Báo cáo: "Xử lý chất thải nhà máy đường" pot

• Quá trình lên men:- Môi trường lên men có độ đạt 90-120g/l và pH=4,5-4,8 có thể cấy giống vào - Thời gian lên men từ 65-72h, trong đó 10h đầu có sục khí để nấm men sinh sôi nảy nở, sau

Giáo viên: Phạm Thị Thanh Mai

1: Hồ Thị Thu Diễm 2: Lê Hoàng Đô

3: Trần Thị Hạnh 4: Tống Thị Hoanh 5: Lưu Thị Liên

6: Nguyễn Thị Lộc 7: Phan Hoàng Minh

Chất thải nhà máy đường

Điều chỉnh pH

Sơ đồ công nghệ xử lý

Xử lý kỵ khí (lên men metan)

Lọc bùn

Xử lý hiếu khí 1 và 2

Nước ra Bùn hồi lưu

Xử lý bùn

Thiết bị lên men metan

Thùng chứa

Thu và hồi lưu bùn Bể lắng lọc

Thu và hồi lưu bùn

Thiết bị Phân phối khí

Bình Chứa khí

Thiết bị trao đổi nhiệt

Thiết bị trao đổi nhiệt

Thiết bị trao đổi nhiệt

Bộ Phận Giải Phóng khí

Nước ra sau rửa

Bùn thừa

Sản Xuất Acid Lactic

Sơ đồ công nghệ sản xuất cồn

Rỉ đường

Xử lý Lên men rượu Nấm men

Chưng cất Tinh chế Cồn thành phẩm

1: Sản xuất cồn

a) Các phương pháp xử lý rỉ đường: 3 phương pháp

• Cho 3,5 kg H2SO4 vào 1 tấn rỉ đường, khuấy đều ở

nhiệt độ thường trong 24h sau đó ly tâm dung dịch trong

• Cho 3,5 kg H2SO4 vào 1 tấn rỉ đường, đun nóng đến

tâm dung dịch trong

cơ kết tủa, sau đó ly tâm dung dịch trong

=> Sau khi thu được rỉ đường đã loại chất keo và màu, ta

tiến hành pha loãng rỉ đường đến nồng độ khoảng 22% và bổ sung 1 số thành phần để cung cấp thêm vitamin, acid amino, dịch thuỷ phân nấm men…

=> Yêu cầu giống:

+ Có đầy đủ đặc điểm đặc trưng của nấm men

+ Tốc độ phát triển mạnh, hoạt lực men cao

+ Lên men được nhiều loại đường khác nhau và đạt tốc độ lên men nhanh

+ Chịu được độ cồn cao từ 10-12%

+ Thích nghi được với điều kiện không thuận lợi của môi trường đặc biệt là đối với chất sát trùng

• Quá trình lên men:

- Môi trường lên men có độ đạt 90-120g/l và pH=4,5-4,8 có thể cấy giống vào

- Thời gian lên men từ 65-72h, trong đó 10h đầu có sục khí để nấm men sinh sôi nảy nở, sau đó lên men tĩnh

- Quá trình lên men rượu xảy ra như sau:

Đường và chất dinh dưỡng của môi trường lên men được hấp thụ vào trong tế bào nấm men qua màng tế bào và tham gia quá trình trao đổi chất, rượu ethanol và CO2 tạo thành liền thoát ra khỏi tế bào, rượu ethanol tan tốt trong nước do vậy nó phát tán rất nhanh vào môi trường xung quanh.

c) Chưng cất và tinh chế cồn:

* Kỹ thuật chưng cất ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng rượu thu được

* Quá trình chưng cất diễn ra theo 2 giai đoạn:

- Chưng cất dịch lên men sẽ thu được rượu thô, quá trình chưng cất sẽ tách cồn cùng các chất dễ bay hơi khỏi dịch lên men

Tách các tạp chất ra khỏi cồn thô để thu được cồn tinh khiết Dựa vào trọng lượng phân tử và khoảng bay hơi chia làm 3 nhóm

+ Tạp chất đầu: methanol, aldehyde acetic, ethyl acetate… Được lấy ra từ giai đoạn đầu của quá trình tinh chế được gọi là cồn công nghiệp

+ Tạp chất cuồi: isobutylic, isoamylic… Loại này ít tan trong nước, được gọi là dầu fusel hay rượu tạp + Tạp chất trung gian: loại tạp chất này khó tách khỏi ethanol khi tinh chế, chẳng hạn: isobutyrate…

=> Sau khi tinh chế 3 loại tạp chất trên ta có được rượu tinh khiết thông thường tinh chế được nồng

độ rượu >95,5% (thể tích), muốn rượu có nồng độ cao hơn cần phải tinh chế thêm.

Sơ đồ quy trình

công nghệ sản

xuất nấm men

bánh mì

Nuôi cấy men giống Nuôi cấy men thương phẩm

Ly tâm, tách rửa men

Ép Định hình Sấy Bao gói Bảo quản nhiệt độ thường

Xử lý rỉ đường

Đóng gói men ép

Bảo quản lạnh

a) Nguyên liệu dùng trong sản xuất nấm men bánh mì:

men chìm hiếu khí.

công nghiệp đường.

+ Số lượng vi sinh vật <15000 tế bào/1g rỉ đường

và diamonphotphat (DAP) như nguồn nitơ và photpho.

+ Ít bị thay đổi trong bảo quản

+ Có khả năng lên men được đường saccharose, glucose, maltose

+ Có hoạt lực enzyme zymase và maltase cao

c) Quá trình nhân giống và nuôi cấy:

Nhân giống nấm men là quá trình làm tăng dịch nấm men giống sau mỗi chu kỳ nuôi

* Điều kiện nuôi:

bổ sung thêm 1 số muối dinh dưỡng

khi cho giống nấm men vào hay chuyển từ chu kỳ trước sang chu kỳ sau

dịch nuôi cấy

Các giai

đoạn nhân

giống

Thể tích dịch nuôi cấy

Hiệu suất thu hồi (%)

Thời gian (giờ)

Lưu lượng khí(m 3/ m 3 h)

Điều kiện nuôi cấy

d) Thu nhận sinh khối nấm men:

*

trình tách và rửa nấm men, thực hiện các phương pháp sau:

- Khi nhận nấm men, người ta rửa nấm men trong 1 thiết bị

có hệ thống cấp nước lạnh và tách nấm men liên trong máy ly tâm

phương pháp hoà tan gián đoạn, gồm 3 gia đoạn:

+ Tách nấm men khỏi dịch

+ Tách nấm men từ nước rửa 1 và 2

+ Ly tâm lần lượt các phần trên

- Tách nấm men bằng cách ly tâm 3 lần

* Thu nhận nấm men dạng khô: từ nấm men dạng paste, ta đem sấy để thu nhận nấm men dạng khô có độ ẩm <10%, quá trình sấy trải qua 3 giai đoạn:

• Tách nước tự do trong nấm men paste còn khoảng 50-52%, nhiệt độ sấy <400C.

• Tách nước tự do và 1 phần nước liên kết.

• Tách nước liên kết trong tế bào đến độ ẩm cuối cùng <10%

3: Sản xuất acid Lactic:

• Sự lên men lactic là quá trình lên men yếm khí, sản phẩm tạo thành là acid lactic dưới tác dụng của vi khuẩn lactic.

Bản chất của quá trình nay là sự chuyển hoá đường thành acid pyruvic và trong tế bào vi khuẩn, acid pyruvic không bị phân giải sâu xa hơn mà thu nhận hydro tạo thành acid lactic.

a) Nguyên liệu và chuẩn bị môi trường dinh dưỡng:

đường cần phải được xử lý màu (dùng than hoạt tính)

chất điều hoà pH, phá vỡ hệ keo Đun dung dịch đến

500C và bơm chúng vào thùng lên men để tiến hành quá trình lên men

b) Các chủng sản xuất:

Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus bifdus,

Lactobacillus casei, Lactobacillus delbruckii…

Lactobacillus brevis, Lactobacillus lycopessici, Lactobacillus lactic, Lactobacillus cumoris…

c) Các phương pháp lên men

và thu nhận sản phẩm

Ph ươ

* Phương pháp lên men truyền thống:

- Vi khuẩn lactic được nuôi cấy riêng ở phân xưởng nhân giống, khi lượng giống đảm bảo về số lượng

tế bào, ta chuyển lên thùng lên men với tỉ lệ giống là 2,5-3%, sử dụng vi khuẩn đồng hình Lactobacillus delbruckii, duy trì nhiệt độ 500C, pH=5-6/7-10 ngày.

- Trong quá trình lên men thường sử dụng vôi mịn

để trunh hoà lượng acid được tạo thành nhằm tránh hiện tượng acid hoá dung dịch lên men và tạo ra lactat canxi.

- Sau khi lên men, dung dịch này được đun nóng đến

vòng 3-5h Các chất lắng và sinh khối vi khuẩn lắng xuống đáy, ta loại chất này Sau đó dịch trong được lọc

lên men được chuyển qua thiết bị tạo kết tủa lactat canxi, thời gian 10-16h Để riêng dịch lọc và kết tủa, lấy dịch lọc đem đi cô đặc lại và tiến hành kết tủa lại 1 lần nữa để thu hồi toàn bộ lượng acid lactic có trong dịch lên men Phần kết tủa trộn chung với phần trước rồi đem sang thiết

được đem đi khử màu bằng than hoạt tính và đem cô đặc chân không để thu nhận acid lactic tinh khiết

*

sung 1% dầu bắp ngô, 1-4% nước chiết bắp, nhiều loại nguyên tố khoáng vi lượng

có pH=4,8-5,7, giống dùng trong quá trình lên men là Lactobacillus axitophilus

lên men đến pH=6,5, cả phần lactat và sinh khối được đưa vào thiết bị thẩm tích điện để thu nhận lactat natri ở dạng lỏng và sinh khối vi sinh vật Dung dịch acid lactic

sẽ được đưa qua 2 cột trao đổi ion để tách các Na+ và các cation khác, ở cột trao đổi ion thứ 2 sẽ tách SO42- Acid lactic sau khi qua 2 cột lọc này sẽ có độ tinh khiết rất cao 99%

1: Sản xuất sáp mía và dầu mía:

nâu nhạt, không hoà tan, trong nước và cồn lạnh

Dễ hoà tan trong cồn nóng và có thể hoà tan trong este lạnh, clorofoc lạnh hoặc benzen dầu mỏ.

như tinh dầu, benzen, rượu dễ tan sáp mía và rút chúng ra khỏi bùn lọc bằng cách rút nóng, kết tinh lạnh Tinh chế và tẩy trắng sáp cứng phải dùng than hoạt tính và các thuốc tẩy màu khác như natri hipoclorit hoặc thuốc tẩy trắng hỗn hợp.

2: Sản xuất phân sinh hoá hữu cơ:

• Bùn lọc là 1 hỗn hợp các chất rất thuận lợi để sản xuất phân sinh hoá hữu cơ.

• Mặc dù bùn thải có chứa nhiều chất hữu cơ, khoáng, nhưng trong bùn thải nhà máy đường có chứa rất nhiều sáp Việc phân huỷ sáp thực vật được thực hiện bằng phương pháp hoá học (quá trình oxy hoá hoặc hoà tan) và phương pháp sinh học (quá trình lên men).

Công nghệ sản xuất phân sinh hoá hữu cơ

Phân hữu cơ khoáng vi lượng Phân hữu cơ

* Xử lý bùn lọc: Bùn lọc cần phải được phơi khô, nghiền nhỏ các thành phần có kích thước lớn để quá trình lên men xảy ra nhanh hơn.

*

* Giống vi sinh vật:

+ Sử dụng giống vi sinh vật có khả năng phân giải cellulose, trong đó 2 giống được sử dụng nhiều nhất là: Trichoderma reesei và Aspergillus niger

+ Các giống vi sinh vật có khả năng cố định nitơ phân tử thuộc Azotobacter spp

* Tiến hành lên men: điều chỉnh độ ẩm từ 55-65%, trộn giống với khối bùn lọc và chuyển chúng vào các bể ủ, thời gian 10-12 ngày, nhiệt độ lên men tăng rất nhanh Khi đó, các thành phần protein sẽ thoát ra khỏi tế bào nấm mốc ra ngoài, cùng với các sản phẩm phân giải cellulose

sẽ tạo mùn cho phân bón

1: Sản xuất ván ép:

được áp dụng ở 1 số nhà máy đường Bã mía sau khi xử lý được trộn với keo dính hoá học và được ép trong máy ép có độ nén cao Ván ép được sản xuất từ bã mía

có đủ tính chất cơ và mỹ thuật.

Công nghệ sản xuất thực phẩm gia súc từ bã mía

Bã mía Nghiền nhỏ

Xử lý tạo môi trường lên men

• Bã mía trước tiên được nghiền nhỏ nhằm làm tăng khả năng phân giải cellulose Sau khi nghiền nhỏ, thường cho 5-10% mật rỉ, 0,1-0,15% urea, 0,15- 0,25% DAP vào bột bã mía, dùng máy trộn đều hỗn hợp này.

• Vi sinh vật sử dụng trong quá trình ủ là vi khuẩn Bacillus spp và cellulomonas spp

• Thời gian ủ từ 15 – 30 ngày.

• Sau thời gian ủ, khối ủ được phối trộn với 4 -5% urea và đem sấy khô làm thức ăn gia súc dạng bột.

Chất lượng của chế phẩm vi sinh vật

Ủ bã mía theo 2 phương pháp sau:

• Xử lý vi sinh vật vào đống ủ có đảo trộn (hiếu khí

và bán hiếu khí), chế phẩm vi sinh vật được hòa vào nước và phun đều cho đống ủ, lượng nước cần phun được tính toán sao cho đống ủ có độ ẩm từ 60-70%, cứ 15 ngày đảo trộn 1 lần có xử lý chế phẩm vi sinh vật.

• Xử lý vi sinh vật vào bể ủ không đảo trộn (kiểu yếm khí) Phế thải được đưa vào bể từng lớp, mỗi lớp dày khoảng 30cm phun dịch vi sinh vật, đến khi đầy bể thì lấy bùn ao trat kín trên bề mặt của

bể ủ.

Quy trình công nghệ sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ bã mía

Bể nhân sinh khối (48h)

Đống ủ bã mía (độ ẩm 60-70%),

ủ trong 8 tuần Kiểm tra chất lượng

Tái chế sau ủ (loại bỏ tạp chất, nghiền, Điều chỉnh pH, bổ sung nguyên tố đa vi lượng

Phân hữu cơ vi sinh

Kiểm tra chất lượng (theo TCVN – 1996)

Vi sinh vật hữu ích

• Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến quá trình phân giải bã mía trong đống ủ:

- Về pH: bã mía có pH kiềm yếu

- Về độ ẩm: Ở công thức xử lý chế phẩm vi sinh vật độ

ẩm luôn luôn cao hơn ở công thức đối chứng

- Về nhiệt độ: giảm mạnh sau 2 tháng ủ

- Về độ xốp: độ xốp tăng dần theo thời gian ủ

- Về các chỉ tiêu dinh dưỡng trong đống ủ: hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đống ủ tăng dần theo thời gian ủ, nhất lf các chất dinh dưỡng dễ tiêu

- Về mật độ vi sinh trong đống ủ: Ở công thức xử lý vi sinh vật cho số lượng của 5 nhóm vi sinh vật được phân tích luôn luôn cao hơn ở công thức đối chứng và đạt cao nhất trong 2 tháng ủ

Chất lượng của phân hữu cơ vi sinh vậy sản xuất từ bã mía

Hồ Thị Thu Diễm

Lê Hoàng Đô Trần Thị Hạnh Tống Thị Hoanh

Lưu Thị Liên Nguyễn Thị Lộc Phan Hoàng

Minh