngộ độc khi ăn phải quá nhiều. Khi ngâm khoai mì vào nƣớc một phần HCN sẽ
vữa ra tan vào trong nƣớc và theo nƣớc thải ra ngoài, ngoài ra trong quá trình hoạt
động có sục khí SO2, khi gặp nƣớc sẻ chuyển hóa thành acid H2SO3 làm cho pH trong
nƣớc giảm xuống rất nhiều.
Những ảnh hƣởng của nƣớc thải tinh bột sắn đến môi trƣờng
Độ pH thấp
Độ pH của nƣớc thải quá thấp sẽ làm mất khả năng tự làm sạch của nguồn nƣớc
tiếp nhận do các loại vi sinh vật có tự nhiên trong nƣớc bị kìm hãm phát triển. Ngoài
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
17
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
ra, khi nƣớc thải có tính axít sẽ có tính ăn mòn, làm mất cân bằng trao đổi chất tế bào,
ức chế sự phát triển bình thƣờng của quá trình sống.
Hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học cao
Nƣớc thải chế biến tinh bột có hàm lƣợng chất hữu cơ cao, khi xả vào nguồn nƣớc
sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nƣớc do vi sinh vật sử dụng ôxy hòa tan để
phân hủy các chất hữu cơ. Nồng độ oxy hòa tan dƣới 50% bão hòa có khả năng gây
ảnh hƣởng tới sự phát triển của tôm, cá. Oxy hòa tan giảm không chỉ gây suy thoái tài
nguyên thủy sản mà còn làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nƣớc, dẫn đến
giảm chất lƣợng nƣớc cấp cho sinh hoạt và công nghiệp.
Hàm lượng chất lơ lửng cao
Các chất rắn lơ lửng làm cho nƣớc đục hoặc có màu, không những làm mất vẻ mỹ
quan mà quan trọng nó hạn chế độ sâu tầng nƣớc đƣợc ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh
hƣởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong rêu... giảm quá trình trao đổi oxy và
truyền sáng, dẫn nƣớc đến tình trạng kỵ khí. Mặt khác một phần cặn lắng xuống đáy
gây bồi lắng lòng sông, cản trở sự lƣu thông nƣớc và tàu bè đồng thời thực hiện quá
trình phân hủy kỵ khí giải phóng ra mùi hôi thối gây ô nhiễm cho khu vực xung quanh.
Hàm lượng chất dinh dưỡng cao
Nồng độ các chất nitơ, photpho cao gây ra hiện tƣợng phát triển bùng nổ các loài
tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên hiện tƣợng thiếu oxy. Nếu
nồng độ oxy giảm tới 0 gây ra hiện tƣợng thủy vực chết ảnh hƣởng tới chất lƣợng
nƣớc của thủy vực. Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nƣớc tạo thành lớp màng khiến
cho bên dƣới không có ánh sáng. Quá trình quang hợp của các thực vật tầng dƣới bị
ngƣng trệ. Tất cả các hiện tƣợng trên gây tác động xấu tới chất lƣợng nƣớc, ảnh hƣởng
tới hệ thuỷ sản, du lịch và cấp nƣớc.
Amonia rất độc cho tôm, cá dù ở nồng độ rất nhỏ. Nồng độ làm chết tôm, cá từ
1,2-3 mg/l. Tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc nuôi trồng thủy sản của nhiều quốc gia yêu
cầu nồng độ Amonia không vƣợt quá 1mg/l.
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
18
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
Bảng 1.3 Kết quả phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm của nƣớc thải chế biến tinh bột
mì tại quận Thủ Đức
Chỉ tiêu
Đơn vị
Kết quả
pH
---
3.8 – 4.5
COD
mg/l
1500 – 10.000
BOD5
mg/l
1540 – 8.750
SS
mg/l
120 - 3000
N-NH3
mg/l
50 - 300
N-NO2
mg/l
0 – 0.2
N-NO3
mg/l
0.5 – 0.8
N-Tổng
mg/l
250 – 450
P-Tổng
mg/l
4 – 91
CN-1
mg/l
4 – 75
SO42
mg/l
52 – 65
(Nguồn :Phòng thí nghiệm Khoa Môi Trường – Trường ĐHBK.TpHCM)
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
19
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
CHƢƠNG II: GIỚI THIỆU CÔNG TY TNHH TINH BỘT SẮN GENSUN ĐĂK
NÔNG VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG CÔNG TY TNHH TINH BỘT SẮN GENSUN ĐĂK NÔNG
Công ty TNHH Tinh bột Gensun chuyển đổi từ Công ty TNHH Tinh bột Đắk R’lấp
từ tháng 6/2010 với lĩnh vực hoạt động chính là sản xuất tinh bột sắn chất lƣợng cao
để sử dụng cho ngành công nghiệp và sản phẩm thực phẩm.
Tổng diện tích sử dụng là khoảng 9,3 ha.
Công suất trung bình 70 tấn sắn/ngày.
Số lao động bình quân là: 50 ngƣời /tháng.
Công ty có Nhà máy đƣợc đặt tại tại thôn 12, xã Nhân Cơ huyện Dak R'lap, tỉnh
Đắk Nông với nguồn nguyên liệu dồi dào và công nghệ sản xuất tiên tiến từ Trung
Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Nga và Châu Âu, nhà máy Đăk Nông là một trong những
nhà máy dẫn đầu và có thể cung cấp cho thị trƣờng từ 1.000 – 2.000 tấn tinh bột sắn
hàng tháng và 10.000 – 20.000 tấn một năm.
Bảng 2.1 Các hạng mục công trình
Stt
Hạng mục
Quy mô (m2)
1
Nhà xƣởng
6000
2
Văn phòng
400
3
Nhà ở cho công nhân
500
4
Bãi tập trung nguyên liệu
3000
5
Bãi đậu xe
3000
(Nguồn: Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun )
Ngoài ra: Phòng bảo vệ, bể chứa nƣớc và khu xử lý nƣớc thải
Vị trí xây dựng của doanh nghiệp cách xa khu dân cƣ tập trung, không có các công
trình công cộng và các di tích lịch sử. Về địa hình gần suối, kênh nên nguồn nƣớc cấp
rất thuận tiện cho việc sản xuất tinh bột sắn.
Sản phẩm chế biến của doanh nghiệp sẽ đƣợc cung cấp cho thị trƣờng chính là
trong nƣớc và xuất khẩu. Thị trƣờng trong nƣớc chiếm khoảng(40%) sẽ đƣợc cung cấp
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
20
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
cho các ngành công nghiệp nhƣ: công nghiệp giấy, mì gấu đỏ, thực phẩm …Và xuất
khẩu(60%) sang thị trƣờng nƣớc ngoài là: Trung Quốc, Hồng Kông, Malaisya…
Bã sắn và bã củ sắn sau khi phơi khô, không để độ ẩm mốc sẽ trộn sử dụng cho
mục đích chăn nuôi tại địa phƣơng hay các địa bàn lân cận, còn vỏ mì sẽ đƣợc sử dụng
làm .
Công ty TNHH Tinh bột sắn Gunsen ra đời có ý nghĩa quan trọng đến nền kinh tế
của địa phƣơng giúp chuyển đổi cơ cấu nền kinh tế tỉnh Đăk Nông.
Tạo công ăn việc làm và thu nhập ổn định cho ngƣời dân địa phƣơng và các vùng
lân cận.
Tạo điều kiện phát triển kinh tế huyện Dak R'lap, tỉnh Đắk Nông.
Thu hút nguồn vốn đầu tƣ nƣớc ngoài vào Việt Nam.
Góp phần thúc đẩy ngành công nghiệp chế biến tinh bột khoai mì vủa Việt Nam
hòa nhập với các nƣớc trên thế giới.
2.2 TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN CỦA NHÀ MÁY
2.2.1 Sơ đồ công nghệ chế biến tinh bột sắn của nhà máy
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
21
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
Sắn
Xử lý sơ bộ
Băng tải
Nước thải rửa củ
Trống quay
Nước
cấp cho
sản xuất
Máy nghiền
Sơ bã xác sắn
Cối quậy
Dịch sữa bột
Máng lắng
Bộ ướt
Nước thải tách tinh bột
Lò sấy
Khí thải
Bột tinh
Xử lý nước thải
Đóng bao
Nguồn tiếp nhận
Xử lý khí
Hình 2.1 Quy trình công nghệ chế biến tinh bột sắn của nhà máy.
Mục đích chính của công nghệ sản xuất là lấy tinh bột một cách tối đa bằng cách
phá vỡ tế bào thực vật và tách tinh bột khỏi tạp chất hòa tan và không hòa tan trong củ.
Quy trình chế biến tinh bột khoai mì đƣợc thực hiện qua những công đoạn sau:
Khoai mì tƣơi vận chuyển về nhà máy đƣợc cân để xác định khối lƣợng và kiểm tra
chất lƣợng. Từ kho bãi, khoai mì sẽ đƣợc xe xúc đƣa vào phễu để nạp nguyên liệu bố
trí bàn gằng để đƣa củ từ phễu rơi xuống băng tải nâng, băng tải nâng có nhiệm vụ
chuyển khoai mì lên trống quay hình trụ. Dọc theo băng tải thì các nhân công theo dõi
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
22
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
và loại bỏ những củ bị thối, rể cây hoặc các vật cứng có thể gây hƣ hỏng cho thiết bị.
Tại trống quay các tạp chất nhƣ: Đất , cát, vỏ gỗ củ mì,... sẽ rơi xuống và thoát ra
ngoài nhờ các khe hở bố trí dọc theo suốt chiều dài của trống quay. Khi đến cuối trống
quay thì khoai mì đƣợc đƣa ra nhờ các cánh dẫn bố trí dọc theo chu vi cửa thoát và rơi
thoát máy nghiền.
Máy nghiền trục cấu tạo gồm 2 trục nghiền hình trụ, bề mặt dạng răng cƣa quay với
tốc độ cao. Máy nghiền có tác dụng phá vỡ các tế bào chứa tinh bột tạo sản phẩm đầu
ra là hỗn hợp bã lỏng có kích thƣớc hạt rất nhỏ. Tiếp theo hỗn hợp này sẽ thu gom vào
thùng chứa và bơm đến công đoạn li tâm trích ly.
Máy trích ly(là loại máy li tâm dạng trƣợt) vận hành theo nguyên tắc vừa rửa vừa
trƣợt. Nhờ lực li tâm mà các tạp chất nặng nhƣ: vỏ, xơ sẽ trƣợt theo bề mặt trống quay
hình nón và đi ra ngoài từ phía đáy lớn, đồng thời bột đƣợc rữa thoát ra ngoài theo lớp
lƣới phân loại. Sau công đoạn trích ly, khoai mì biến thành 2 dạng: Dạng xác và dạng
sữa tinh bột mì thô.
Dạng xác mì sẽ đƣợc băng tải đƣa trực tiếp đến sân phơi bã hoặc đổ lên xe tải bán
cho cơ sở làm thức ăn gia súc.
Dịch sữa tinh bột sẽ đƣợc đƣa đến hệ thống máng lắng để lắng tinh bột, tách nƣớc
mủ để đƣợc bột ƣớt 50 – 55% độ ẩm. Bột ƣớt sau khi tách nƣớc đƣợc cho vào mấy
đánh tơi và cấp định lƣợng vào hệ thống sấy. Tại đây bột ƣớt sẽ đƣợc sấy khô và thu
hồi bằng hệ thống cyclon.
Tháp sấy làm việc theo nguyên tắc sấy thổi, nguồn tác nhân sấy không khí nóng
sinh ra từ lò đốt dầu điều, sẽ thoát ra khỏi tháp và phần bột đƣợc tách ra khỏi phần
không khí trong các cyclon. Phần bột đƣợc đƣa đến cyclon làm nguội thu tinh bột mì
có độ ẩm W=13 -14 %. Cuối cùng là tinh bột thành phẩm sẽ đƣợc đƣa đến khâu đóng
bao và nhập vào kho lƣu trữ. Sản phẩm sẽ đƣợc cung cấp ra tiêu thụ thị trƣờng trong
nƣớc và xuất khẩu.
2.2.2 Nguồn nguyên liệu đƣợc nhà máy sử dụng
Sử dụng hoàn toàn củ mì tƣơi thu mua tại địa phƣơng hay các khu vực lân cận. Với
công suất 17-18 tấn bột/ngày thì cần 72 tấn củ mì tƣơi/ngày.
Theo ƣớc tính muốn có 1 kg tinh bột thì cần 4kg củ mì tƣơi với hàm lƣợng tinh bột
khoảng 28-30%.
Nhiệt: dùng dầu điều để cung cấp nhiệt cho hệ thống sấy, định mức 90kg/1 tấn
sản phẩm.
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
23
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
Điện : Định mức công suất sử dụng 50KW/tấn sản phẩm.
Nƣớc: Định mức sử dụng 4 m3/tấn củ mì tƣơi.
Lƣợng nƣớc tiêu thụ thực tế của nhà máy: 4 × 72 = 288 m3/ngày.
Nƣớc thải từ công đoạn lắng tách tinh bột là: 192 m3/ngày.
Nƣớc thải từ công đoạn rửa củ là: 96 m3/ngày.
2.2.3 Đặc điểm công nghệ và lựa chọn thiết bị của nhà máy
a. Công nghệ
Doanh nghiệp sẽ lựa chọn theo mô hình ,công nghệ sản xuất tiên tiến từ Trung
Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Nga và Châu Âu dựa trên cơ sở đánh giá đƣợc tham khảo
từ nguồn tài liệu nghiên cứu của FAO tham quan các nhà máy trong và ngoài tỉnh từ
đó lựa chọn quy trình công nghệ tƣơng đối hiện đại, tự động hóa cao đòi hỏi công
nhân vận hành có trình độ kỹ thuật chuyên môn cao. Các thiết bị trong dây chuyền
công nghệ có tính năng chất lƣợng phù hợp với nhu cầu nhằm tạo ra sản phẩm tinh bột
khoai mì có chất lƣợng với năng suất 17-18 tấn sản phẩm/ngày.
b. Thiết bị
Bảng 2.2 Thiết bị máy móc
Stt
Danh mục thiết bị
ĐVT
Số lƣợng
Công suât
1
Phiễu tiếp nhận củ sắn tƣơi
Bộ
1
3Hp
2
Băng chuyền tải củ
Bộ
1
5Hp
3
Máy sàn khô
Cái
1
3Hp
4
Máy rửa bằng thép không rỉ
Cái
2
3Hp
5
Máy băm củ
Cái
1
10Hp
6
Máy nghiền
Cái
2
10Hp
7
Bơm bột bằng thép không rỉ
Cái
10
4Hp
8
Ly tâm tách bột
Cái
10
40Hp
9
Máng bã
Cái
1
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
24
Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun Đăk
Nông, công suất 300 m3/ngày đêm.
10
Bộ phận cấp liệu
Cái
8
11
Lò sấy
Bộ
1
12
Bộ sấy điều khiển tự động
Bộ
1
13
Tháp sấy
Cái
1
14
Tháp làm nguội + cyclone nguội
Cái
1
15
Dây chuyền truyển động bột
Bộ
1
16
Hệ thống sấy
Bộ
1
17
Hộp điều khiển điện
Bộ
1
18
Ly tâm tách nƣớc
Cái
2
19
Xe tải 5-10
Chiếc
3
20
Máy phát điện dự phòng
Cái
21
Cối ép bã
Cái
8
3Hp
22
Cối tách nƣớc
Cái
2
30Hp
23
Máng tách lắng bột
Máng
115
24
Hệ thống biến thế
Trạm
2
600Hp
25
Cân tải trọng xe
Cái
1
60 tấn
26
Cân hàm lƣợng tinh bột
Cái
1
27
Cyclone thu kép
Bộ
1
28
Thùng chứa. thiết bị đóng bao
Bộ
1
29
Vít tải đánh tơi
Cái
1
40Hp
30Hp
40Hp
1000KVA
100Hp
(Nguồn: Công ty TNHH Tinh Bột Sắn GenSun)
SVTH: VŨ NGỌC HOÀNG
GVHD:Th.S TRẦN THỊ VÂN TRINH
MSSV:0450020425
25
