Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy tinh bột sắn quảng ngãi công suất 5000 m3

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên: Nguyễn Thị Xn Hịe Khoa: Viện Khoa học & Cơng nghệ Mơi Trường Ngành: Cơng nghệ mơi trường Khóa : 49 – QN Đầu đề thiết kế: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN QUẢNG NGÃI CÔNG SUẤT 5000 m3 / Ngày.Đêm Các số liệu ban đầu: Các số liệu thực tế nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi Nội dung phần thuyết minh tính tốn : Tổng quan ngành tinh bột sắn vấn đề môi trường Hiện trạng sản xuất môi trường nhà tinh bột sắn Quảng Ngãi Đề xuất biện pháp giảm thiểu chất thải phương án xử lý nước thải nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi Tính tốn số thiết bị hệ thống xử lý nước thải Các vẽ ( ghi rõ loại vẽ kích thước vẽ ): Bản vẽ thiết bị tính tốn ( khổ A3 ) Cán hướng dẫn: TS Đặng Minh Hằng Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày… tháng……năm 2009 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 hoàn thành nộp đồ án tốt nghiệp Ngày tháng năm 2009 Người duyệt (ký, ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Sau tháng tìm tịi, đến đồ án em hoàn thành tiến độ học tập Viện khoa học & Công nghệ môi trường – Trường đại học Bách Khoa Trong trình làm đồ án, em nhận giúp đỡ cô giáo Đặng Minh Hằng với giúp đỡ giám đốc anh chị công nhân nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình quý báu Với quỹ thời gian không nhiều, khối lượng công lượng công việc lớn, vốn kiến thức kinh nghiệm hạn chế, nên đồ án em không tránh khỏi thiếu sót, mong bảo, góp ý thầy cô bạn Một lần 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 ơxy 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 QĐ Quyết định BYT Bộ Y tế MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, trình cơng nghiệp hóa đại hóa nước ta diễn mạnh mẽ hầu hết miền Bộ mặt kinh tế xã hội đất nước có nhiều thay đổi, mức tăng trưởng GDP trung bình hàng năm đạt 8,0% , tỷ GDP công nghiệp xây dựng tăng 38,5% năm 2003 lên 41,3% năm 2007 Tuy nhiên kèm theo vấn đề mơi trường ngày trở nên gay gắt vấn đề xúc cần phải giải kịp thời Là ngành kinh tế đánh giá quan trọng đất nước, song song với phát triển cơng nghiệp tinh bột sắn tác động phần lớn đến ô nhiễm môi trường, đặc biệt ô nhiễm nước thải, chất thải ngành tinh bột sắn đánh giá gây ô nhiễm lớn đến nguồn nước tự nhiên Do công nghệ sử dụng hầu hết lạc hậu, thiết bị cũ không đồng bộ, định mức nước cho đơn vị sản phẩm lớn, hiệu suất tận chiết bột kém, nhà máy thường tập trung gần nội thành, gần khu dân cư nên ô nhiễm ngành tinh bột sắn lại trở lên nghiêm trọng Do vậy, việc áp dụng biện pháp giảm thiểu xử lý ô nhiễm nước thải ngành tinh bột sắn yêu cầu cấp bách cần giải nhằm đảm bảo phát triển cách bền vững Mục tiêu phạm vi đề tài : 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 trạng sản xuất môi trường ngành tinh bột sắn Việt Nam + Đánh giá trạng môi trường nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi + Lựa chọn hệ thống xử lý nước thải – nhà máy tinh bột sắn Quảng Ngãi + Tính tốn thiết bị hệ thống xử lý nước thải lựa chọn + Ước tính chi phí hệ thống xử lý nước thải CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NGÀNH TINH BỘT SẮN I.1 Giới thiệu ngành tinh bột sắn Lương thực ln có vai trị vị trí đặc biệt quan trọng sống người Trong đó, tinh bột sắn loại lương thực thiếu Xã hội phát triển, nhu cầu cao hơn, không dừng lại “ăn đủ” mà nâng lên thành “ăn ngon, ăn chất lượng” Ngày tinh bột sắn sử dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp như: dệt, giấy, dược phẩm, thực phẩm, keo dán, mì chính… Đứng trước hội thách thức, nghành công nghiệp tinh bột sắn đời bước ngày hoàn thiện để đáp ứng tối đa tốt nhu cầu sống Sắn lương thực quan trọng nhiều nước giới, sắn trồng 100 quốc gia giới với diện tích khoảng 18,96 triệu ha, sắn chủ yếu dùng để sản xuất tinh bột xuất sang nước khác Sản lượng sắn giới thể qua bảng 1.1 Bảng 1.1 Sản lượng sắn giới năm 2001 STT Quốc gia Sản lượng(triệu tấn/ha) Nigeria 33,85 Brazin 24,50 Thái Lan 18,23 Indonexia 15,96 Congo 15,80 Ghana 7,85 Ấn Độ 5,76 Tanzania 5,80 Mozambique 5,36 10 Trung Quốc 3,75 11 Các nước khác 38,73 Tổng 18,96 Từ xưa đến Việt Nam đất nước trồng nhiều sắn nhờ vào đặc điểm đất đai, khí hậu thuận lợi Ngày nay, với phát triển sắn dần hội nhập trở thành công nghiệp Ngành sản xuất tinh bột sắn ngành trọng thu hút đầu tư nhiều nhà sản xuất Cùng với ưu đất đai, khí hậu thuận lợi Việt Nam trở thành nước xuất tinh bột sắn lớn thứ giới, sau Thái Lan Inđonexia Sản phẩm tinh bột sắn nước ta chủ yếu dành cho xuất sang nước như: Trung Quốc, Hoa Kỳ, Nhật Bản, nước Châu Âu, Châu Á Thái Bình Dương…tinh bột sắn trở thành mặt hàng xuất có triển vọng phủ quan tâm Sự phát triển ngành tinh bột sắn góp phần giải việc làm cho nhiều người dân lao động, đặc biệt người nông dân Sự phát triển ngành tinh bột sắn góp phần giúp nước ta hội nhập với khu vực giới cách hiệu đặc điểm “tồn cầu” Ngành tinh bột sắn ngành công nghiệp đời nhanh chóng mở rộng Cả nước có 64 nhà máy sản xuất tinh bột sắn dự kiến xây dựng thêm số nhà máy miền Trung, Tây Nguyên Bắc Trung Bộ… I Vai trị vị trí ngành tinh bột sắn kinh tế quốc dân Ngành tinh bột sắn coi ngành có lợi nước ta điều kiện đất đai, khí hậu thích hợp để trồng phát triển sắn, nước ta nước đông nơng dân vốn có nghề truyền thống trồng sắn, số vốn đầu tư khơng lớn có vị trí ngày quan trọng chiến lược xuất nước ta Sự phát triển ngành tinh bột sắn Việt Nam năm gần thu hút nhiều lao động, doanh nghiệp thuộc lĩnh vực ngành tinh bột sắn tạo việc làm cho gần nghìn lao động nữ ( chiếm 20% ) Sự phát triển ngành tinh bột sắn góp phần thúc đẩy kinh tế nước ta cách hiệu giúp nước ta hội nhập kinh tế với khu vực giới cách dễ dàng Ngành tinh bột sắn ngành công nghiệp đời nhanh chóng chiếm vị trí quan trọng kinh tế quốc dân doanh thu năm không nhỏ Trong năm qua ngành tinh bột sắn Việt Nam đạt kết ấn tượng : giá trị sản xuất công nghiệp tinh bột sắn tăng trưởng bình quân hàng năm thể bảng 1.2 Bảng 1.2 Giá trị sản xuất công nghiệp ngành tinh bột sắn qua số năm Năm 2003 2004 2005 2006 2007 Giá trị sản xuất công nghiệp ngành tinh bột sắn (tỷ USD) Tỷ lệ tăng(%) 1.26 1.54 2.0 2.34 3.0 Giá trị trung bình 1.628 - 22.22 22.87 17 28.2 22.57 Ngành tinh bột sắn có kim ngạch xuất năm sau cao năm trước (bảng 1.3) chiếm vị trí định ngành xuất Thị trường xuất tinh bột sắn ngày mở rộng , thu hút nhiều lao động vốn đầu tư nước Năm 2008 năm thành công ngành tinh bột sắn Việt Nam, kim ngạch xuất đạt 2,6 tỷ USD, đặc biệt thị trường Châu Âu bị áp đặt mức thuế cạnh tranh khốc liệt kim ngạch xuất đạt 2,6 triệu EUR vươn lên tốp nhà cung cấp tinh bột sắn lớn cho EU sau Thái Lan Bảng 1.3 Kim ngạch xuất tinh bột sắn việt nam Năm 2005 2006 2007 2008 Kim ngạch xuất Tỷ lệ tăng kim ngạch XK (tỷ USD) 1,34 1,6 2,1 2,6 (%) 19,4 31,25 23,8 Tuy ngành công nghiệp đời kết mà ngành tinh bột sắn đạt đáng để hy vọng ngành tinh bột sắn phát triển tương lai Đứng trước hội thách thức, mục tiêu chiến lược phát triển ngành tinh bột sắn đến năm 2020 “ phát triển ngành tinh bột sắn trở thành ngành xuất quan trọng, thoả mãn ngày cao nhu cầu nước, tạo nhiều việc làm cho người lao động, nâng cao khả cạnh tranh, hội nhập vững với khu vực giới ” I.3 Đặc điểm ngành tinh bột sắn Việt Nam Hiện nước có gần 70 doanh nghiệp tinh bột sắn lớn nhỏ có vốn đầu tư nước ( chưa tính doanh nghiệp có 100% vốn đầu tư nước ngồi cơng ty liên doanh với nước ) Ngành tinh bột sắn nước ta có đa dạng quy mơ sản xuất từ nhà máy có quy mơ sản xuất lớn ( Nhà máy tinh bột sắn Đắc Lắc có gần 1000 lao động, 400 thiết bị, công suất 500 sản phẩm /ngày, thị trường xuất khẩu: Trung Quốc, Hoa Kỳ, Nhật Bản EU; Nhà máy tinh bột sắn Hồi Hảo: 700 lao động, cơng suất 800 củ / ngày, thị trường xuất khẩu: Hoa Kỳ, Nga, Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan ) đến 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 20 triệu USD năm 2007 ) đến doanh nghiệp nhỏ ( Nhà máy tinh bột sắn Ngọc Thạch có cơng suất 100 củ / ngày, nhà máy tinh bột sắn Earbia với công suất 100 – 150 củ / ngày, nhà máy tinh bột sắn Yên Bình cơng suất 160 củ / ngày), nhỏ hộ gia đình làm thủ cơng….Ngành công nghiệp tinh bột sắn phát triển toàn lãnh thổ Việt Nam Bên cạnh thành tựu đạt ngành tinh bột sắn tồn số vấn đề bản, tốc độ phát triển chậm, chưa ổn định, mặt khác thiếu nguồn vốn đầu tư trang thiết bị, công nghệ nguyên liệu cho sản xuất Công nghệ thiết bị sử dụng thiết bị thập niên 70, 80 chí có thiết bị sản xuất từ năm 1960 Sự đầu tư trang thiết bị dừng lại mức độ chắp vá, không đồng bộ, thiết bị nằm xen kẽ thiết bị cũ nên hiệu suất sản xuất chưa cao, hiệu việc đầu tư hạn chế Ngành tinh bột sắn Việt Nam cung cấp khoảng 20% nhu cầu tinh bột nước chiếm phần nhỏ nhu cầu thị trường xuất Thực tế đòi hỏi ngành tinh bột sắn phải đổi công nghệ, trang thiết bị cần có quan tâm, đầu tư mức Đó đường để nghành tinh bột sắn phát triển Trong tương lai ngành tinh bột sắn phát triển theo hướng hồn thiện cơng nghệ cổ điển, rút ngắn khâu tổ hợp thiết bị đa năng, tự động hoá quy trình kỹ thuật hệ thống điều khiển, hạn chế hoá chất, giảm định mức nước nâng cao hiệu suất thu hồi tinh bột, nhằm mục đích nâng cao suất, chất lượng sản phẩm, tiết kiệm lượng hố chất sử dụng, tạo mơi trường làm việc an tồn bảo vệ mơi trường sống I.4 Quy trình sản xuất tinh bột sắn Việt Nam Quá trình sản xuất tinh bột sắn trình gồm nhiều cơng đoạn Có thể tóm tắt gồm có cơng đoạn sau: Cơng đoạn làm ngun liệu : Ngun liệu sắn tươi cịn lẫn tạp chất bụi, tạp chất, đất, cát, cỏ rác,vỏ…Nguyên liệu sắn tươi trộn đều, cọ sát để làm tróc vỏ ( thực máy tách vỏ ) rửa tia nước phun Sau trình làm sắn thu dạng củ sắn loại vỏ đất cát Công đoạn nghiền mài, tách chiết : Là trình làm nhỏ nguyên liệu để tách tinh bột khỏi thành phần khác củ Quá trình nghiền thực thiết bị nghiền, sau nghiền hợp chất xyanide củ sắn tác dụng với khơng khí tạo màu cho tinh bột nên người ta thường cho vào dung dịch Na 2SO3, H2SO4 khí SO2 để khử hợp chất có màu ngăn chặn vi sinh vật Sau nghiền thu hỗn hợp dạng dịch nhão Quá trình tách chiết tinh bột tiến hành sau trình nghiền Bã, dịch bào, nước thành phần khác củ sắn loại bỏ thiết bị phân ly, ly tâm đặc biệt, tinh bột thu hồi Sau trình người ta thu tinh bột khiết dạng dịch đặc Cơng đoạn sấy, đóng bao : Tinh bột ướt đưa vào ống sấy để giảm độ ẩm, đạt độ ẩm thích hợp dạng bột khô đưa vào sàng phân loại Tinh bột khơ đóng bao để tránh hút ẩm, nhiễm mùi nhiễm vi sinh vật Bột thành phẩm đưa vào kho đưa tiêu thụ Nguyên liệu đầu Bóc vỏ, tách tạp chất 10 chất thải rắn (bã vỏ, tạp chất)