Khóa luận tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu – Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam, công suất 500 tấn nguyên liệu/ ngày
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.1 MB, 146 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY
CHẾ BIẾN HOA QUẢ XUẤT KHẨU – CÔNG TY CỔ
PHẦN NAFOODS MIỀN NAM, CÔNG SUẤT 500 TẤN
NGUYÊN LIỆU / NGÀY
Ngành:
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn : PGS. TS. Đặng Viết Hùng
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1311090898
: Lê Thuỳ Linh
Lớp: 13DMT06
TP. Hồ Chí Minh, 2017
Khoa: CNSH - TP – MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN: KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG
PHIẾU CHẤM ĐIỂM
ĐỒ ÁN/ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
1. Họ và tên sinh viên: LÊ THUỲ LINH
Lớp: 13DMT06
MSSV: 1311090898
2. Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu –
Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam, công suất 500 tấn nguyên liệu/ ngày.
3. Họ và tên người chấm điểm: PGS.TS. Huỳnh Phú
4. Nhiệm vụ:
GV hướng dẫn
Chủ tịch Hội đồng
GV phản biện
Thư ký Hội đồng
GV chấm
Ủy viên Hội đồng
5. Nhận xét: ........................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
6. Điểm đánh giá (theo thang điểm 10, làm tròn đến 0.5):
Bằng số : ______________ Bằng chữ : ______________
TP. HCM, ngày 04 tháng 08 năm 2017
Người chấm điểm
(Ký và ghi rõ họ tên)
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đây là cơng trình thiết kế của riêng em và được sự
hướng dẫn của PGS.TS Đặng Viết Hùng. Các số liệu sử dụng phân tích trong
luận văn có nguồn gốc rõ ràng, đã cơng bố theo đúng quy định. Các kết quả
tính tốn trong luận văn do em tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực,
khách quan và phù hợp với thực tiễn của Việt Nam. Các kết quả này chưa
từng được công bố trong bất kỳ cơng trình thiết kế nào khác.
Ngồi ra, trong luận văn còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như
số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú
thích nguồn gốc.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 7 năm 2017
Sinh viên thực hiện
LÊ THUỲ LINH
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang i
LỜI CẢM ƠN
Được sự phân công của Khoa Công nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Môi
Trường trường Đại học Công Nghệ TP.HCM và sự đồng ý của Thầy hướng dẫn
PGS. TS Đặng Viết Hùng, em đã thực hiện đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước
thải Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu – Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam,
công suất 500 tấn nguyên liệu/ ngày”. Nhân dịp này:
Em xin gởi lời cảm ơn chân thành tới Quý Thầy Cô khoa Công nghệ sinh
học – Thực phẩm – Môi trường của trường Đại học Công Nghệ TP.HCM đã truyền
đạt những kiến thức, kinh nghiệm thực tiễn và kinh nghiệm làm việc cho em trong
suốt thời gian học tại trường và thời gian em thực hiện luận văn tốt nghiệp này. Đặc
biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Đặng Viết Hùng đã chỉ bảo và hướng
dẫn em thực hiện đề tài này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng và nỗ lực để hoàn thành đề tài tốt nghiệp tuy
nhiên vẫn còn hạn chế về kiến thức, sự cọ xát thực tế nên chắc chắn em sẽ khơng
tránh khỏi những sai sót. Kính mong nhận sự thơng cảm và những lời góp ý và chỉ
bảo tận tình của Q Thầy Cơ giúp em hồn thiện hơn.
Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn.
TP.HCM, ngày 22 tháng 07 năm 2017
Sinh viên thực hiện
LÊ THUỲ LINH
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................ ix
DANH MỤC BẢNG BIỂU ..................................................................................... vii
PHẦN MỞ ĐẦU .........................................................................................................1
1.
Đặt vấn đề ......................................................................................................1
2.
Tính cấp thiết phải xây dựng hệ thống xử lý.................................................1
3.
Mục tiêu của luận văn ...................................................................................2
4.
Nội dung của luận văn ...................................................................................2
5.
Phương pháp thực hiện ..................................................................................3
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN .................................................................4
1.1.
Thông tin chung ............................................................................................4
1.1.1. Thông tin chung về Công ty Cổ phần Nafoods Group ..............................4
1.1.2. Thông tin chung về dự án Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam .............6
1.2.
Quy trình sản xuất .........................................................................................7
1.2.1. Quy trình sản xuất nước hoa quả (sản phẩm cô đặc và puree) ..................8
1.2.2. Quy trình sản xuất IQF .............................................................................11
1.3.
Các vấn đề ơ nhiễm mơi trường ..................................................................18
1.3.1. Ơ nhiễm mơi trường khơng khí ................................................................18
1.3.1.1. Khí thải từ lị hơi ..........................................................................18
1.3.1.2. Khí thải máy phát điện dự phịng ................................................18
1.3.2. Ơ nhiễm mơi trường nước ........................................................................20
1.3.2.1. Nước thải sinh hoạt ......................................................................20
1.3.2.2. Nước thải sản xuất .......................................................................21
1.3.2.3. Nước mưa chảy tràn.....................................................................22
1.3.3. Chất thải rắn .............................................................................................23
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang iii
1.3.3.1. Chất thải sản xuất.........................................................................23
1.3.3.2. Chất thải sinh hoạt .......................................................................23
1.3.3.3. Chất thải nguy hại ........................................................................24
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN HOA QUẢ VÀ CÁC
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI .......................................................................26
2.1.
Thành phần gây ơ nhiễm chính trong nước thải chế biến hoa quả..............26
2.2.
Các công nghệ xử lý nước thải ....................................................................28
2.2.1. Phương pháp xử lý cơ học........................................................................28
2.2.2. Phương pháp sinh học ..............................................................................30
2.2.3. Phương pháp hoá học ...............................................................................31
2.2.4. Phương pháp hoá lý ..................................................................................31
2.2.5. Phương pháp khử trùng ............................................................................32
2.2.6. Phương pháp xử lý bùn ............................................................................32
2.3.
Một số cơng trình xử lý nước thải tương tự trong thực tế ...........................33
2.3.1. Cơng trình 1 ..............................................................................................33
2.3.2. Cơng trình 2 ..............................................................................................35
CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ..37
3.1.
Cơ sở đề xuất sơ đồ công nghệ....................................................................37
3.1.1. Về mặt môi trường ...................................................................................37
3.1.2. Về mặt kinh tế ..........................................................................................37
3.1.3. Về mặt kỹ thuật ........................................................................................37
3.1.4. Công suất của trạm xử lý nước thải .........................................................37
3.1.5. Thành phần và tính chất nước thải đầu vào .............................................38
3.2.
Đề xuất sơ đồ công nghệ .............................................................................38
3.2.1. Công nghệ xử lý 1 ....................................................................................39
3.2.2. Công nghệ xử lý 2 ....................................................................................40
3.3.
Đánh giá và lựa chọn sơ đồ công nghệ tối ưu .............................................40
3.3.1. Công nghệ xử lý 1 ....................................................................................41
3.3.2. Công nghệ xử lý 2 ....................................................................................43
3.4.
Thuyết minh sơ đồ công nghệ đã chọn .......................................................46
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang iv
CHƯƠNG 4 TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ ......................................48
4.1.
Song chắn rác ..............................................................................................48
4.1.1. Nhiệm vụ ..................................................................................................48
4.1.2. Tính tốn ..................................................................................................48
4.1.2.1. Số lượng khe hở ...........................................................................49
4.1.2.2. Bề rộng thiết kế song chắn rác .....................................................49
4.1.2.3. Tổn thất áp lực qua song chắn rác ...............................................50
4.1.2.4. Chiều dài phần mở rộng trước SCR ............................................51
4.1.2.5. Chiều dài phần mở rộng sau SCR ................................................51
4.1.2.6. Chiều dài xây dựng mương đặt SCR ...........................................51
4.1.2.7. Chiều sâu xây dựng mương đặt SCR...........................................51
4.1.3. Thông số kỹ thuật .....................................................................................52
4.2.
Hố thu ..........................................................................................................52
4.2.1. Nhiệm vụ ..................................................................................................52
4.2.2. Tính tốn ..................................................................................................53
4.2.3. Các thiết bị trong hố thu ...........................................................................53
4.2.4. Hiệu suất xử lý chất rắn lơ lửng, BOD và COD sau khi qua song chắn rác
thô và hố thu gom ..................................................................................................55
4.2.5. Thông số kỹ thuật .....................................................................................56
4.2.
Lưới chắn rác tinh .......................................................................................56
4.3.
Bể điều hịa ..................................................................................................57
4.3.1. Nhiệm vụ ..................................................................................................57
4.3.2. Tính toán ..................................................................................................57
4.3.3. Hiệu suất xử lý chất rắn lơ lửng, BOD và COD sau song chắn rác tinh và
bể điều hồ ............................................................................................................58
4.3.4. Các thiết bị trong bể điều hịa ..................................................................58
4.3.4.1. Bơm chìm nước thải từ bể điều hịa sang bể lắng I .....................58
4.3.4.2. Hệ thống cung cấp khí cho bể điều hồ .......................................61
4.3.5. Thơng số kỹ thuật .....................................................................................62
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang v
4.4.
Bể lắng I ......................................................................................................64
4.4.1. Nhiệm vụ ..................................................................................................64
4.4.2. Tính tốn bể lắng I ...................................................................................64
4.4.3. Các thiết bị trong bể lắng I .......................................................................66
4.4.3.1. Ống trung tâm ..............................................................................66
4.4.3.2. Máng thu nước .............................................................................67
4.4.4. Hiệu suất xử lý chất rắn lơ lửng, BOD và COD ......................................69
4.4.5. Thông số kỹ thuật bể lắng I ......................................................................70
4.5.
Bể MBR .......................................................................................................71
4.5.1. Nhiệm vụ ..................................................................................................71
4.5.2. Tính tốn bể MBR ....................................................................................72
4.5.3. Các thiết bị trong bể MBR .......................................................................74
4.5.3.1. Hệ thống khuếch tán khí ..............................................................74
4.5.3.2. Chọn máy thổi khí (cho bể MBR và bể điều hòa) .......................77
4.5.3.3. Làm sạch màng bằng phương pháp cơ học..................................79
4.5.3.4. Làm sạch màng ngoại tuyến ........................................................80
4.5.4. Thông số kỹ thuật bể MBR ......................................................................82
4.6.
Bể chứa bùn .................................................................................................83
CHƯƠNG 5 ..............................................................................................................87
DỰ TỐN KINH PHÍ ..............................................................................................87
5.1.
Chi phí đầu tư cơ bản ..................................................................................87
5.1.1. Hệ thống các bể (T1).................................................................................87
5.1.2. Chi phí máy móc, thiết bị (T2) .................................................................89
5.1.3. Chi phí phụ kiện và chi phí phát sinh (T3) ...............................................96
5.2.
Chi phí quản lý và vận hành ........................................................................96
5.2.1. Chi phí điện năng tiêu thụ (T4) .................................................................96
5.2.2. Chi phí vận hành hệ thống (T5) ................................................................97
5.3.
Khấu hao tài sản ..........................................................................................98
5.4.
Giá thành cho 1m3 nước thải .......................................................................99
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang vi
CHƯƠNG 6 THI CÔNG, QUẢN LÝ VẬN HÀNH VÀ KIỂM TRA SỰ CỐ
THƯỜNG GẶP .......................................................................................................100
6.1.
Thi công hệ thống xử lý ............................................................................100
6.1.1. Trình tự thực hiện cơ bản của việc xây dựng trạm xử lý. ......................100
6.1.2. Đặc điểm của việc thực hiện cơng trình .................................................100
6.1.3. Lực lượng thi cơng .................................................................................101
6.1.4. Biện pháp thi công..................................................................................101
6.1.5. Giải pháp và chỉ tiêu kỹ thuật ................................................................102
6.1.5.1. Từ thiết kế đến thi công ............................................................102
6.1.5.2. Gia công các thiết bị ..................................................................102
6.1.5.3. Công tác chạy thử không tải......................................................103
6.1.5.4. Công tác khởi động hệ thống ....................................................103
6.2.
Quản lý vận hành hệ thống xử lý ..............................................................103
6.2.1. Chế độ vận hành của trạm ......................................................................104
6.2.2. Các sự cố phát sinh và giải pháp ở một số hạng mục cơng trình ...........106
6.2.2.1. Hố gom nước thải ......................................................................106
6.2.2.2. Bể MBR .....................................................................................108
6.2.2.3. Các loại bơm nước thải ..............................................................109
6.2.2.4. Máy thổi khí ...............................................................................112
CHƯƠNG 7 ............................................................................................................115
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ....................................................................................115
7.1.
Kết luận .....................................................................................................115
7.2.
Kiến nghị ...................................................................................................117
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................118
PHỤ LỤC 1: BẢN VẼ THIẾT KẾ .........................................................................120
PHỤ LỤC 2 .............................................................................................................121
A.
Catalouge song chắn rác tinh
B.
Catalouge Bơm chìm EBARA
C.
Catalouge đĩa phân phối khí SSI - USA
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang vii
D.
Catalouge máy thổi khí Emore Horn EHS 639
E.
Catalouge bơm trục ngang hút nước cho hệ thống màng MBR
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang viii
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1 Thị trường xuất khẩu của Nafoods Group ..................................................5
Hình 1. 2 Vị trí nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu Nafoods Miền Nam ................6
Hình 1. 3 Sơ đồ quy trình sản xuất nước hoa quả .....................................................10
Hình 1. 4 Sản phẩm nước ép cơ đặc của Nafoods Group .........................................11
Hình 1. 5 Sơ đồ quy trình sản xuất IQF ....................................................................17
Hình 1. 6 Sản phẩm IQF của Nafoods Group ...........................................................18
Hình 2. 1 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải chế biến cấp đông rau quả của Cơng ty
TNHH
Thuỵ
Hồng
–
Lâm
Đồng,
cơng
suất
300
m3/ngày
đêm............................................................................................................................33
Hình 2. 2 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải Công ty TNHH nước giải khát Delta –
Long An, cơng suất 3000 tấn nước dứa/ năm ...........................................................35
Hình 3. 1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải Công ty cổ phần Nafoods Miền Nam
theo công nghệ xứ lý 1..............................................................................................39
Hình 3. 2 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải Công ty cổ phần Nafoods Miền Nam
theo công nghệ xử lý 2 ..............................................................................................40
Hình 3. 3 Sơ đồ cơng nghệ tối ưu xử lý nước thải Công ty cổ phần Nafoods Miền
Nam ...........................................................................................................................46
Hình 4. 1 Tiết diện ngang và hệ số β các loại thanh của song chắn..........................50
Hình 4. 2 Kích thước song chắn rác ..........................................................................51
Hình 4. 3 Lưới lọc rác tinh ........................................................................................57
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang ix
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1 Chủng loại sản phầm (đầu ra) của nhà máy................................................7
Bảng 1. 2 Hệ số ô nhiễm do đốt dầu DO ..................................................................19
Bảng 1. 3 Tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm tạo ra khi máy phát điện hoạt
động ...........................................................................................................................19
Bảng 1. 4 Ước tính tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt của nhà
máy ............................................................................................................................21
Bảng 1. 5 Lượng chất thải phát sinh hàng ngày được ước tính như sau ...................23
Bảng 1. 6 Ước tính các loại chất thải nguy hại của nhà máy bao gồm .....................24
Bảng 2. 1 Thông số nước thải sinh hoạt của Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu –
Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam........................................................................26
Bảng 2. 2 Thông số nước thải sản xuất của Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu –
Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam .......................................................................27
Bảng 2. 3 Thơng số trung bình nước thải của Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu –
Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam .......................................................................27
Bảng 2. 4 Thông số nước thải đầu vào và tiêu chuẩn đầu ra của Công ty TNHH
Thuỵ Hồng – Lâm Đồng ...........................................................................................34
Bảng 2. 5 Thông số nước thải của Công ty TNHH nước giải khát Delta – Long An
...................................................................................................................................36
Bảng 3. 1 Thông số trung bình nước thải của Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu –
Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam........................................................................38
Bảng 3. 2 Hiệu quả xử lý của các công trình dự đốn theo lý thuyết của cơng nghệ
xử lý 1........................................................................................................................41
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang vii
Bảng 3. 3 Hiệu quả xử lý của các công trình dự đốn theo lý thuyết của cơng nghệ
xử lý 2........................................................................................................................45
Bảng 4. 1 Bảng tra thủy lực cống dẫn nước thải........................................................49
Bảng 4. 2 Thông số kỹ thuật của mương dẫn và song chắn rác ................................52
Bảng 4. 3 Thông số kỹ thuật của hố thu....................................................................56
Bảng 4. 4 Thông số kỹ thuật của bể điều hòa ...........................................................62
Bảng 4. 5 Hàm lượng ban đầu của chất lơ lửng ........................................................65
Bảng 4. 6 Thông số kỹ thuật của bể lắng I ................................................................70
Bảng 4. 7 Thông số kỹ thuật bể MBR.......................................................................82
Bảng 5. 1 Đơn giá xây dựng hệ thống các bể............................................................87
Bảng 5. 2 Đơn giá máy móc và thiết bị .....................................................................89
Bảng 5. 3 Chi phí phụ kiện và chi phí phát sinh .......................................................96
Bảng 5. 4 Chi phí điện năng tiêu thụ .........................................................................96
Bảng 5. 5 Chi phí vận hành hệ thống ........................................................................97
Bảng 6. 1 Một số công tắc điều khiển trên tủ điều khiển.........................................105
Bảng 6. 2 Tổng hợp sự cố & giải pháp tại hố gom nước thải .................................106
Bảng 6. 3 Tổng hợp sự cố và giải pháp ở bể MBR .................................................108
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang viii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BOD5
Biological Oxyzen Demand
Nhu cầu oxy sinh học
BTCT
Bê tông cốt thép
BTNMT
Bộ Tài nguyên - Môi trường
COD
Chemical Oxyzen Demand
Nhu cầu oxy hóa học
Chất hữu cơ
CHC
DO
Dissolved Oxygen
Oxy hịa tan
F/M
Food-to-microorganism Ratios
Tỉ số Thức ăn/Vi sinh vật
Thông lượng
FLUX
HF-SMBR
HRT
Hollow fiber - Submerged
Màng sợi rỗng đặt ngập trong
Membrane Bioreactor
nước
Hydraulic Retention Time
Thời gian lưu nước
Hệ thống xử lý nước thải
HT XLNT
MBR
Membrane Bioreactor
Màng lọc sinh học
MF
Microfiltration
Vi lọc
MLSS
Mixed Liquor Suspended Solids
Hỗn hợp chất rắn lơ lửng
MLVSS
Mixed Liquor Volatile
Hỗn hợp chất rắn lơ lửng bay
Suspended Solid
hơi
Nano Filtration
Lọc Nano
NF
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang x
OLR
Organic Loading Rates
Tải trọng hữu cơ
Quy chuẩn Việt Nam
QCVN
RO
Reverse Osmosis
Màng thẩm thấu ngược
SMBR
Submerged Membrane
Màng đặt ngập trong nước
Bioreactor
SRT
Sludge Retention Time
Thời gian lưu bùn
SS
Suspended Solid
Chất rắn lơ lửng
TMP
Trans Membrane Pressure
Áp suất màng
TN
Nitơ tổng
TNHH
Trách nhiệm hữu hạn
TP
Phospho tổng
TP. HCM
Thành phố Hồ Chí Minh
TSS
Total Suspended Solid
Tổng chất rắn lơ lửng
UF
Ultrafiltration
Siêu lọc
VNĐ
Việt Nam Đồng
VSV
Vi sinh vật
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang xi
Khoá luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu
– Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam, công suất 500 tấn nguyên liệu/ngày
PHẦN MỞ ĐẦU
1.
Đặt vấn đề
“Sơn La: Nhà máy nông sản khiến… môi trường ngạt thở”, “Các cơ sở chế
biến nông sản ở Đắk Lắk gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng”, “Bồi thường 6,6
tỷ đồng thiệt hai môi trường do Nhà máy đường Khánh Hoà xả thải”…. là những
tiêu đề nóng về ơ nhiễm mơi trường mà các báo mạng mới đưa tin trong 6 tháng đầu
năm 2017.
Chúng ta khơng thể phủ nhận những lợi ích mà các Nhà máy chế biến nông
sản xuất nhập khẩu mang lại như: tạo điều kiện tổ chức sản xuất, tạo mối liên kết
chặt chẽ giữa người nông dân với nhà máy, gắn kết với người nông dân đảm bảo
được nguồn sản phẩm phục vụ cho sản xuất, xuất khẩu và quan trọng hơn cả là thúc
đầy nên kinh tế tại địa phương phát triển. Tuy nhiên, qua kiểm tra, xác minh của các
ngành chức năng, các nhà máy đã thực hiện hành vi vi phạm hành chính, đặt những
đường ống đặt ngầm nhằm mục đích đưa nước thải chưa qua xử lý ra mơi trường
sơng suối, kênh rạch gần đó.
Bên cạnh những lợi ích về kinh tế mà ngành chế biến rau quả xuất khẩu
mang lại, ta cần phải quan tâm sâu sắc đến vấn đề mơi trường, chi phí bồi thường
thiệt hại về môi trường mà ngành chế biến rau quả xuất khẩu đang đe doạ, tác động
đến. Qua đó, mục tiêu quan trọng và thiết thực nhất chính là xây dựng hệ thống xử
lý nước thải không chỉ đạt tiêu chuẩn xả thải ra mơi trường, mà cịn đáp ứng “túi
tiền” của Doanh nghiệp nhằm tránh vi phạm đếp Pháp luật và quan trong hơn cả và
bảo vệ được môi trường sống của chúng ta.
2.
Tính cấp thiết phải xây dựng hệ thống xử lý
Công ty Cổ phần Nafoods (Nafoods Group) là một trong những tập đoàn
hàng đầu về chế biến các loại sản phẩm có chiết xuất từ hoa quả tại Nghệ An trong
những năm 1995. Với những thành công trên thị trường cả trong nước và quốc tế,
Nafoods Group tiếp tục tấn cơng thị trường phía Nam. Nhà máy chế biến hoa quả
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang 1
Khoá luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu
– Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam, công suất 500 tấn nguyên liệu/ngày
xuất khẩu Nafoods Miền Nam được xây dựng tại ấp Hóc Thơm 1, xã Hồ Khánh
Tây, huyện Đức Hồ, tỉnh Long An.
Trước tình hình đó, đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế
biến hoa quả xuất khẩu – Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam, công suất 500
tấn nguyên liệu/ ngày” là hết sức cần thiết để giải quyết vấn để giải quyết vấn ô
nhiễm môi trường, đặc biệt là nguồn nước phát sinh sau quá trình sản xuất của nhà
máy, đồng thời hướng tới sự hài hoà lâu dài, bền vững giữa nhu cầu phát triển kinh
tế xã hội và bảo vệ môi trường một cách thiết thực nhất.
3.
Mục tiêu của luận văn
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến hoa qủa xuất
khẩu có cơng suất 450 m3/ ngày cho Công Ty Cổ Phần Nafoods Miền Nam ở ấp
Hóc Thơm 1, xã Hồ Khánh Tây, huyện Đức Hoà, tỉnh Long An. Đáp ứng các yêu
cầu sau:
-
Về mặt môi trường: nước thải đầu ra hệ thống xử lý nước thải đạt QCVN 40:
2011/ BTNMT cột A.
-
Về mặt kinh tế: hệ thống xử lý nước thải có sức đầu tư nhỏ hơn 5.000.
000.000 VNĐ, chi phí xử lý 1m3 nước thải nhỏ hơn 5.000 VNĐ/ m3.
-
Về mặt kỹ thuật: diện tích khu vực cho hệ thống xử lý nước thải nhỏ hơn 900
m2; công nghệ hiện đại, tiết kiệm điện năng và hoá chất, dễ vận hành và dễ quản lí.
4.
Nội dung của luận văn
Với đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến hoa quả
xuất khẩu – Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam, công suất 500 tấn nguyên liệu/
ngày”, nội dung nghiên cứu gồm có:
-
Giới thiệu về cơng ty Cổ phần Nafoods Group.
-
Giới thiệu chung dự án nhà máy Chế biến hoa quả xuất khẩu – Công ty Cổ
phần Nafoods Miền Nam và tính chất nước thải của nhà máy.
-
Khảo sát, thu thập số liệu và các tiêu chuẩn phục vụ cho công tác thiết kế hệ
thống xử lý nước thải.
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang 2
Khoá luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu
– Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam, công suất 500 tấn nguyên liệu/ngày
-
Giới thiệu 02 phương pháp xử lí nước thải và qua đó đề xuất phương án xử
lý tối ưu cho nhà máy.
-
Tính tốn, thiết kế các thơng số kỹ thuật của các cơng trình đơn vị trong hệ
thống.
-
Thiết kế, tính tốn giá thành đầu tư cho hệ thống đó và giá thành xử lý cho
1m3 nước thải.
-
Thực hiện các bản vẽ kỹ thuật cho các cơng trình đơn vị của hệ thống.
-
Hướng dẫn vận hành và đưa ra một số biện pháp khắc phục các sự cố cho hệ
thống xử lý.
-
Kết luận và kiến nghị.
5.
Phương pháp thực hiện
Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về nước thải nông nghiệp
và nước thải sản xuất hoa củ quả cũng như đặt tính của nước thải chứa nhiều
CHC…, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác.
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những cơng nghệ xử lý nước
thải cơng nghiệp qua các tài liệu chuyên ngành. Sưu tầm, thu thập, tổng quan tài
liệu.
Nghiên cứu các tài liệu về công nghệ xử lý nước thải và các bản vẽ thi công.
Phương pháp so sánh: So sánh ưu nhược điểm của 02 công nghệ xử lý và đề
xuất công nghệ xử lý tối ưu.
Phương pháp tốn: Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn cơng trình đơn
vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự tốn kinh phí xây dựng, vận hành hệ thống.
Phương pháp đồ họa: Dùng phần mền AutoCad để mơ tả kiến trúc các cơng
trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang 3
Khoá luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu
– Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam, công suất 500 tấn nguyên liệu/ngày
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
1.1.
Thông tin chung
1.1.1. Thông tin chung về Công ty Cổ phần Nafoods Group
Những năm đầu của thập kỷ 90, CEO Nguyễn Mạnh
Hùng đã chọn lựa khởi nghiệp bằng ngành nước giải khát
với thương hiệu Festi – nhãn hiệu nước giải khát hàng đầu
Việt Nam lúc bấy giờ. Ngày 26/08/1995, Công ty TNHH
Thành Vinh ra đời, nay là Công ty Cổ phần Nafoods
(Nafoods Group).
Sau một thời gian, Festi phải đối đầu với các thương hiệu nước giải khát nổi
tiếng toàn cầu bắt đầu xuất hiện tại thị trường Việt Nam như Cocacola, Pepsi Cola.
Nhận thức được những thách thức và khó khăn này, Nafoods Group đã thay đổi để tồn
tại và thực sự đột phá từ năm 2000.
Từ một ngành hàng nước giải khát có gas hoàn toàn bằng hương liệu, sau hai
năm ấp ủ, năm 2002, Nafoods Group đã chính thức chuyển hướng và bén duyên với
ngành sản xuất nông nghiệp và chế biến xuất khẩu. Tháng 7/2004, Nafoods Group đã
xuất khẩu lô hàng đầu tiên sang thị trường EU.
Suốt sáu năm trời ròng rã, Nafoods Group luôn chung thuỷ sống chết với cây
dứa và bà con vùng nguyên liệu. Và cũng chính từ đây, vơ vàn những khó khăn, thách
thức mà Nafoods Group phải đối mặt: vùng nguyên liệu nhỏ lẻ, manh mún, kỹ năng
canh tác, tính cam kết của bà con nơng dân còn hạn chế; sản lượng cả năm chỉ đạt được
25% công suất nhưng lại bị dồn ứ vào ba tháng chính vụ, có những lúc cao điểm khơng
sản xuất kịp phải đổ bỏ nguyên liệu… Bên cạnh đó, liên tục nhiều năm liền, giá cả sản
phẩm trên thị trường Thế Giới giảm trong khi giá nguyên liệu thu mua của bà con nông
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang 4
Khoá luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu
– Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam, công suất 500 tấn ngun liệu/ngày
dân thì khơng ngừng tăng. Thêm vào đó, khủng hoảng kép của nền kinh tế Việt Nam
và toàn cầu đã đẩy Nafoods Group đến tình trạng thua lỗ kéo dài, mất cân đối tài chính
trầm trọng và đứng bên bờ vực phá sản. Sông Hội đồng quản trị của Nafoods Group
quyết định thay đổi cây nguyên liệu sang CHANH LEO.
Sau nhiều trải nghiệm, Nafoods nhận thức rằng để quyết tâm và theo đuổi và
phát triển bền vững với ngành chế biến nơng sản, chỉ có một sự lựa chọn duy nhất là
phải thay đổi mơ hình quản trị với một chuỗi giá trị nơng nghiệp cạnh tranh tồn cầu,
khép kín từ khâu: giống – trồng trọt, chăn ni – chế biến – tiêu thụ. Chính vì thế,
ngồi sản phẩm chủ lực là nước quả chanh leo, Nafoods Group đã đưa sản phẩm Gấc
Puree đến thị trường Mỹ, và tự hào là doanh nghiệp xuất khẩu Gấc số 1 Thế giới. Song
song với việc phát triển dòng nước quả, Nafoods Group đã đầu tư dây chuyền chuyên
rau củ đông lạnh xuất khẩu (sản phẩm IQF).
Hình 1. 1 Thị trường xuất khẩu của Nafoods Group
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang 5
Khoá luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu
– Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam, công suất 500 tấn nguyên liệu/ngày
Sau thời gian dài thai nghén và ấp ủ, năm 2015, Nafoods Group chinh phục thị
trường nội địa Việt Nam với hơn 90 triệu dân tiềm năng với sản phẩm nước ép trái cây
cô đặc Juice Smile. Từ dây, những sản phẩm mang thương hiệu Nafoods đạt chuẩn
quốc tế, hoàn toàn nguyên chất và tự nhiên đã đến gần hơn với người tiêu dùng Việt.
1.1.2. Thông tin chung về dự án Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam
Qua thời gian dài làm việc, qua quá trình đánh giá một cách kĩ lưỡng và thận
trọng của Hội đồng quản trị đã ra quyết định số 12 – 2015/ NQ – HĐQT Nafoods
Group về góp vốn thành lập Cơng ty Cổ phần Nafoods Miền Nam. Công ty Cổ phần
Nafoods Miền Nam sẽ tiến hành xây dựng một nhà máy mới tại Long An có trụ sở tại
ấp Hóc Thơm 1, xã Hoà Khánh Tây, huyện Đức Hoà, tỉnh Long An nhằm tiết giảm chi
phí về vận chuyển và bảo quản nguyên liệu do nằm trung tâm của vùng cây ăn quả lớn
nhất cả nước. Nhà máy sẽ góp phần đáp ứng nhu cầu thị trường về sản phẩm của
Nafoods Group và làm bàn đạp phát triển hơn nữa về thị phần và doanh thu, nâng cao
thương hiệu và năng lực cạnh tranh của hệ thống.
Hình 1. 2 Vị trí nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu Nafoods Miền Nam
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang 6
Khoá luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu
– Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam, công suất 500 tấn nguyên liệu/ngày
Nhà máy được đầu tư trên khuôn viên 64.433 m2 nằm cặp bên bờ kênh Xáng và
đường tỉnh lộ 823, cách Tp. Hồ Chí Minh 48 km, các trung tâm Tp. Tân An 48 km,
cách cảng Bourbon tỉnh Long An 40 km, cách sân bay Tân Sơn Nhất 46 km, cách cảng
biển Cát Lái hơn 50 km về đường bộ. Toàn bộ khu đất đã được chuyển đổi mục đích từ
trồng lúa sang đất sản xuất kinh doanh phi nông nghiệp.
Nhà máy được đặt tại trung tâm vùng nguyên liệu của Tây Nam Bộ, gần các
cảng lớn, giao thông thuận lợi, gần trung tâm Sài Gòn, nhà máy sẽ góp phần tiết kiệm
tối đa các chi phí về vận tải. Nhà máy cũng đặt tại vị trí thuận tiện giao thương quốc tế,
tận dụng tiềm năng vùng nguyên liệu, đảm bảo chất lượng sản phẩm và giảm chi phí
giá thành đem đến cho người tiêu dùng Việt Nam, đặc biệt là Miền Nam mức tối đa
nhất. Đây là một mắc xích trong chuỗi hệ thống Nafoods, nhà máy góp phần thúc đẩy
năng lực sản xuất và bán hàng của các mắc xích khác trong chuỗi, từ giống đến trồng,
đến tiêu thụ trong nước và xuất khẩu.
1.2.
Quy trình sản xuất
Với mỗi loại nguyên liệu đầu vào khác nhau, hệ thống cơ đặc và IQF có các
phần xử lý đầu vào khác nhau (cắt, gọt, ép,…). Trong phạm vi bài luận văn này, em xin
phép chỉ nêu điển hình quy trình vận hành của thiết bị trong sản xuất nước chanh leo cơ
đặc và quy trình vận hành thiết bị trong sản xuất dứa IQF.
Bảng 1. 1 Chủng loại sản phầm (đầu ra) của nhà máy
Tỷ lệ và sản lượng
Tên sản phẩm
Chanh leo cô đặc
Sản phẩm cô đặc và puree
Sản phẩm IQF
Tỷ lệ
Sản lượng
Tỷ lệ
Sản lượng
(%)
(tấn/năm)
(%)
(tấn/năm)
70
3.500
-
-
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang 7
Khoá luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu
– Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam, công suất 500 tấn ngun liệu/ngày
Chanh chua cơ đặc
15
750
-
-
Dứa cơ đặc
5
250
-
-
Mãng cầu puree
10
500
-
-
Xồi Chunk IQF
-
-
30
1.500
Xồi stick cắm que
-
-
40
2.000
Dứa Chunk IQF
-
-
30
1.500
100%
5.000
100%
5.000
Tổng cộng
(Nguồn: Cơng ty Cổ phần thực phẩm Nghệ An)
1.2.1. Quy trình sản xuất nước hoa quả (sản phẩm cô đặc và puree)
-
Do đặc thù về nguyên liệu sản xuất từng loại sản phẩm nên chu trình sản xuất sẽ
có sự đều chỉnh với các loại sản phẩm khác nhau. Đối với sản phẩm chanh leo, nguồn
nguyên liệu đầu vào là dịch nước quả chanh leo sẽ được đưa trực tiếp đến bồn xử lí
nước quả nguyên liệu. Đối với dứa và chanh chua, nguyên liệu đầu vào là quả tươi đã
cắt bỏ cuống.
-
Nguyên liệu là dịch quả chanh leo sẽ được cho vào các bồn có cánh khuấy.
Nước quả được xử lý qua mọt cyclon để loại các cặn rắn nếu còn lẫn trong nước quả
(nhằm bảo vệ chất lượng nước quả và bảo vệ chất lượng các thiết bị phía sau), sau đó
được nâng nhiệt lên để đạt độ nhớt tối ưu cho quá trình điều chỉnh hàm lượng thịt quả
bằng máy ly tâm nằm ngang.
-
Máy ly tâm nằm ngang cho phép điều chỉnh được hàm lượng thịt quả trong
phạm vi từ 4% đến 14% mà không cần phải dừng sản xuất.
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang 8
Khoá luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu
– Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam, công suất 500 tấn nguyên liệu/ngày
-
Nước quả chanh leo đã qua tinh lọc tiếp tục chuyển tới hệ thống thiết bị gia
nhiệt để khử trùng. Sau đó, nước quả chanh leo lọc đạt đủ tiêu chuẩn sẽ được chuyển
tới hệ thống thiết bị cô đặc.
-
Tại công đoạn cô đặc nước quả chanh leo, nhờ thiết bị cô đặc hoạt động liên tục
làm việc trong môi trường chân không, thành phẩm rơi xuống thành từng màng mỏng,
hoạt động trong nhiều hiệu ứng, nhiều giai đoạn. Nước quả chanh leo sẽ được cô đặc
tới nồng độ theo u cầu. Cũng tại cơng đoạn này, sẽ có hệ thống thiết bị để thu hồi
hương liệu.
-
Tiếp đến, nước quả cô đặc được dẫn tới thùng chứa và tại đây, nếu cần thiết hệ
thống thiết bị trộn hương liệu sẽ trộn hương liệu với sản phẩm theo một tỷ lệ phù hợp.
-
Sản phẩm tiếp tục được dẫn qua hệ thống tiệt trùng rồi tới hệ thống thiết bị làm
lạnh, cuối cùng qua hệ thống chiết rót vơ trùng vào các bao màng mỏng vô trùng đặt
trong các thùng phuy thép và thành phẩm được nhập vào các kho lạnh để bảo quản.
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang 9
Khoá luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến hoa quả xuất khẩu
– Công ty Cổ phần Nafoods Miền Nam, công suất 500 tấn nguyên liệu/ngày
Hoa quả đã được
cắt bỏ cuống, lá, vỏ
Nước thải
Cuống, lá, vỏ,
quả hỏng
CIP
Ngâm, rửa, kiểm
tra
Silo chứa bã
Ép, tách nước
Xe
Tinh lọc nước
Bãi chứa
Thanh trùng
Hơi nước
Sấy
Thu hồi hương
liệu
Nước, lạnh
Đốt lò hơi
Tiệt trùng
Nước xả lị hơi
Làm lạnh
CIP
Rót vơ trùng
Nước thải
Bột thịt, nước thải
Nước
Nước thải
Kho thành phẩm
Hình 1. 3 Sơ đồ quy trình sản xuất nước hoa quả
(Nguồn: Công ty Cổ phần thực phẩm Nghệ An)
SVTH: Lê Thuỳ Linh – MSSV: 1311090898
GVHD: PGS. TS Đặng Viết Hùng
Trang 10
