hiện trạng môi trường và thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột sắn quảng ngãi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên: Nguyễn Thị Xuân Hòe Khoa: Viện Khoa học & Công nghệ Môi Trường Ngành: Công nghệ môi trường Khóa : 49 – QN 1. Đầu đề thiết kế: HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN QUẢNG NGÃI. 2. Các số liệu ban đầu: Các số liệu khảo sát thực tế tại nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán : Tổng quan về ngành tinh bột sắn và những vấn đề môi trường Hiện trạng sản xuất và môi trường của nhà tinh bột sắn Quảng Ngãi Đề xuất các biện pháp giảm thiểu chất thải và phương án xử lý nước thải nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi Tính toán một số thiết bị chính của hệ thống xử lý nước thải 4. Các bản vẽ ( ghi rõ các loại bản vẽ và kíc thước bản vẽ ): Bản vẽ các thiết bị chính đã tính toán ( khổ A4) 5. Cán bộ hướng dẫn: TS. Đặng Minh Hằng 6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày… tháng……năm 2009 7. Ngày hoàn thành: Ngày… tháng……năm 2009 Ngày… tháng……năm 2009 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ( ký, ghi rõ họ tên) ( ký, ghi rõ họ tên) Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp Ngày tháng năm 2009 Người duyệt (ký, ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Sau hơn 3 tháng tìm tòi, đến nay đồ án của em đã được hoàn thành đúng tiến độ học tập của Viện khoa học & Công nghệ môi trường – Trường đai học Bách Khoa. Trong quá trình làm đồ án, em nhận được sự giúp đỡ của cô giáo Đặng Minh Hằng cùng với sự giúp đỡ của giám đốc và các anh chị công nhân trong nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình và quý báu trên. Với quỹ thời gian không nhiều, khối lượng công lượng công việc cũng khá lớn, vốn kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô và các bạn. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày tháng năm 2009 Sinh viên Nguyễn Thị Xuân Hòe DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT GDP Tổng sản phẩm quốc nội TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam N.máy Nhà máy TP Thành phố EU Châu Âu BOD Nhu cầu ôxy hóa sinh học COD Nhu cầu ôxy hóa hóa học DO Độ oxy hòa tan TS Tổng hàm lượng chất rắn SS Hàm lượng chất rắn lơ lửng Pt – Co Đơn vị đo độ màu Platin - Coban NXB Nhà xuất bản QĐ Quyết định BYT Bộ Y tế MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa nước ta đang diễn ra mạnh mẽ trên hầu hết các miền. Bộ mặt kinh tế và xã hội của đất nước có nhiều thay đổi, mức tăng trưởng GDP trung bình hàng năm đạt 8,0% , tỷ trong GDP công nghiệp và xây dựng tăng 38,5% năm 2003 lên 41,3% năm 2007. Tuy nhiên kèm theo đó là vấn đề môi trường ngày càng trở nên gay gắt và luôn là một vấn đề bức xúc cần phải giải quyết kịp thời. Là một trong những ngành kinh tế đang được đánh giá là quan trọng của đất nước, song song với sự phát triển thì công nghiệp tinh bột sắn cũng tác động phần lớn đến ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm nước thải, chất thải của ngành tinh bột sắn được đánh giá là gây ô nhiễm lớn đến nguồn nước tự nhiên. Do các công nghệ sử dụng hầu hết đã lạc hậu, thiết bị cũ và không đồng bộ, định mức nước cho một đơn vị sản phẩm còn lớn, hiệu suất tận chiết bột còn kém, và do các nhà máy thường tập trung gần nội thành, gần khu dân cư nên ô nhiễm của ngành tinh bột sắn lại càng trở lên nghiêm trọng. Do vậy, việc áp dụng các biện pháp giảm thiểu và xử lý ô nhiễm nước thải ngành tinh bột sắn đang là một yêu cầu cấp bách cần được giải quyết nhằm đảm bảo phát triển một cách bền vững. Mục tiêu đề tài: Thiết kế một hệ thống xử lý nước thải cho một cơ sở sản xuất có quy mô vừa. Nước thải dòng ra đáp ứng TCVN 5945-2005 loại B (cột F, Q<50m 3 /s). Phạm vi : Đánh giá hiện trạng sản xuất và môi trường; thiết kế hệ thống xử lý nước thải – nhà máy sản xuất tinh bột sắn Quảng Ngãi, thôn Thế Long, xã Tịnh Phong, huyện Sơn Tịnh, tỉnh Quảng Ngãi. Nội dung : + Tổng quan về hiện trạng sản xuất và môi trường ngành tinh bột sắn Việt Nam. + Đánh giá hiện trạng sản xuất và môi trường của nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi. + Lựa chọn hệ thống xử lý nước thải – nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi. + Tính toán các thiết bị chính trong hệ thống xử lý nước thải đã lựa chọn. + Ước tính chi phí của hệ thống xử lý nước thải. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NGÀNH TINH BỘT SẮN I.1. Giới thiệu về ngành tinh bột sắn Lương thực luôn có một vai trò và vị trí đặc biệt quan trọng trong cuộc sống của mỗi con người. Trong đó, tinh bột sắn là một loại lương thực không thể thiếu. Xã hội càng phát triển, nhu cầu ấy càng cao hơn, không chỉ dừng lại ở “ăn đủ” mà đã nâng lên thành “ăn ngon, ăn chất lượng”. Ngày nay tinh bột sắn còn được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như: dệt, giấy, dược phẩm, thực phẩm, keo dán, mì chính…. Đứng trước những cơ hội và thách thức, nghành công nghiệp tinh bột sắn đã ra đời và đang từng bước ngày càng hoàn thiện hơn để đáp ứng tối đa và tốt nhất nhu cầu cuộc sống . Sắn là cây lương thực quan trọng ở nhiều nước trên thế giới, hiện nay sắn được trồng ở hơn 100 quốc gia trên thế giới với diện tích khoảng 18,96 triệu ha, sắn chủ yếu được dùng để sản xuất tinh bột xuất khẩu sang các nước khác. Sản lượng sắn trên thế giới được thể hiện qua bảng 1.1. Bảng 1.1. Sản lượng sắn trên thế giới năm 2001 STT Quốc gia Sản lượng(triệu tấn/ha) 1 Nigeria 33,85 2 Brazin 24,50 3 Thái Lan 18,23 4 Indonexia 15,96 5 Congo 15,80 6 Ghana 7,85 7 Ấn Độ 5,76 8 Tanzania 5,80 9 Mozambique 5,36 10 Trung Quốc 3,75 11 Các nước khác 38,73 Tổng 18,96 Từ xưa đến nay Việt Nam là đất nước trồng nhiều sắn nhờ vào đặc điểm đất đai, khí hậu thuận lợi. Ngày nay, cùng với sự phát triển cây sắn đang dần hội nhập và trở thành cây công nghiệp. Ngành sản xuất tinh bột sắn là một ngành đang được chú trọng và thu hút đầu tư của nhiều nhà sản xuất. Cùng với ưu thế đất đai, khí hậu thuận lợi Việt Nam đã trở thành nước xuất khẩu tinh bột sắn lớn thứ 3 trên thế giới, sau Thái Lan và Inđonexia. Sản phẩm tinh bột sắn của nước ta chủ yếu là dành cho xuất khẩu sang các nước như: Trung Quốc, Hoa Kỳ, Nhật Bản, các nước Châu Âu, Châu Á Thái Bình Dương…tinh bột sắn đã trở thành một trong 7 mặt hàng xuất khẩu mới có triển vọng được chính phủ quan tâm. Sự phát triển của ngành tinh bột sắn đã góp phần giải quyết việc làm cho nhiều người dân lao động, đặc biệt là người nông dân. Sự phát triển của ngành tinh bột sắn sẽ góp phần giúp nước ta hội nhập với khu vực và thế giới một cách hiệu quả hơn bởi chính đặc điểm “toàn cầu” của nó. Ngành tinh bột sắn là một trong các ngành công nghiệp mới ra đời và đang nhanh chóng được mở rộng. Cả nước hiện có 64 nhà máy sản xuất tinh bột sắn và dự kiến sẽ xây dựng thêm một số nhà máy tại miền Trung, Tây Nguyên và Bắc Trung Bộ… I. 2. Vai trò và vị trí của ngành tinh bột sắn trong nền kinh tế quốc dân Ngành tinh bột sắn được coi là một trong các ngành có lợi thế nhất nước ta bởi điều kiện đất đai, khí hậu thích hợp để trồng và phát triển cây sắn, hơn nữa nước ta là một nước đông nông dân vốn có nghề truyền thống trồng sắn, số vốn đầu tư không lớn và có vị trí ngày càng quan trọng trong chiến lược xuất khẩu của nước ta .Sự phát triển của ngành tinh bột sắn Việt Nam trong những năm gần đây đã thu hút nhiều lao động, trong các doanh nghiệp thuộc lĩnh vực ngành tinh bột sắn đã tạo việc làm cho gần 7 nghìn lao động nữ ( chiếm 20% ). Sự phát triển của ngành tinh bột sắn sẽ góp phần thúc đẩy nền kinh tế nước ta một cách hiệu quả và giúp nước ta hội nhập kinh tế với khu vực và thế giới một cách dễ dàng hơn. Ngành tinh bột sắn là một trong các ngành công nghiệp tuy chỉ mới ra đời nhưng đã nhanh chóng chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân bởi doanh thu hằng năm là không nhỏ .Trong những năm qua ngành tinh bột sắn Việt Nam đã đạt được những kết quả khá ấn tượng : giá trị sản xuất công nghiệp tinh bột sắn tăng trưởng bình quân hàng năm được thể hiện trong bảng 1.2 . Bảng 1.2. Giá trị sản xuất công nghiệp của ngành tinh bột sắn qua một số năm Năm 2003 2004 2005 2006 2007 Giá trị trung bình Giá trị sản xuất công nghiệp của ngành tinh bột sắn (tỷ USD) 1.26 1.54 2.0 2.34 3.0 1.628 Tỷ lệ tăng(%) - 22.22 22.87 17 28.2 22.57 Ngành tinh bột sắn có kim ngạch xuất khẩu năm sau cao hơn năm trước (bảng 1.3) và chiếm một vị trí nhất định trong các ngành xuất khẩu . Thị trường xuất khẩu tinh bột sắn ngày càng được mở rộng , thu hút nhiều lao động và vốn đầu tư nước ngoài. Năm 2008 là một năm thành công đối với ngành tinh bột sắn Việt Nam, kim ngạch xuất khẩu đạt 2,6 tỷ USD, đặc biệt là thị trường Châu Âu tuy bị áp đặt mức thuế và sự cạnh tranh khốc liệt nhưng kim ngạch xuất khẩu vẫn đạt 2,6 triệu EUR và vươn lên trong tốp 2 nhà cung cấp tinh bột sắn lớn cho EU sau Thái Lan. Bảng 1.3. Kim ngạch xuất khẩu tinh bột sắn việt nam Năm Kim ngạch xuất khẩu (tỷ USD) Tỷ lệ tăng kim ngạch XK (%) 2005 1,34 - 2006 1,6 19,4 2007 2,1 31,25 2008 2,6 23,8 Tuy là một ngành công nghiệp mới ra đời nhưng những kết quả mà ngành tinh bột sắn đạt được đáng để chúng ta hy vọng về một ngành tinh bột sắn phát triển trong tương lai. Đứng trước những cơ hội và thách thức, mục tiêu chiến lược phát triển ngành tinh bột sắn đến năm 2020 là “ phát triển ngành tinh bột sắn trở thành ngành xuất khẩu quan trọng, thoả mãn ngày càng cao nhu cầu trong nước, tạo nhiều việc làm cho người lao động, nâng cao khả năng cạnh tranh , hội nhập vững chắc với khu vực và thế giới”. I.3. Đặc điểm của ngành tinh bột sắn Việt Nam: Hiện nay cả nước có gần 70 doanh nghiệp tinh bột sắn lớn nhỏ có vốn đầu tư trong nước ( chưa tính các doanh nghiệp có 100% vốn đầu tư nước ngoài và công ty liên doanh với nước ngoài ). Ngành tinh bột sắn nước ta có sự đa dạng về quy mô sản xuất từ các nhà máy có quy mô sản xuất lớn ( Nhà máy tinh bột sắn Đắc Lắc có gần 1000 lao động, trên 400 thiết bị, công suất 500 tấn sản phẩm /ngày, thị trường xuất khẩu: Trung Quốc, Hoa Kỳ, Nhật Bản và EU; Nhà máy tinh bột sắn Hoài Hảo: 700 lao động, công suất 800 tấn củ / ngày, thị trường xuất khẩu: Hoa Kỳ, Nga, Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan ) đến các cơ sở sản xuất vừa ( Nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi : 06 máy mài,08 máy phân ly, 02 phòng sấy, gần 200 lao động, kim ngạch xuất khẩu 20 triệu USD năm 2007 ) đến các doanh nghiệp nhỏ hơn ( Nhà máy tinh bột sắn Ngọc Thạch có công suất 100 tấn củ / ngày, nhà máy tinh bột sắn Earbia với công suất 100 – 150 tấn củ / ngày, nhà máy tinh bột sắn Yên Bình công suất 160 tấn củ / ngày), và nhỏ hơn nữa là các hộ gia đình làm thủ công….Ngành công nghiệp tinh bột sắn hầu như phát triển trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam. Bên cạnh những thành tựu đã đạt được ngành tinh bột sắn vẫn còn tồn tại một số vấn đề cơ bản, đó là tốc độ phát triển còn chậm, chưa ổn định, mặt khác là do thiếu nguồn vốn đầu tư trang thiết bị, công nghệ và nguyên liệu cho sản xuất. Công nghệ và thiết bị vẫn còn sử dụng thiết bị của thập niên 70, 80 thậm chí có những thiết bị được sản xuất từ những năm 1960. Sự đầu tư trang thiết bị mới chỉ dừng lại ở mức độ chắp vá, không đồng bộ, thiết bị mới nằm xen kẽ thiết bị cũ nên hiệu suất sản xuất chưa cao, hiệu quả việc đầu tư còn hạn chế. Ngành tinh bột sắn Việt Nam mới chỉ cung cấp được khoảng 20% nhu cầu tinh bột trong nước và chỉ chiếm một phần nhỏ nhu cầu của thị trường xuất khẩu. Thực tế này đòi hỏi ngành tinh bột sắn phải được đổi mới công nghệ, trang thiết bị và cần có sự quan tâm, đầu tư đúng mức hơn nữa. Đó là con đường để nghành tinh bột sắn phát triển. Trong tương lai ngành tinh bột sắn sẽ phát triển theo hướng hoàn thiện các công nghệ cổ điển, rút ngắn các khâu bằng các tổ hợp thiết bị đa năng, tự động hoá các quy trình kỹ thuật và hệ thống điều khiển, hạn chế hoá chất, giảm định mức nước và nâng cao hiệu suất thu hồi tinh bột, nhằm mục đích nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm, tiết kiệm năng lượng và hoá chất sử dụng, tạo môi trường làm việc an toàn và bảo vệ môi trường sống. I.4. Hiện trạng môi trường của ngành tinh bột sắn I.4.1. Quy trình công nghệ và chất thải phát sinh Ngành tinh bột sắn cũng là nghành công nhiệp có quy trình sản suất gồm nhiều công đoạn, áp dụng nhiều loại hình công nghệ khác nhau. Sơ đồ nguyên lý công nghệ chế biến tinh bột sắn được thể hiện trên hình 1.1. [...]... sấy, làm nguội và hoàn tất Các trang thiết bị được nhập từ Thái Lan và còn mới CHƯƠNG III HIỆN TRẠNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG CỦA NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN QUẢNG NGÃI III.1 Hiện trạng môi trường III.1.1 Nước thải Ô nhiễm do nước thải là vấn đề môi trường lớn nhất đối với các cơ sở tinh bột sắn nói chung và nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi nói riêng Định mức nước sản xuất của nhà máy là 25 m3/... 1 lần Các loại chất thải rắn như: Bã, vỏ được nhà máy thu gom vào nơi quy định và bán cho các người thu mua Đối với nước cấp: Nhà máy đã đầu tư và xây dựng bể xử lý nước cấp đảm bảo đủ lượng nước đạt tiêu chuẩn cho sản xuất Đối với nước thải: Cống thoát nước thải của nhà máy có nắp đậy Nhà máy cũng đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải Tuy nhiên hệ thống xử lý nước thải của nhà máy chủ yếu các hồ sinh... (loại B) Như vậy nước thải của ngành tinh bột sắn hiện nay là vấn đề môi trường mang tính thời sự và cấp thiết, cần thiết phải được giải quyết nhằm bảo vệ môi trường và tạo cơ sở để ngành tinh bột sắn phát triển một cách bền vững Bảng 1.6 Đặc trưng nước thải của một số doanh nghiệp tinh bột sắn STT Tên doanh nghiệp 1 N .máy tinh bột Lưu lượng m3/ngày 2.500 – 2 săn Ear Bia N .máy tinhbột sắn 3.500 1.500... phân hủy chất thải để ngoài môi trường chưa được xử lý Hàm lượng các chất ô nhiễm trong không khí tại khu vực sản xuất của một số doanh nghiệp được thể hiện trong bảng 1.7 Bảng 1.7 Chất lượng môi trường không khí tại khu vực sản xuất TT Tên doanh nghiệp 1 N .máy tinh bột sắn Ngọc 2 3 4 5 Thạch N .máy tinh bột sắn Yên Bình N .máy tinh bột sắn Hoài Hảo N .máy tinh bột sắn Đắc Lắc N .máy tinh bột sắn Tây Ninh... xuất của nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi được trình bày ở hình 1.2 Nguyên liệu ( sắn củ) Chất thải rắn (vỏ, đất) Bóc vỏ Tiếng ồn Nước thải ( vỏ, đất, cát…) Nước Rửa Tiếng ồn Băm Nước Tiếng ồn Mài Tách xác thô Chất thải rắn ( bã) Nước Tách xác 2 Chất thải rắn ( bã) Nước Tách dịch bào 1 -Nước thải (tinh bột, chất hưu cơ) Nước bột loãng Nước Nước Tách xác cuối Tách dịch bào cuối Ly tâm Nước Khí thải than... chiếm không tan và các thành Tinh chế bột Trung tính, COD chiếm 3 - 7% tổng tải cỏ rác… Rửa củ nước thải Vỏ lụa, tạp chất, đất, cát, 90-95% tổng tải lượng BOD phần hữu cơ khác… I.3.2 Hiện trạng môi trường ngành tinh bột sắn Ngành công nghiệp tinh bột sắn đang tác động đến môi trường bởi những dạng chất thải sau: I.3.2.1 Nước thải Theo số liệu thống kê, hàng năm ngành tinh bột sắn thải ra môi trường khoảng... / ngày Sản phẩm: Bột mỳ tinh khiết xuất khẩu và tiêu thụ nội địa Nước cấp: Nguồn nước mà nhà máy sử dụng là nguồn nước từ suối bên cạnh Nước sau khi qua hệ thống xử lý của nhà máy đã đạt tiêu chuẩn nước cấp cho sản xuất Lượng nước mà nhà máy sử dụng tương đối lớn chủ yếu cấp cho công đoạn rửa và tinh chiết bột Lượng nước trung bình nhà máy sử dụng khoảng 5000m3/ngày Hoá chất: Nhà máy không sử dụng... tinh bột sắn, một số công đoạn phát sinh chất thải ở các dạng nước thải, khí thải và chất thải rắn Trong đó nước thải là dạng gây ô nhiễm lớn nhất do: Nước thải phát sinh trong công đoạn rửa củ và chiết bột, trong đó lượng nước thải chủ yếu do quá trình phân ly chiết bột diễn ra liên tục Nhu cầu sử dụng nước trong nhà máy tinh bột sắn là rất lớn và thay đổi theo mùa vụ nguyên liệu Nhu cầu sử dụng nước. .. 240 – 300 triệu m3 nước thải/ năm Trong đó mới chỉ khoảng 10% tổng lượng nước thải đã qua xử lý, số còn lại đều thải thẳng vào nguồn tiếp nhận Đặc trưng quan trọng nhất của nước thải từ các cơ sở tinh bột sắn là sự dao động rất lớn về lưu lượng theo mùa vụ Do đặc điểm nước thải ngành tinh bột sắn chứa nhiều tinh bột, các axít hữu cơ ,xơ,cặn nên hầu hết nước thải từ các cơ sở tinh bột sắn hàm lượng chất... ra từ lò đốt và các công đoạn phân phối, bóc vỏ, rửa, băm và các máy ly tâm Tại lò hơi, tiếng ồn được sinh ra từ các quạt hút gió và quạt thổi gió Tại máy phân phối, máy bóc vỏ và máy rửa tiếng ồn dược sinh ra bởi củ sắn tươi va vào nhau và vào thành thiết bị Máy băm, máy mài và các máy ly tâm tiếng ồn sinh ra chủ yếu do sắn và vào nhau và vào thành thiết bị, từ việc băm chặt vật liệu và do sự hoạt . và môi trường ngành tinh bột sắn Việt Nam. + Đánh giá hiện trạng sản xuất và môi trường của nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi. + Lựa chọn hệ thống xử lý nước thải – nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi. +. & Công nghệ Môi Trường Ngành: Công nghệ môi trường Khóa : 49 – QN 1. Đầu đề thiết kế: HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN QUẢNG NGÃI. 2. Các số. nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán : Tổng quan về ngành tinh bột sắn và những vấn đề môi trường Hiện trạng sản xuất và môi trường của nhà tinh bột sắn