Báo cáo đồ án Phát triển sản xuất enzyme từ bã mía

MỤC LỤC SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ NẤM TRICHODEMA REESEI NUÔI TRÊN MÔI TRƯỜNG BÃ MÍA VÀ CÁM MÌ VỚI NĂNG SUẤT TẤN/ THÁNG Lời Mở Đầu Hiện nguồn phế thải hữu các nhà máy công nghiệp chế biến thực phẩm thải là rất lớn như: rơm rạ, trấu, bã mía, cám gạo, agar…Các phế thải này có thành phần chính là cellulose Cellulose có thể bị thủy phân môi trường kiềm hoặc axit Tuy nhiên việc phân hủy cellulose phương pháp vật lý và hóa học rất phức tạp, tốn và gây độc hại cho môi trường Trong đó, việc xử lý các chất thải hữu chứa cellulose công nghệ sinh học, đặc biệt sử dụng các enzyme cellulase ngoại bào từ vi sinh vật có nhiều ưu điểm về cả mặt kỹ thuật, kinh tế và môi trường Số lượng các loài vi sinh vật tham gia sinh tổng hợp enzyme cellulase có ĐỒ ÁN KTQTSH điều kiện tự nhiên rất phong phú Chúng thuộc nấm sợi, xạ khuẩn, vi khuẩn và số trường hợp, các nhà khoa học thấy cả nấm men tham gia qúa trình phân giải này Vì nếu ta sản xuất lượng enzyme cellulase lớn với mức chi phí thấp ta có thể tận dụng nguồn phế thải lớn từ các nhà máy chế biến thực phẩm như: bã mía, trấu, rơm rạ, mạt cưa…góp phần vào bảo vệ môi trường và cung cấp lượng lớn nguyên liệu cho nghành công nghiệp chế biến thực phẩm, nghành hóa phẩm Nấm Trichoderma spp hiện diện gần tất cả các loại đất và số môi trường sống khác Chúng hiện diện với mật độ cao và phát triển mạnh vùng rễ của cây, số giống có khả phát triển rễ Những giống này có thể bổ sung vào đất hay hạt giống nhiều phương pháp Ngay chúng tiếp xúc với rễ, chúng phát triển bề mặt rễ hay vỏ rễ phụ thuộc vào giống Các nhà khoa học đã thành công việc phân lập chủng nấm Trichoderma Reesei KY-746 để tổng hợp nên enzyme cellulase cách có hiệu quả nhất mà giá thành lại rẻ Xuất phát từ thực tế này với sự hướng dẫn của Th.Đỗ Thị Hoàng Tuyến đã thực hiện đồ án này: “Sản xuất enzyme cellulase từ nấm Trichidema reesei nuôi môi trường bã mía cám mì Với công suất 20 tấn/tháng “ ĐỒ ÁN KTQTSH CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ Enzyme Cellulase là sản phẩm mang lại nhiều lợi ích to lớn Trong đó nước ta chưa có nhà máy nào sản xuất loại sản phẩm này nuôi môi trường bã mía và cám gạo Đây là lợi thế lớn để bắt tay vào việc xây dựng và sản xuất Sự cần thiết phải đầu tư Enzyme cellulase sử dụng nhiều công nghiệp, chăn nuôi Nhưng lượng enzyme chiết từ tự nhiên không đủ để sử dụng Hơn nữa sau sử dụng mía làm nguyên liệu sản xuất đường phần bã mía bị thãi môi trường nếu không xử lý làm ô nhiễm môi trường, và phần cám mì bán lại cho sản xuất thức ăn chăn nuôi với giá thành khá rẻ Vì đầu tư cho xây dựng nhà máy sản xuất chế phẩm ĐỒ ÁN KTQTSH enzyme cellulase là cần thiết vừa cung cấp chế phẩm enzyme cho công nghiệp, vừa xử lý lượng chất của bã mía và tận dụng tốt nguồn cám mì 1.1 Đặc điểm tự nhiên Nhà máy đặt khu công nghiệp Biên Hòa Đường số – KCN Biên Hòa – phường An Bình – Biên Hòa - Đồng Nai Gần các khu công nghiệp lớn là điều kiện thuận lợi cho phát triển nhà máy Đồng Nai là tỉnh nằm khu vực miền Đông Nam Bộ của Việt Nam, vùng đất nối liền giữa Nam Bộ, cực nam Trung Bộ và nam Tây Nguyên Tỉnh Đồng Nai nằm cực bắc miền Đông Nam Bộ Khí hậu Đồng Nai là khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, có hai mùa tương phản (mùa khô và mùa mưa) Mùa khô từ tháng 12 đến tháng hoặc tháng năm sau (khoảng – tháng), mùa mưa từ tháng đến tháng 11 (khoảng – tháng) Khoảng kết thúc mùa mưa dao động từ đầu tháng 10 đến tháng 12 Nhiệt độ không khí trung bình năm từ 25,7 – 26,70C Mức độ chênh giữa các năm không lớn Chênh lệch nhiệt độ cao nhất giữa tháng nóng nhất và lạnh nhất là 4,20C Nhiệt độ trung bình mùa khô từ 25,4 – 26,70C, chênh lệch giữa tháng cao nhất và tháng thấp nhất là 4,80C Nhiệt độ trung bình mùa mưa từ 26 – 26,80C So với mùa khô, mức dao động không lớn, khoảng 0,80C Độ ẩm trung bình 80 – 82% 1.2 Vùng nguyên liệu Nằm gần các nhà máy sản xuất đường Biên Hòa, cám mì có thể nhập từ Ấn Độ, Trung Quốc, Indonesia, Sri Lanka phần lớn là dạng viên và ít là dạng bột Đây là nơi cung cấp nguồn nguyên liệu dồi dào nhất cho sản xuất 1.3 Hợp tác hóa Nhà máy đặt tại khu công nghiệp Biên Hòa 1, Đồng Nai nên các điều kiện về hợp tác hóa giữa các nhà máy và các nhà máy khác rất thuận lợi và sử dụng chung các ĐỒ ÁN KTQTSH công trình công cộng điện, nước, hệ thống thoát nước, giao thông … vvv Nhờ đó giảm thiểu vốn đầu tư ban đầu Nguồn cung cấp điện nhiên liệu Khu công nghiệp Biên Hòa 1, Đồng Nai là khu công nghiệp lớn nên các vấn đề về điện, nhiên liệu đầu tư rất đáng kể Nhà máy sử dụng nguồn điện, có sẵn tại khu công nghiệp Nguồn cung cấp nước vấn đề xử lí nước Nguồn cung cấp nước cho nhà máy nước của công ty cung cấp nước thành phố, hoặc có thể sử dụng nguồn nước sông Đồng Nai, hoặc từ giếng khoan … Ở ta chọn nhà máy nước Thiện Tân cung cấp 25.000 m3/ngày Nước từ nhà máy đưa về đều lắng, lọc, làm mền và xử lí ion trước sản xuất Công suất nhà máy xử lý nước thải: 4000m3/ ngày (nước thải dẫn qua xử lý tại KCN Biên Hòa II) 1.4 Năng suất nhà máy Nhà máy thiết kế theo suất đủ cung cấp cho nhu cầu sử dụng enzyme của các doanh nghiệp khu vực − Năng suất enzyme sản xuất ngày là 20 tấn/ngày 1.5 Giao thông vận tải : Cách trung tâm thành phố Hồ Chí Minh khoảng 30 km − Cách ga Sài gòn 30 km − Cảng Đồng Nai km, Tân cảng 25 km, cảng Sài Gòn 30 km, cảng Phú Mỹ 44 km − Cách Sân bay Quốc tế Tân Sơn Nhất: 30 km ĐỒ ÁN KTQTSH Do đó thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu sản phẩm Kênh vận chuyển đa dạng với đường sắt, đường bộ, đường thủy, đường hàng không là điều kiện rất thuận lợi về giao thông 1.6 Nhân công thị trường tiêu thụ : Khu công nghiệp Biên Hòa có nguồn nhân công dồi dào từ các tỉnh thành đỗ về Từ đó có thể thuê nhân công với giá rẻ Thị trường tiêu thụ chọn là thị trường cho cả nước Nguồn tiêu thụ sản phẩm Nguồn tiêu thụ cho sản phẩm chủ yếu hướng vào các công ty chế biến dược phẩm, các công ty chế biến thức ăn gia súc, các công ty phân bón … Kết luận : Tất cả các điều kiện là sở thuận lợi, có tính khả thi để xây dựng nhà máy sản xuất enzyme cellulose tại khu công nghiệp Biên Hòa CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan enzyme cellulase − Định nghĩa: Cellulase là phức hệ enzyme xúc tác thủy phân cellulose thành Enzyme cellulase cellobiose và cuối là glucose Thuỷ phân cellulose thông qua việc thuỷ phân liên kết 1,4-β-glucoside cellulose − Phân loại: Cellulase là enzyme đa cấu tử gồm endo-β-1,4-glucanase, exoglucanase, Endo-β-1,4-glucanase và β-glucosidase hoạt động phối hợp để thủy phân cellulose thành glucose Exo-β-1,4-glucanase β -glucosidase EC 3.2.1.4 ĐỒ ÁN KTQTSH 1,4- β-D-glucan-4-glucanohydrolase EC 3.2.1.74 1,4- β-D-glucan cellobiohydrolase EC.3.2.1.91 Endoglucanase thủy phân ngẫu nhiên bên phân tử cellulose tạo các loại oligosaccharide có chiều dài khác Exoglucanase thủy phân các liên kết đầu khử và đầu không khử của chuỗi cellulose để giải phóng glucose (glucanohydrolase) hoặc cellobiose (cellobiohydrolase) 2.1.1 Cơ chế thuỷ phân cellulose enzyme cellulase ĐỒ ÁN KTQTSH − Endocellulase: xúc tác quá trình cắt liên kết α-1,4- glucoside cellulose, lignin và α-Dglucan cách ngẫu nhiên Sản phẩm của quá trình phân giải là các cellulose phân tử nhỏ, cellobiose và glucose − Exocellulase: cắt hoặc đơn vị glucose từ đầu không khử của chuỗi cellulose tạo thành các cellobiose (disaccharide) và số cellotetrose − Cellobiase: tham gia phân giải cellobiose (disaccharide) và cellotetrose thành glucose 2.1.2 Ứng dụng enzyme cellulase 2.1.2.1 Cellulase với công nghiệp thực phẩm Cellulase là thành phần bản của tế bào thực vật, nó có mặt loại rau quả các nguyên liệu, phế liệu của các ngành trồng trọt và lâm nghiệp Nhưng người và động vật không có khả phân giải cellulose Nó có giá trị làm tăng tiêu hóa, với lượng lớn nó trở nên vô ích hay cản trở tiêu hóa Chế phẩm cellulase thường dùng để: + Tăng chất lượng thực phẩm và thức ăn gia súc + Tăng hiệu suất trích ly các chất từ nguyên liệu thực vật Ứng dụng trước tiên của cellulase đối với chế biến thực phẩm là dùng nó để tăng độ hấp thu, nâng cao phẩm chất về vị và làm mềm nhiều loại thực phẩm thực vật Đặc biệt là đối với thức ăn cho trẻ và nói chung chất lượng thực phẩm tăng lên + Một số nước đã dùng cellulase để xử lý các loại rau quả bắp cải, hành, cà rốt, khoai tây, táo và lương thực gạo Người ta xử lý cả chè, các loại tảo biển… ĐỒ ÁN KTQTSH + Trong sản xuất bia, dưới tác dụng của cellulase hay phức hệ citase đó có cellulase, thành tế bào của hạt đại mạch bị phá hủy tạo điều kiện tốt cho tác động của protease và đường hóa + Trong sản xuất agar-agar, tác dụng của chế phẩm cellulase làm tăng chất lượng agar-agar so với phương pháp dùng acid để phá vỡ thành tế bào Đặc biệt là việc sử dụng chế phẩm cellulase để tận thu các phế liệu thực vật đem thủy phân, dùng làm thức ăn gia súc và công nghệ lên men Những ứng dụng của cellulase công nghiệp thực phẩm đã có kết quả rất tốt Tuy nhiên hạn chế lớn nhất là rất khó thu chế phẩm có cellulase hoạt độ cao 2.1.2.2 Trong công nghiệp sản xuất giấy bột giấy Trong công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy, bổ sung các loại enzyme khâu nghiền bột, tẩy trắng có vai trò rất quan trọng Nguyên liệu ban đầu chứa hàm lượng cao các chất khó tan là lignin và phần hemicellulose, nên quá trình nghiền để tách riêng các sợi gỗ thành bột mịn gặp nhiều khó khăn Trong công đoạn nghiền bột giấy, bổ sung endoglucanase làm thay đổi nhẹ cấu hình của sợi cellulose, tăng khả nghiền và tiết kiệm khoảng 20% lượng cho quá trình nghiền học Trước nghiền hóa học, gỗ xử lý với endoglucanase và hỗn hợp các enzyme hemicellulase, pectinase làm tăng khả khuếch tán hóa chất vào phía gỗ và hiệu quả khử lignin 2.1.2.3 Trong công nghiệp dệt Trong công nghiệp dệt, người ta sử dụng enzyme cellulase để giữ màu vải sáng, bền và không bị sờn cũ Đối với vải jean, cellulase dùng để làm mềm vải jean và tạo các vệt “stone washed” Trước các vệt “stone washed” làm thủ công cách dùng đá bọt chà lên vải jean, làm mất lớp kiềm bề mặt vải và tạo những sợi trắng Hiện người ta sử dụng enzyme cellulase giai đoạn giặt vải jean thay cho việc sử dụng đá bọt Enzyme cellulase phân hủy theo các vết kiềm vải jean đã nhuộm màu để tạo các vệt “stone washed” Các vệt “stone washed” tạo phương pháp này bền cách dùng đá bọt Ngoài , người ta có thể ĐỒ ÁN KTQTSH tăng độ đậm nhạt của các vệt này cách tăng hay giảm lượng cellulase sử dụng giai đoạn giặt 2.1.2.3 Trong công nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi Trong chăn nuôi (với động vật ăn cỏ) nếu thức ăn có trộn thêm cellulose tăng sự tiêu hóa hấp thụ thức ăn cho động vật - đặc biệt động vật non, đó giảm chi phí thức ăn cho động vật và chúng tăng trọng nhanh 2.1.2.4 Trong công nghiệp sản xuất dung môi hữu Trong giai đoạn đường hóa của quá trình sản xuất ethanol, amylase là thành phần chính quá trình thủy phân tinh bột Tuy nhiên, bổ sung số enzyme phá hủy thành tế bào cellulase, hemicellulase có vai trò quan trọng, giúp tăng lượng đường tạo và đẩy nhanh tốc độ tiếp xúc của tinh bột với amylase, dẫn tới hiệu suất thu hồi rượu tăng lên 1,5% 2.1.2.5 Trong công nghệ xử lý rác thải sản xuất phân bón vi sinh Các chất thải hữu chiếm khối lượng rất lớn tổng số chất thải hữu hiện các đô thị và các khu công nghiệp Trong các chất thải hữu có nguồn gốc thực vật, cellulose chiếm khoảng 50% Các chất thải hữu chứa cellulose thường là những chất rất khó phân hủy điều kiện tự nhiên Nếu để các chất hữu phân hủy điều kiện tự nhiên thời gian phân hủy rất lâu (khoảng tám tháng điều kiện khí hậu nhiệt đới); nhiên nếu bổ sung vi sinh vật giàu cellulase thời gian phân hủy rút ngắn khoảng tháng Điều này rất có ý nghĩa việc bảo vệ môi trường (hạn chế sự ô nhiễm nước, không khí và đất) đồng thời thúc đẩy quá qua trình chuyển hóa tự nhiên Ngoài việc bổ sung trực tiếp vi sinh vật vào bể ủ để xử lý rác thải việc tạo các chế phẩm vi sinh có chứa các vi sinh vật sinh cellulase đã nghiên cứu và sản xuất Phức hệ cellulase sử dụng để xử lý nguồn nước thải các nhà máy giấy ĐỒ ÁN KTQTSH 10 + Các trang thiết bị này có thể tự động hóa quá trình rút nước, làm giảm bớt khối lượng công việc phải dùng tới chân tay, và có nửa quá trình thực hiện là tự động - Thông số kỹ thuật chính: + Năng suất bay (kg/h): 2000 hay 48000 kg/ngày; + Tiêu hao (kg/h): 1600; + Áp lực (Mpa): < 0,1; + Nhiệt độ: Bộ thứ nhất 800C - 900C thứ hai 550C-700C; + Áp chân không (Mpa): Bộ thứ nhất 0,02- 0,04 thứ hai 0,05-0,08; + Kích trước (mm): 6600x1300x4500 mm; + Nước tuần hoàn làm mát (tấn/h): 40 – 50 Thể tích dịch enzyme trước cô đặc: 16957,04743 lít/ngày Thể tích dịch enzyme sau cô đặc: 10682,939 lít/ngày Lượng ẩm đã bay hơi: 16957,04743 – 10682,939= 6274,10843 lít/ngày hay 6,274 m3/ngày Khối lượng riêng của nước 25oC: Dn = 998(kg/m3) Khối lượng ẩm đã bốc hơi: ma = Dn x V = 6,274 x 998 = 6261,452 kg/ngày n= Số thiết bị cần dùng: 6261,452 = 0,130 48000 Vậy chọn thiết bị cô đặc với kích thước 6600 x 1300 x 4500 mm ĐỒ ÁN KTQTSH 71 Hình 5.11 Thiết bị cô đặc tuần hoàn cấp 5.11 Chọn bơm Chọn bơm li tâm (K) để bơm nước từ thùng chứa vào thiết bị khấy trộn Các thông số kỹ thuật sau Năng suất : 10 m3/h Áp suất toàn phần : 30 m Số vòng quay : 1500 vòng/phút Nhiệt độ thấp 800C, chiều cao hút là m Vỏ ngoài và bánh guồng làm gang, trục làm thép cacbon Công suất là : 0,4 Kw Kích thước : 400 x 240 x 350 mm Khối lượng : 29,3 kg Chọn bơm để bơm tại các công đoạn sản xuất 5.12 Chọn thiết bị lọc vô trùng không khí Không khí nén từ máy nén tới thiết bị tiệt trùng để tiệt trùng sau đó mới cấp cho phòng nuôi mốc Lưu lượng không khí thường dao động khoảng 2000 ÷ 4000 m3/h Đặc tính kỹ thuật ĐỒ ÁN KTQTSH 72 Năng suất: 5000 m3/h Bề mặt lọc: 9,7 m3 Số lượng phần tử tổ hợp là × 150 cái Tốc độ khí qua tiết diện lọc là 0,1 ÷ 0,5 m/s Áp suất làm việc của không khí: 0, 35 Mpa Nhiệt độ lọc: 200C ÷ 500C Độ ẩm của không khí: 60% ÷ 70% Hiệu quả làm sạch: 99,99% ÷ 99,999% Kích thước: 4300 × 5500 × 4700 mm Giả sử lưu lượng khí đạt 3500 m3/h n= Số thiết bị cần dùng: 3500 = 0,7 5000 Vậy chọn thiết bị lọc và vô trùng không khí với kích thước: 4300 × 5500 × 4700 mm Hình 5.12 Tổ hợp tự động để lọc không khí 1- Bộ lọc tinh; 2- Bộ lọc hơi; 3- Giàn đỡ; 4- Khu vực thao tác; 5,6- Đường ống dẫn; 7- Khoá hình chêm; 8- Van hở ĐỒ ÁN KTQTSH 73 5.13 Chọn thiết bị điều hoà không khí Máy điều hòa không khí nạp không khí tiệt trùng để thông gió với lượng dao động khoảng: 800 ÷ 2000 m3/h và giữ ẩm 96% ÷ 98% Chọn máy điều hòa của hãng Trance Nhãn hiệu: MCV 036AA Lưu lượng gió: 2000 m3/h Kích thước: 782 × 451 × 1850 mm 5.14 Chọn thiết bị làm không khí thải Không khí từ phòng nuôi mốc cần phải xử lí trước thải môi trường Chọn máy có đặc tính kỹ thuật: Năng suất: 5000 m3/h Bề mặt lọc: 10,4 m Số lượng phần tử lọc tổ hợp: × 150 cái Áp suất làm việc: 0,35 Mpa Nhiệt độ làm việc: 200C ÷ 500C Độ ẩm của không khí: 70% ÷ 100% Hiệu quả làm sạch không khí: 99,0% ÷ 99,5% Kích thước bản: 4300 × 5500 × 4700 mm Giả sử lượng khí thải đạt: 3500 m3/h n= Số thiết bị cần dùng: 3500 = 0,7 5000 Vậy chọn thiết bị ĐỒ ÁN KTQTSH 74 5.15 Chọn thiết bị bao gói sản phẩm Chọn máy đóng gói định lượng YSDC-B4 của Công ty TNHH thiết bị đóng gói Dự Thịnh tỉnh Hồ Nam Kích thước: 1200x600x1900 mm Thông số kỹ thuật: - Quy cách bao gói: 50 – 2000 g - Công suất nguồn điện: AC220V, 50Hz, 500W - Tốc độ đóng gói: 1800 – 2500 gói/giờ - Tổng trọng lượng: 180 Kg Hình 5.13 Thiết bị đóng gói Lượng sản phẩm cần bao gói 3064,288 kg/ngày Chọn khối lượng gói là 500 g n= Số máy cần dùng: 3064,288 = 0,128 0,5 × 2000 × 24 Vậy chọn máy Bảng 5.1: Bảng tổng kết thiết bị toàn phân xưởng STT Tên thiết bị Dài Rộng Cao (mm) (mm) (mm) Đường Số kính (mm) lượng Máy phân loại bã thải mía 4700 1730 2150 Máy nghiền 1178 1035 1066 3 Gàu tải bã thải mía 700 500 9500 Gàu tải trấu 700 500 9500 ĐỒ ÁN KTQTSH 75 Gàu tải cám mì 700 500 9500 Gàu tải môi trường 750 500 9500 Vít tải 3000 Băng tải làm nguội 9000 Bunke chứa trấu 2500 2000 10 Bunke chứa bã thải mía 3500 3000 11 Bunke chứa cám mì 3500 2500 12 Bunke chứa canh trường nấm 3500 2500 300 6000 1300 mốc sau thu nhận 16 Bunke chứa sản phẩm enzyme 3500 2000 17 Bunke dự trữ cho trình phân phối vào khay 2500 2000 18 Thùng chứa nước 4000 3500 19 Thiết bị nuôi cấy 2000 1500 80 955 20 Thiết bị đóng gói 1200 600 1900 21 Máy trộn 5346 1480 1940 22 Thiết bị trùng 1500 1400 4500 24 Thiết bị sấy phun 7000 8000 25 Thiết bị trích ly 5426 7500 26 Thiết bị cô đặc 6600 1300 4500 2400 27 Điều hòa không khí 782 451 1850 28 Thiết bị lọc vô trùng không 4300 5500 4700 khí 29 Thiết bị làm sạch khí thải 4300 5500 4700 30 Bơm 400 240 350 ĐỒ ÁN KTQTSH 76 6.3 Tính xây dựng 6.3.1 Phân xưởng sản xuất chính Để bố trí phù hợp lượng thiết bị đã tính toán và chọn ta chọn diện tích phân xưởng sản xuất chính sau: Chọn chiều cao: 14,5 m Chọn diện tích : S = 20 x 41 = 820 m2 6.3.2 Kho chứa nguyên vật liệu Nguyên liệu vận chuyển về và nhập kho trước đưa vào sản xuất Dựa vào lượng nguyên liệu sử dụng đã tính toán ta chọn kho chứa nguyên liệu sau: Chọn chiều cao kho là m Chọn kích thước : S = x 10 = 60 m2 6.3.3 Kho thành phẩm ĐỒ ÁN KTQTSH 77 Sản phẩm enzyme thô và kỹ thuật sau bao gói vận chuyển đến kho chứa sau đó đưa đến nơi tiêu thụ Chọn chiều cao kho là 4,2 m Chọn kích thước : S = 12 x 3.5 = 42 m2 6.3.4 Kho chứa khay Khay trước đưa vào sử dụng đặt kho chứa, để phù hợp với lượng khay cần dùng ta chọn kho sau: Chọn chiều cao kho: 4,2 m Chọn kích thước: S =2 x = 6m2 6.3.5 Phòng nhân giống Phòng nhân giống đặt phân xưởng sản xuất chính để thuận lợi cho quá trình cấy giống, ta chọn phòng nhân giống sau: Chiều cao với chiều cao phân xưởng chính là 14,5m Chọn kích thước : S = x = 12m2 6.3.6 Phòng nuôi mốc Để phù hợp với số giá chứa khay nuôi đã tính toán ta chọn phòng nuôi mốc sau: Chọn kích thước : S = 8.6 x 15 = 129m2 6.3.7 Phòng điều hòa Phòng điều hòa đặt bên phân xưởng sản xuất chính với nhiệm vụ điều hòa nhiệt độ, độ ẩm,… của phòng nuôi, chọn phòng điều hòa sau: Chọn kích thước : S = 3.5 x 3.2 = 11.2m2 6.3.8 Phòng KCS Phòng KCS là phòng làm nhiệm vụ kiểm tra các thông số của dây chuyền sản xuất và chất lượng sản phẩm, phòng KCS đặt phân xưởng sản xuất chính ĐỒ ÁN KTQTSH 78 Chọn kích thước : S = x = 25m2 6.3.9 Trạm biến áp Thường bố trí góc nhà máy, kề đường giao thông và gần nơi tiêu thụ điện nhiều nhất Chọn chiều cao: 4,2 m Chọn : S = × = 36m2 6.3.10 Trạm bơm Chọn chiều cao: 4,2 m Chọn S = × = 20 m2 Trạm bơm xây dựng nền giếng khoan, cung cấp nước cho toàn nhà máy Nước sinh hoạt lắp đặt hệ thống riêng 6.3.11 Nhà hành phục vụ khác Nhà hành chính thường bố trí các phòng ban nhà máy Khu hành chính bố trí trước phân xưởng sản xuất chính và tách biệt các khoảng sân trống Chọn chiều cao là 8,4 m Chọn S= x = 20m2 6.3.12 Phân xưởng điện Chọn chiều cao 4,2 m Chọn S = x = 16m2 6.3.13 Nhà để xe ôtô Nhà máy sử dụng ôtô con, xe tải vận chuyển nguyên liệu, và xe tải vận chuyển sản phẩm đến nơi tiêu thụ,1 xe đưa đón nhân viên ĐỒ ÁN KTQTSH 79 Ôtô chiếm 6m2/chiếc, xe tải chiếm 16m2/chiếc Chọn nhà để xe có diện tích S = x 10 = 60 m2 Chọn chiều cao 4,2 m 6.3.14 Nhà để xe môtô cho cán công nhân viên Tính cho số công nhân làm việc ca nhà máy, ta có lượng xe trung bình là: 20 chiếc Chọn S = x = 25 m2 Chọn chiều cao nhà 4,2 m 6.3.15 Nhà ăn Tính theo tiêu chuẩn 2,25 (m2/người) Chọn S = x = 45 m2 Chọn chiều cao nhà: 4,2 m 6.3.16 Nhà vệ sinh - Phòng vệ sinh bố trí không quá chỗ làm việc 100m Chọn nhà vệ sinh có kích thước: S = 0,9 × 1,2 = 1,08 m Số nhà vệ sinh cần là cái Chọn: S = x = 10 m2 Chọn chiều cao nhà: 4,2m 6.3.17 Đài chứa nước - Lượng nước dùng cho sản xuất ngày là: 379133 lít/ngày - Lượng nước dùng cho nhà ăn tập thể: 30 lít/ngày/người Nhà máy có 20 người, cần: 30 x 20 = 600 lít/ngày - Nước tắm, vệ sinh: chọn 50 lít/ngày/người Nhà máy có 20 người, cần: 50 x 20 = 1000 lít/ngày/người - Nước rửa xe: chọn 300 lít/ngày/xe Giả sử ngày có xe cần rửa cần lượng nước tương ứng là: ĐỒ ÁN KTQTSH 80 x 300 = 600 lít/ngày - Nước chữa cháy: chọn cột chữa cháy Một cột định mức 2,5 lít/s Vậy lượng nước cần chữa cháy cho giờ là: 2,5 x 30 x 3600 = 270000 lít Vậy lượng nước cần dùng cho ngày là: 651333 lít/ngày hay 651,333 m3/ngày Chọn đài chứa nước hình trụ tròn: có chiều cao H = m R= 651.333 = 5,87 3,14 x6 Bán kính của đài nước là: m Chọn R = m Vậy chọn đài nước có D/H = 12/6 m 6.3.18 Bể chứa nước ngầm Chọn chiều cao là m; S = × = 48 m2 6.3.19 Bể xử lý nước thải Nước thải chia làm loại: Loại sạch: nước này có nguồn gốc từ những nơi như: Thiết bị ngưng tụ, làm mát, Loại bẩn: Từ các quá trình sản xuất ví dụ rửa thiết bị có chứa tạp chất vô và hữu cơ, khu vệ sinh Chọn diện tích bể xử lý nước thải: S = x 12 = 36m2 Chọn chiều cao m 6.3.20 Bể xử lý chất thải rắn Chọn diện tích S = 12 x = 36 m2 Chọn chiều cao m 6.3.21 Nhà bảo vệ ĐỒ ÁN KTQTSH 81 Chọn S = × = 18 m2 Chọn chiều cao 4,2m 6.3.22 Máy phát điện Chọn S = × = 54 m2 Chiều cao 4,2m 6.3.23 Phân xưởng lò Đặt gần nơi tiêu thụ chính, đảm bảo yêu cầu đốt tháng Chọn S = 18 × = 162 m2 Chiều cao: 8,4m 6.3.24 Kho vật tư thiết bị Chọn kích thước S = x 7= 35m2 Chiều cao 4,2m Bảng 6.3: Bảng tổng kết hạng mục xây dựng ST T Hạng mục xây dựng Kích thước (m) Diện tích (m2) Phân xưởng sản xuất chính 20 x 41 x 14.5 820 Kho chứa nguyên liệu x 10 x 60 Kho thành phẩm 12 x 3.5 x 4.2 42 Trạm biến áp × × 4,2 36 Trạm bơm 5× × 4,2 20 Nhà hành chính x x 8,4 20 Phân xưởng điện x x 4,2 16 Nhà để xe ôtô x 10 × 4,2 60 Nhà để xe môtô x × 4,2 25 10 Nhà ăn x × 4,2 45 11 Nhà vệ sinh x × 4,2 10 12 Đài chứa nước D/H = 12/6 17 13 Bể chứa nước ngầm × × 4,5 48 ĐỒ ÁN KTQTSH 82 14 Bể xử lý nước thải × 12 × 36 15 Bể xử lý chất thải rắn × 12 × 36 16 Nhà bảo vệ × × 4,2 17 Máy phát điện × × 4,2 54 18 Phân xưởng 18 × × 8,4 162 19 Kho vật tư, thiết bị 5× 7× 4,2 35 20 Khu đất mở rộng 16 x 18 288 Tổng kết Fxd 836 Tổng diện tích xây dựng của nhà máy: Fxd = 1836(m2) Fkd = Diện tích khu đất: Fxd , (m ) K xd [Tr 44, 12] Kxd: Hệ số xây dựng,% Đối với nhà máy thực phẩm Kxd = 35 ÷ 50 % Chọn Kxd = 40 % Fkd = 1836 = 4590 0,4 m2 Chọn chiều rộng 58 m, chiều dài 80 m Ngoài để đánh giá tiêu kinh tế kỹ thuật của tổng mặt nhà máy có K sd = hệ số sử dụng Ksd: Fsd × 100,% Fkd Trong đó: Fkd: Diện tích bên hàng rào nhà máy, m2 Fsd: Diện tích sử dụng khu đất: Fsd = Fxd + Fgtcr + Fcx Fgtcr: Diện tích đường giao thông, cống rãnh tính 50% tổng diện tích công trình xây dựng Fgtcr= 0,5 × 1836 = 918 (m2) ĐỒ ÁN KTQTSH 83 Fcx: Diện tích trồng xanh tính 25% tổng diện tích công trình Fcx = 0,25 × 1836 = 459 (m2) ⇒ Fsd = 1836 + 918 + 459 = 3213 (m2) K sd = 3213 × 100 = 70 4590 % Vậy hệ số sử dụng đất của nhà máy là: 70 % ĐỒ ÁN KTQTSH 84 ĐỒ ÁN KTQTSH 85 [...]... hiệu quả cao 2.1.3 Tình hình sản xuất enzyme cellulase ở Việt Nam và trên thế giới 2.1.3.1 Tình hình sản xuất enzyme cellulase ở Việt Nam [13] Ở Việt Nam chưa có một chế phẩm enzyme cellulase nào được sản xuất chủ động từ những nguồn nguyên liệu trong nước Việc sản xuất chỉ mới dừng lại ở việc nghiên cứu nên nhu cầu enzyme chủ yếu là nhập khẩu từ nước ngoài Năm 1999, Nguyễn... chất Định lượng 0,05 Dây chuyền sản xuất chế phẩm kỹ thuật Nghiền 2 Trích ly 2 Cô đặc 2 Sấy phun 2 Bao gói 0,1 Bảng 4.2: Bảng tỉ lệ hao hụt qua các công đoạn ĐỒ ÁN KTQTSH 35 4.2 Cân bằng vật chất 4.2.1 Dây chuyền sản xuất sản phẩm enzyme Năng suất enzyme được sản xuất ra trong ngày là 2 tấn/ngày 4.2.1.1 Bao gói (Tỉ lệ hao hụt 0,1%) Lượng sản phẩm enzyme thô trước công đoạn này... tính của enzyme cellulase từ Trichoderma reesei đạt tối đa ở 550C  Ảnh hưởng của pH: Khả năng hoạt động của enzyme còn phụ thuộc vào pH môi trường phản ứng Tùy thuộc vào bản chất của enzyme mà pH thích hợp để enzyme hoạt động có thể trung tính, kiềm hoặc acid Theo nghiên cứu trước đây cho thấy, pH tối ưu cho hoạt động của cellulase từ Trichoderma reesei là 4,05,0 ĐỒ ÁN KTQTSH... cầu khách hàng ĐỒ ÁN KTQTSH 33 Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy - Các ngày nghỉ trong năm: Tết Dương Lịch nghỉ 1 ngày Tết Âm Lịch nghỉ 3 ngày Giỗ Tổ Hùng Vương 1 ngày Ngày Chiến Thắng 30 - 4 nghỉ 1 ngày Ngày Quốc Tết Lao Động nghỉ 1 ngày Ngày Quốc Khánh nghỉ 1 ngày Nghỉ ngày chủ nhật Bảng 4.1: Kế hoạch sản xuất của phân xưởng sản xuất trong năm... loại enzyme tham gia thủy phân cơ chất theo một cơ chế nhất định và nhờ có sự phối hợp hoạt động của các enzyme đó mà phân tử cơ chất được thủy phân hoàn toàn tạo thành các sản phẩm đơn giản nhất ĐỒ ÁN KTQTSH 17 Hình 2.7 Cấu trúc không gian của enzyme cellulase 2.3.1 Tính chất hóa lý của enzyme cellulase Tùy thuộc vào cấu trúc và nguồn gốc của enzyme, hoạt tính enzyme. .. chính của cám mì Chất khoáng có trong cám mì ĐỒ ÁN KTQTSH 23 Amino axit cám mì Cám mì thường được sử dụng với tỉ lệ (6:4) do nó có chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng và sinh tổng hợp enzyme của nấm sợi, có tính chất vật lý rất thích hợp để vừa đảm bảo khối kết dính cần thiết, vừa đảm bảo lượng dinh dưỡng cần thiết ĐỒ ÁN KTQTSH 24 Chương 3: CHỌN... phối vào khay nuôi Thanh trùng khay Nuôi cấy 28 – 320C, 7 ngày, w = 60% Thu nhận chế phẩm (W: 60%) enzyme Nghiền (W: 60%) Bã Trích ly Cô đặc Sấy phun 1200C Sản phẩm enzyme kỹ thuật ĐỒ ÁN KTQTSH Bao gói 26 Nước 3.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 3.2.1 Nguyên liệu 3.2.1.1 Nguyên liệu bã mía - Phân loại, làm sạch + Mục đích: Phân loại theo kích thước để thuận lợi cho quá trình nghiền... 300C ĐỒ ÁN KTQTSH 31 Cần dừng quá trình nuôi cấy và thu nhận enzyme trong giai đoạn này Vì trong giai đoạn này bào tử được hình thành nhiều và làm giảm hoạt lực của enzyme 3.2.8 Thu nhận chế phẩm - Mục đích: Tập trung lượng canh trường có thể thu nhận enzyme để thuận lợi cho quá trình tiếp theo - Cách tiến hành: Kết thúc quá trình nuôi cấy ta thu nhận chế phẩm enzyme. .. phản ứng do enzyme xúc tác chỉ tăng lên khi tăng nhiệt độ trong một giới hạn nhất định, chưa ảnh hưởng đến cấu trúc enzyme Hoạt tính enzyme đạt cực đại ở nhiệt độ thích hợp, khoảng nhiệt độ thích hợp của nhiều enzyme vào khoảng 40-500C Ở nhiệt độ cao, enzyme bị biến tính làm hoạt tính giảm mạnh hoặc mất hoạt tính, còn ở nhiệt độ thấp dưới 00C, hoạt tính enzyme bị... trên thế giới ĐỒ ÁN KTQTSH 12 Hình 2.1 Ảnh nhìn qua kính hiển vi về những sợi tơ phát triển của dòng nấm Trichoderma reesei Trong hình, các protein trong các tế bào nấm được đánh dấu màu đỏ trong khi chất chitin – một thành phần của các thành tế bào – được đáng dấu màu xanh dương (Ảnh: Mari Valkonen, VTT Finland) 2.2.2 Nuôi cấy Trichoderma reersei trên môi trường bã mía kết hợp cám ... Tình hình sản xuất enzyme cellulase Việt Nam giới 2.1.3.1 Tình hình sản xuất enzyme cellulase Việt Nam [13] Ở Việt Nam chưa có chế phẩm enzyme cellulase nào sản xuất chủ động từ những... này: Sản xuất enzyme cellulase từ nấm Trichidema reesei nuôi môi trường bã mía cám mì Với công suất 20 tấn/tháng “ ĐỒ ÁN KTQTSH CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ Enzyme Cellulase là sản phẩm mang... giản nhất ĐỒ ÁN KTQTSH 17 Hình 2.7 Cấu trúc không gian enzyme cellulase 2.3.1 Tính chất hóa lý enzyme cellulase Tùy thuộc vào cấu trúc và nguồn gốc của enzyme, hoạt tính enzyme đạt