Nghiên cứu, thiết kế cơ sở xử lý nước thải nhà máy bia Bình Định

Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Khoa học&Công nghệ Môi trờng Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập-Tự do-Hạnh phúc Nhiệm vụ đồ án Sinh viên : Ngô Hồng Phơng Chuyên ngành : Công nghệ môi trờng Khoá : 43 1.Tên đề tài : Nghiên cứu, thiết kế sở xử lý nớc thải nhà máy bia Bình Định 2.Các số liệu ban đầu : Theo số liệu thực tế từ trình sản xuất công ty tài liêụ có liên quan 3.Nội dung phần tính toán : - Hiện trạng môi trờng nhà máy - Đề xuất, thiết kế tính toán sở xử lý nớc thải cho nhà máy 4.Cán hớng dẫn : PGS.TS Đinh Văn Sâm 5.Ngày giao nhiệm vụ : 6.Ngày hoàn thành : Ngày tháng năm 2003 Chủ nhiệm khoa Kết đánh giá : - Quá trình làm đồ án - Điểm bảo vệ - Điểm duyệt Cán hớng dẫn : : : Ngày tháng năm 2003 Chủ tịch hội đồng Lời cảm ơn Sau thời gian tìm hiểu, thu thập số liệu tính toán, đợc giúp đỡ bảo tận tình thầy giáo - PGS.TS Đinh Văn Sâm em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin bày tỏ lòng cảm ơn tới thầy cô giáo ViệnKH&CNMT - Trờng ĐH Bách Khoa Hà Nội dạy dỗ giúp đỡ em suốt năm học vừa qua Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc PGS.TS Đinh Văn Sâm - ngời thầy trực tiếp hớng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn Nhà máy bia Đông Nam á, Nhà máy bia Bình Định giúp thu thập số liệu tìm hiểu công nghệ ngày thực tập Hà Nội 5/2003 Sinh viên Ngô Hồng Phơng mục lục Trang Mở đầu phần I Giới thiệu nhà máy bia Bình Định I.1 Giới thiệu nhà máy bia Bình Định I.2 Công nghệ sản xuất bia nhà máy I.2.1 Nguyên liệu cho sản xuất bia I.2.2 Quy trình công nghệ sản xuất bia I.3 Hiện trạng môi trơng nhà máy bia I.3.1 Khí thải I.3.2 Chất thải rắn I.3.3 Nớc thải phần II Tổng quan công nghệ xử lý nớc thải nhà máy bia II.1 Các phơng pháp yếm khí II.1.1 Cơ chế trình xử lý yếm khí III.1.2 Một số phơng pháp xử lý yếm khí thông dụng II.2 Các phơng pháp hiếu khí II.2.1 Cơ chế trình xử lý hiếu khí II.2.2 Oxy hoá cấp khí tự nhiên II.2.3 Oxy hoá cấp khí cỡng II.3 Các phơng pháp xử lý bùn cặn II.4 Giới thiệu số dây truyền công nghệ xử lý nớc thải nhà máy bia II.4.1 Sơ đồ xử lý nớc thải nhà máy bia Will GaunH II.4.2 Sơ đồ xử lý nớc thải nhà máy bia Bavaria II.4.3 Sơ đồ xử lý nớc thải nhà máy bia đông Nam phần III lựa chọn thiết kế III 2.2 Cơ sở lựa chọn dây truyền thiết bị xử lý III.2.3 Cấu tạo nguyên tắc hoạt động thiết bị III.3 Tính toán thiết kế thiết bị III.3.1 Bể điều hoà III.3.2 Bể UASB III.3.3 Bể Aeroten III.3.4 Bể lắng đợt hai III.3.5 Bể lên men tiêu huỷ bùn III.4 Tính toán thiết bị phụ III.4.1 Bố trí mặt sở xử lý III.4.2 Bố trí cao trình sở xử lý III.4.3 Tính toán máy nén, cụm bơm IV Dự toán kinh phí xây dựngvà chi phí xử lý IV.1 Dự toán kinh phí xây dựng IV.2 Tính chi phí thiết bị IV.3 Tính chi phí vận hành IV.4 Dự tính giá thành xử lý Kết luận Tài liệu tham khảo Mở đầu Bia đợc sản xuất lâu đời giới loại nớc giải khát thông dụng đời sống ngày ngời Bia mang hơng vị đặc trng riêng, loại nớc uống mát bổ Khi dợc sử dụng mức, bia tạo sảng khoái tăng cờng sức lực cho thể Bia chứa thành phần có giá trị dinh dỡng cao mà có tác dụng giải khát hữu hiệu có chứa CO bão hoà Nhờ u điểm này, bia đợc sử dụng khắp nơi giới với sản lợng ngày tăng Trên giới từ năm 1990 đến sản lợng bia tăng 20%, năm 1993 sản lợng bia đạt khoảng 116468 triệu lít, đến năm 2000 sản lợng bia giới 142780 triệu lít, trung bình năm tăng tỷ lít bia Hiện giới có 30 nớc sản xuất bia với sản lợng tỷ lít /năm, Mĩ CHLB Đức hai nớc dẫn đầu với sản lợng 10 tỷ lít /năm Việt Nam, bia ngành công nghiệp có tốc độ tăng trởng cao Năm 1993 sản lợng bia nớc đạt 200 triệu lít/năm, năm1995 sản lợng đạt 500 triệu lít/năm Đến năm 2000 sản lợng bia nớc đạt gần 800 triệu lít Cùng với ngành công nghiệp khác, phát triển nhanh chóng số lợng quy mô doanh nghiệp sản xuất bia kéo theo vấn đề bảo vệ chống ô nhiễm môi trờng Trong trình hoạt động ngành sản xuất bia tạo lợng lớn chất thải gây ô nhiễm môi trờng dạng : khí thải, chất thải rắn nớc thải Trong nguồn gây ô nhiễm cần đợc tập trung giải nớc thải Nguồn thải không đợc xử lý gây ô nhiễm môi trờng nớc, đất, tác động đến nguồn nớc ngầm Ngoài gây ô nhiễm thứ cấp tạo khí gây mùi khó chịu, làm ô nhiễm không khí, ảnh hởng xấu đến sức khoẻ đời sống cộng đồng Vì vậy, nớc ta xử lý nớc thải ngành sản xuất bia vấn đề đáng quan tâm Hiện có vài sở sản xuất lớn có hệ thống xử lý nớc thải nh : Nhà máy bia Việt Nam, bia Huda, bia Đông Nam á,những hệ thống đợc nhập công nghệ từ nớc nên có giá thành cao, cha tính đến khả công nghệ không phù hợp Còn lại hầu hết sở sản xuất bia thải trực tiếp nớc thải vào hệ thống thoát nớc công cộng mà không qua xử lý Hơn sở nằm thành phố, khu công nghiệp hay xen lẫn với khu vực dân c Để đáp ứng thực tế khách quan trên, việc nghiên cứu thiết kế hệ thống khả thi công nghệ nh giá thành xử lý vấn đề cần thiết cấp bách Với đề tài " Nghiên cứu, thiết kế sở xử lý nớc thải cho nhà máy bia Bình Định " mong muốn đáp ứng đợc phần yêu cầu Nội dung đề tài bao gồm phần sau : - Giới thiệu trạng môi trờng nhà máy bia - Tổng quan công nghệ xử lý nớc thải nhà máy bia - Lựa chọn, thiết kế sở xử lý nớc thải cho nhà máy bia - Tính kinh tế - kết luận phần I : Giới thiệu nhà máy bia bình định I.1 Giới thiệu nhà máy bia Bình Định Nhà máy bia Bình Định nhà máy nằm khu công nghiệp Phú Tài, tinh Bình Định, cách Quy Nhơn khoảng 12 km Nhà máy nằm đờng quốc lộ 1A với diện tích gần 2,5 ha, gần đờng thải khu công nghiệp Phú Tài Vị trí địa lý mặt nhà máy đợc thể hình I.1.1 I.1.2 * Phân bố suất nhà máy Năng xuất nhà máy đạt 25 triệu lít bia năm Sản phẩm nhà máy gồm bia chai, bia lon bia Thời vụ sản xuất năm nhà máy đợc thể biểu đồ I.2 Năng suất (Triệu lít) 3,5 1,5 1,0 10 11 12 Hình I.1.2 Biểu đồ phân bố suất nhà máy năm Thời gian (Tháng) Bắc Hà Nội Quốc lộ 1A Ngã ba Phú Tài Ga Diêu trì Đường Quy Nhơn Nhà máy bia Bình Định Đường nư ớc thải Khu công nghiệp Phú Tài Đèo Cù Mông Đi TP Hồ Chí Minh Hình I.1.1 Sơ đồ vị trí nhà máy bia Bình Định Khu xử lý nước thải Quốc lộ 1A Nhà kho Khu sản xuất Nồi Cổng vào Khu hành Hình I.1.2 Sơ đồ mặt nhà máy I.2 Công nghệ sản xuất bia nhà máy I.2.1 Nguyên liệu cho sản xuất bia Thành phần bia bao gồm: 80-90% nớc, 2.5-6% cồn, 0.3-0.4% H2CO3 5-10% chất tan, chất tan có 30% gluxit, 8-10% hợp chất chứa Nitơ, có axit hữu cơ, chất khoáng số vitamin I.2.1.1 Nguyên liệu chính: Nguyên liệu cho sản xuất bia bao gồm: Malt đại mạch, gạo tẻ, hoa houblon, nấm men nớc Hiện gạo tẻ nguyên liệu phải nhập ngoại - Malt đại mạch: Là hạt đại mạch đợc nảy mầm điều kiện nhân tạo, trình nảy mầm, lợng lớn enzim hình thành tích tụ đại mạch Các enzim tác nhân phân giải hợp chất gluxit, prôtêin malt thành nguyên liệu mà nấm men sử dụng để lên men - Gạo tẻ: Để tận dụng lợng enzim amilaza có malt để hạ giá thành sản phẩm, gạo tẻ đợc dùng làm nguyên liệu thay thế, tỷ lệ gạo sản xuất bia khoảng 30% - Hoa houblon: Hoa houblon chứa chất thơm, chất có vị đắng đặc trng Nhờ hoa có vị dễ chịu, hơng thơm, bọt lâu tan, - Nớc: Sản xuất bia nghành sử dụng nhiều nớc với mục đích khác nhau: Nớc nguyên liệu, nớc làm lạnh, nớc rửa thiết bị, bao bì, vệ sinh nhà xởng ,nớc để sản xuất hơi, Chất lợng bia phụ thuộc nhiều vào chất lợng nguồn nớc cấp.Nớc dùng cho sản xuất bia phải nớc qua xử lí,đạt tiêu chuẩn cho nớc nguyên liệu để sản xuất nớc giải khát - Nấm men: Nấm men sử dụng công nghiệp sản xuất bia loại nấm đơn bào thuộc chủng Saccharomyces Hiện nhà máy sử dụng loại nấm men 10 Công suất động điện Nđc = Nm kW [14] : Hiệu suất chung máy lấy = 90% : Hệ số dự trữ công suất = 1,1 ữ 1,15, lấy = 1,15 Nđc = 1,15 33 = 42 kW 0,9 Tính bơm nớc thải * Tính bơm nớc thải vào bể UASB Chọn tốc độ nớc thải ống w=0,8m/s Đờng kính ống dẫn nớc thải : d = v 0,785.w m [14] V: Lu nớc thải m3/s V= 720 = 8,33.10 m3/s 24.3600 W: Vận tốc nớc đờng ống W = 0,8 m/s d = 8,33.10 = 0,115 m=115 mm 0,785.0,8 áp suất toàn phần bơm tạo đợc xác định theo công thức : H= p1 p + H0 + hm g m [14] Trong đó: H :áp suất toàn phần bơm tạo ra, tính m cột chất lỏng đợc bơm p1,p2 : áp suất trênbề mặt chất lỏng không gian đẩy hút N/m2 P1 = P2 = P Khí H0 ; Chiều cao dòng chất lỏng m H0 = Hh + Hđ Hh: Khoảng cách mức nớc bể điều hoà so với máy bơm, lấy giá trị chiều sâu bể điều hoà Hh = m 60 Hđ: Chiều cao nớc đâng lên, Hđ lấy chiều cao bể UASB Hđ = 7,4 m Vậy H = 3+7,4 = 10,4 m hm : áp suất tiêu tốn để thắng toàn trở lực đờng ống hút đẩy m hm = Pd + Pm + Pc g m [14] Trong đó: g; Gia tốc trọng trờng g = 9,81 m/s2 : Khối lợng riêng nớc thải lấy khối lợng riêng nớc 280C = 996,27 kg/m3 Pđ ; áp suất động học N/m2 .w 996,27.0,8 = Pđ = = 318,8 N/m2 2 Pm: áp suất để khắc phục trở lực ma sát N/m2 L .w Pm = d N/m2 [14] L; Chiều dài ống dẫn m d: Đờng kính ống m d = 0,15 m : Hệ số ma sát, đợc xác định theo chế độ chuyển động dòng chảy Chiều dài ống dẫn chọn L = 15 m Ta có Re = W d à: độ nhớt nớc, tra bảng 280C = 0,836.10-3 Re = N.s m2 0.8.0,115.996,27 = 109637,4 > 105 Chế độ chảy rối 0,836.10 đợc xác định theo công thức : 61 6,81 0,9 + = lg 3,7 Re [14] Trong đó: : Độ nhám tơng đối = d : Độ nhám tuyệt đối = 0,1mm = 0,1 = 87.10 115 = 0,0216 Pm = 0,0216 15 996,27.0,8 = 898,2 N / m 0,115 Pc : áp suất để khắc phục trở lực cục Pc = w 2 N/m2 N/m2 : Các hệ số trở lực cục Trên đờng ống có van chiều 1= 5,7 [14] khuỷu 900 3= 1,1 = 5,7 + 4.1,1 = 10,1 PC= 10,1 Do hm = 996,27.0,8 = 3220 N/m2 318,8 + 898,2 + 3220 Pd + Pm + Pc = = 0,45 m 996,27.9,81 g Chon máy bơm nớc loại ly tâm áp suất toàn phần bơm tạo H = 10,4 + 0,45 = 10,85 m Công suất máy bơm N = Q. g.H KW 1000 Q: Năng suất bơm Q = 8,33.10-3m3/s 62 [14] : Khối lợng riêng nớc thứ kg/ m3 g: Gia tốc trọng trờng H: áp suất toàn phần bơm tạo m : Hiệu suất bơm lấy = 80% N= 8,33.10 3.996,27.9,81.10,85 = 1,1kW 1000.0,8 N Công suất động điện Nđc = kW tr dc Trong đó: N : Công suất bơm kW tr : Hiệu suất truyền động tr = 80% đc : Hiệu suất động điện đc = 80% 1,1 Nđc = 0,8.0,8 = 1,72kW Thông thờng ngời ta thờng chọn động điện có công suất lớn công suất tính toán c N cdc = N dc kw : Hệ số dự trữ công suất, chon = 1,5 c N = 1,5 1,72 = 2,58 kW Chọn máy bơm ly tâm loại 2KM6 với thông sồ : Lu lợng 30 m3/h, áp lực 8,3 m, sồ vòng quay 2900 v/ph, công suất động 4,5 kW Để bơm nớc thải từ bể điều hoà sang UASB ta lắp đặt bơm ly tâm có công suất kW hoạt động lại bơm để dự trữ *Tính bơm tuần hoàn bùn cdc áp lực toàn phần để chọn bơm : Htp = Hh + Ht + Hd m [9] Hh : Chiều cao hình học bơm nớc, Hh = 1,7+ 4,0 = 5,7 m Hd : Tổn thất áp lực trạm bơm v Hd đợc xác định sơ qua công thức : Ht = 2.g m : Hệ số tổn thất áp lực, phụ thuộc vào loại phụ tùng V0 : Vận tốc nớc chảy qua thiết bị trạm bơm m/s 63 [9] g : gia tốc trọng trờng m/s2 Tổn thất áp lực Ht đợc lấy sơ Ht = 2,5 m [9] Hd : Tổn thất áp lực ống đẩy Hd đợc tính gần Hd = (1+0,15).i.l m l : Chiều dài ống áp lực m, lấy l = 15 m i : Tổn thất đơn vị dọc đờng , i = 0,01 m Hd = (1+0,15).0,01.15 = 0,2 m Htp = 5,7 + 2,5 + 0,2 = 8,4 m Q. g.H Côngh suất bơm : N = 1000. Q : Năng xuất bơm , Q= kW 309,6 = 3,58.10-3 m3/s 24.3600 : Khối lợng riêng dung dịch bùn, lấy khối lợng riêng nớc = 996,27 kg/m3 H : áp suất toàn phần bơm , H = 8,4 m : Hiệu suất bơm , lấy = 80% 3,58.103.9,81.996,27.8,4 N= 1000.0,8 = 0,4 kW N Công suất động điện Nđc = dc tr kW [14] N : Công suất bơm kW dc : Hiệu suất động điện , lấy dc = 80% tr : Hiệu suất truyền động, tr = 80% Nđc = 0,4 = 0,625 kW 0,8.0,8 Thông thờng ta chọn động điện có công suất lớn công suất tính toán Nđcc = Nđc kW : Hệ số dự trữ công suất , chọn = Ncđc = 2.0,625 = 1,25 kW Vậy chọn bơm ly tâm loại 11/2K6a với thông số lu lợng 13,5 m3/h, áp lực 11,2 m, số vòng quay 2900 v/ph, công suất động 1,7 kW 64 Đối với bơm nớc từ bể mêtan bể Aeroten bơm bùn xả sang bể mêtan ta chọn loại bơm có công suất 1,5 kW ( loại có bán thị trờng ) phần IV: Dự toán kinh phí xây dựng chi phí xử lý IV.1 Dự tính kinh phí đầu t Bảng số liệu công trình cần đợc xây dựng TT Tên công trình Bể điều hoà Bể UASB Bể Aeroten Bể lắng II Bể Mêtan Kích thớc bản(m) Chiều dài Chiều rộng Chiều cao 10 7,4 7,14 12,5 8,7 7,4 65 5,5 Bảng IV.1: Chi phí xây dựng hệ thống xử lý TT (1) Tên công việc (2) Đơn vị Khối lợng 1 Bể điều hoà Đào đất thủ công 10,3ì7,3ì3,25 Bê tông gạch vỡ lót đáy dày10 cm 10,3ì7,3ì0,1 Bê tông đáy M200 dày 15 cm 10,3ì7,3ì0,15 Bê tông thành bể M200 dày 15cm 2ì7,3ì3ì0,15 2ì10,3ì3ì0,15 Bê tông mặt bể M200 dày 15 cm 10,3ì7,3ì0,15 Cốt thép đáy mặt bể 12 a200 Cốt thép thành bể a150 Trát vữa xi măng M75 dày 1,5cm 2ì10ì7 = 140 (10+7)ì3 = 51 Đánh bóng M100 dày cm Bể UASB Đào móng thủ công m3 244,4 m3 7,5 255882 14647 12041 1919115 109853 90308 m3 11,3 376791 29915 12479 4257738 338040 141013 m3 16 425523 46177 15888 6808368 738832 254208 m3 11,3 32168 18747 4306068 363498 208756 108178 179834 2599 99351 15916 190 5254043 68871832 981358 140631 305718 496409 129156 27057 36290 8573 8832 245 1637443 196539 86554 46795 10 Tấn Tấn m2 1,3 1,7 191 m2 m3 191 9,8 Đơn giá(VNĐ) Vật liệu Nhân (5) công (6) 8832 381068 4041572 4042254 5138 191 66 Máy (7) Thành tiền(VNĐ) Vật liệu Nhân công (8) (9) Máy (10) 2158541 11 12 3,14ì7,44ì0,7ì0,6 Bê tông móng M200 3,14ì7,44ì0,7ì0,6 Bê tông đá M100 lót đáy dày 15 cm m3 9,8 376791 29915 12479 3692552 293167 122294 m3 7,2 255882 14647 12041 1842350 105458 86695 m3 9,6 376791 29915 12479 3617194 287184 119798 m3 35,1 425523 46177 15888 14935857 1620813 119798 m3 6,8 381068 32168 18474 2591262 218742 125623 Tấn Tấn Tấn m2 m2 m3 0,8 0,9 1,3 490 490 15,2 3843457 4041572 4042254 5138 191 108178 108178 179834 2599 8573 8832 99351 99351 15916 190 245 3074766 337415 5254830 2517620 4200770 86542 97360 233784 1273510 504210 134246 79481 89416 20691 93100 120050 m3 m3 15,2 10,5 376791 255882 29915 14647 12479 12041 5727223 2686761 454708 153794 189681 126431 3,13 ì7552ì0,15 13 Bê tông đáy M200 dày 20cm 3,13 ì7,542ì0,2 14 15 Bê tông thành bể M200 dày 3,14ì7,54ì7,4ì0,2 Bê tông mặt bể dày 15cm 20 cm 3,13 ì7,542ì0,15 16 17 18 19 20 21 22 23 Cốt thép móng 15 a200 Cốt thép đáy mặt bể 12 a200 Cốt thép thành a200 Trát mặt bể vữa xi măng dày 1,5 cm Láng, đánh bóng Bể Aeroten Đào móng thủ công 2.(12,82+5,3)ì0,6ì0,7 Bê tông móng M 200 Bê tông đá M100 lót đáy dày 15 cm 12,92ì5,4ì0,15 67 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Bê tông đáy M200 dày 20 cm 12,92ì5,4ì0,2 Bê tông thành bể M200 dày 20 cm 2ì12,92ì6ì0,2= 31 2ì5,0ì6ì0,2 = 12 3ì5,0ì5,0ì0,2 = 15 Cốt thép móng15a200 Cốt thép đáy bể12 a200 Cốt thép thành bể12 a150 Trát mặt bể vữa ximăng dày1,5cm 12,52ì5 = 62,6 4ì12,92ì5 = 258,4 4ì5,4ì5 = 108 6ì5,0ì5 = 150 Láng, đánh bóng Bể lắng đợt Đào đất thủ công 3,14ì9,0ì0,6ì0,7 Bê tông móng M 200 Bê tông đá M100 lót đáy dày 15 cm m3 14 376791 29915 12479 5275074 718810 174706 m3 58 425523 46177 15888 24680334 2678266 921504 Tấn Tấn Tấn m2 0,9 0,8 1,6 579 3843457 4041572 4042254 5138 108178 108178 179834 2599 99351 99357 15916 190 3459111 3233258 6467606 2974902 97360 86542 287734 1504821 89416 79481 25466 110010 m2 m3 579 11,9 191 8573 8832 1029 4963767 595791 105101 141855 m3 m3 11,9 9,5 376791 255882 29915 14647 12479 12041 4483813 2430879 355989 139147 148500 158483 m3 12,7 376791 29915 12497 4785246 379920 158483 m3 17 425523 46177 15888 7233891 785009 270096 3,13 ì9,02ì0,15 34 Bê tông đáy M200 dày 20cm 3,13 ì9,02ì0,2 35 Bê tông thành bể M200 dày 20 cm 68 36 37 38 39 3,14ì9,0ì3,0ì0,2 Cốt thép móng 15 a200 Cốt thép đáy bể12 a200 Cốt thép thành bể12 a150 Trát vữa ximăng M75 dày1,5 cm Tấn Tấn Tấn m2 0,5 0,7 0,5 228,9 3843457 4041572 4042254 5138 108178 108178 179834 2599 99351 99351 15916 190 1921728 2829100 2021127 1176088 54089 75725 89917 594911 49675 7958 7958 43491 m2 m3 228,9 11 8573 1029 8832 245 1962360 235538 97188 56080 m3 m3 11 6,2 376791 255882 29915 14647 12479 12041 414470 1586468 329065 90811 137269 74654 m3 12,4 376791 29915 1279 4672208 370946 15859 m3 29,6 425523 46177 15888 12595481 1366839 470285 Tấn Tấn m2 0,5 0,9 215,4 4041572 4042254 191 108178 179834 5138 99357 15916 2599 2020786 3638029 1200237 54089 161851 607126 48676 14324 44384 3,13 ì8,72 = 59,4 40 41 42 43 44 45 46 47 48 2ì3,14ì9,0ì3,0 = 169,5 Láng, đánh bóng M100 dày2cm Bể mêtan Đào đất thủ công 2.(7,8+5.3)ì0,6ì0,7 Bê tông móng M 200 Bê tông đá M100 lót đáy dày 15cm 7,8ì5,3ì0,15 Bê tông đáy trần bể dày 15cm 2ì7,8ì5,3ì0,15 Bê tông thành M200 dày 20 cm 2ì7,4ì3ì0,2 4ì5,3ì3ì0,2 Cốt thép đáy, trần bể 12 a200 Cốt thép thành bể12 a150 Trát mặt bể vữa ximăng M75 dày 1,5 cm 7,4ì5ì3 = 111 69 49 2ì5ì3 = 30 2ì(7,4+5)ì3 =74,4 Láng, đánh bóng M100 dày2cm Tổng số m2 215,4 8573 70 1029 245 2002653 315510711 240374 122665946 57232 11227771 Từ bảng ta có chi phí xây dựng thiết bị : 449.404.428 VNĐ IV.2.Tính chi phí thiết bị chi phí khác - Chi phí thiết kế hệ thống15.000.000 VNĐ - Chi phí chạy thử : 20.000.000 VNĐ - Chi phí chuyển giao công nghệ : 30.000.000 VNĐ - Chi phí để xây dựng nhà bơm, phòng trực : 30.000.000 VNĐ - Chi phí mua thiết bị phụ : + Bơm nớc thải từ bể điều hoà sang bể UASB : ì 10.000.000 = 20.000.000 VNĐ + Bơm tuần hoàn bùn : cáiì20.000.000 = 40.000.000 VNĐ + Bơm bùn xả sang bể mêtan : cáiì10.000.000 = 20.000.000 VNĐ + Bơm hút nớc từ bể mêtan bể điều hoà : 2cáiì10.000.000 = 20.000.000.VNĐ + Bơm hút bùn từ bể mêtan 1cáiì10.000.000 = 10.000.000 VNĐ + Bơm hút bùn từ bể lắng đợt : 2cáiì20.000.000 = 40.000.000 VNĐ + Máy nén khí : 2cáiì40.000.000 = 80.000.000 VNĐ + Chi phí cho đờng ống dẫn nớc, ống dẫn khí : 100.000.000 VNĐ + Các chi phí khác : 50.000.000 VNĐ Nh tổng chi phí mua thiết bị : 380.000.000 VNĐ chi phí khác : 130.000.000 VNĐ IV.3 Tính chi phí vận hành - Chi phi điện : 42 + + 4.1,5 = 51 kW/h Với giá điện quy định 1000VNĐ/1kW Chi phí sử dụng điện : 51.000 VNĐ/giờ hay 36.720.000 VNĐ/tháng - Chi phí trả cho công nhân vận hành hệ thống : 71 - Hệ thống cần công nhân vận hành với tiền lơng tháng 1.000.000 VND/tháng Chi phí cần phải trả cho công nhân : 3ì1.000.000 = 3.000.000 VNĐ/tháng - Chi phí phát sinh cho khoản khác : 2.000.000 VNĐ/tháng Vậy tổng chi phí vận hành hệ thống : 41.720.000 VNĐ/tháng Hay 1.390.667 VNĐ/ngày IV.4 Tính giá thành xử lý *Tiền khấu hao công trình : - Tiền khấu hao thiết bị (sử dụng liên tục năm) : Ttb ì ( + 7% ) ì 12 ì 30 380 ì106 ì ( + 7% ) = = 296.094 VNĐ/ ngày ì 12 ì 30 - Tiền khấu hao công trình (sử dụng liên tục 10 năm) : Tct ì ( + 7% ) 579.404.428 ì ( + 7% ) = 10 ì 12 ì 30 10 ì 12 ì 30 10 10 = 316.604 VNĐ/ ngày *Chi phí để xử lý m3 nớc thải : - Khi cha tính khấu hao công trình : T1 = 1.390.667 = 1931 VNĐ/ ngày 720 - Khi có tính đến khấu hao công trình : T2 = 1.390.667 + 296.094 + 316.604 = 2782 VNĐ/ ngày 720 72 Kết luận Do đặc tính nớc thải nhà máy bia Bình Định có hàm lợng chất hữu hoà tan cao, chất dễ chuyển hoá sinh học Qua trình phân tích, đánh giá kết hợp với việc tìm hiểu thu thập thông tin, đề xuất thiết kế phơng pháp xử lý sinh học với hệ thống liên hợp yếm- hiếu khí Hệ thông bao gồm xử lý yếm khí thiết bị UASB sau xử lý hiếu khí bể Aeroten Hệ thống đợc áp dụng nhiều nớc giới, hiệu xử lý cao, thoả mãn đợc yêu cầu dòng thải áp dụng thành công cho nhà máy bia Bình Định Dây truyền xử lý bao gồm : - Bể điều hoà tách sơ - Bể xử lý yếm khí kiểu dòng ngợc UASB - Bể xử lý hiếu khí Aeroten - Bể lắng đứng loại rađian - Bể tiêu huỷ bùn yếm khí Tổng số vốn đầu t xây dựng : 959.404.428 VNĐ Giá thành xử lý : 2782 VNĐ/1 m3 nớc thải Trong trình tính toán, cố gắng tính chi tiết hạng mục nh lựa chọn thông số phù hợp với thực tế Việt Nam nh nhà máy Tuy nhiên, trình độ, thời gian có hạn nh điều kiện để nghiên cứu cách sâu sắc đầy đủ công nghệ xử lý nớc thải nên trình tính toán trình bày tránh khỏi thiếu xots định Với đề tài hy vọng đóng góp phần cho công tác bảo vệ môi trờng nhà máy 73 Tài liệu tham khảo Trịnh Xuân Lai - Tính toán thiết kế công trình xử lý nớc thải NXB Xây dựng 2000 Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga - Giáo trình công nghệ xử lý nớc thải NXB Khoa học kỹ thuật 1999 Hoàng Kim Cơ cộng - Kỹ thuật môi trờng NXB Khoa học kỹ thuật 2001 Trần Hiếu Nhuệ - Thoát nớc xử lý nớc thải công nghiệp NXB Khoa học kỹ thuật 1992 Trần Đức Hạ - Xử lý nớc thải sinh hoạt qua mô nhỏ vừa NXB Khoa học kỹ thuật 2002 Hoàng Huệ - Xử lý nớc thải NXB Xây dựng 1996 Sổ tay xử lý nớc tập 1,2 - NXB Xây dựng 1999 Nguyễn Ngọc Dung - Xử lý nớc cấp NXB Xây dựng 1999 Hoàng Huệ, Phan Đình Bởi - Mạng lới thoát nớc NXB Xây dựng 1996 10 Trần Hiếu Nhuệ, Trần Đức Hạ - Cấp thoát nớc NXB Khoa học kỹ thuật 1996 11 Hoàng Đình Hoà - Công nghệ sản xuất malt bia NXB Khoa học kỹ thuật 1998 12 Trần Lệ Minh - Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật Nghiên cứu ảnh hởng số yếu tố tới quă trình xử lý nớc thải sản xuất bí bùn hoạt tính Trung tâm KH&CNMT, Hà Nội 1997 13 Viện KH&CNMT - Tập giảng thí nghiệm chuyên đề : Xử lý sinh học nớc thải 14 Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông,- Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất NXB Khoa học kỹ thuật 1978 15 Kemira - Handbook on water treatment 16 Brewery handbook 17 Nguyễn Xuân Nghiêm - Đồ án tốt nghiệp " Tính toán thiết kế sở xử lý nớc thải công ty bia Viger" 18 Thuyết minh dây truyền xử lý nớc thải nhà máy bia Đông Nam 74 [...]... chÝnh, phơ Läc bia B· men B· CO2thÊt tho¸t NÐn CO2 Bia t­¬i Chai, lon ChiÕt bia Bia r¬i v·i §ãng n¾p H¬i Thanh trïng N­íc nãng NhiƯt KiĨm tra,d¸n nh·n, ®ãng kÐt S¶n phÈm Níc th¶i H×nh I.3 S¬ ®å c«ng nghƯ vµ dßng th¶i cđa qu¸ tr×nh s¶n xt bia 16 I.3 3 Níc th¶i C«ng nghƯ s¶n xt bia lµ c«ng nghƯ gi¸n ®o¹n , l¹i phơ thc nhiỊu vµo mïa vơ, thêi tiÕt trong n¨m v× vËy lỵng níc th¶i cđa nhµ m¸y bia nh×n chung... BOD §Ĩ xư lý níc th¶i lo¹i nµy thêng ¸p dơng hƯ thèng xư lý liªn hỵp m khÝ - biÕn khÝ Tríc tiªn níc th¶i cã hµm lỵng COD, BOD cao ®ỵc xư lý trong thiÕt bÞ u khÝ kiĨm dßng ngỵc UASB Níc th¶i sau xư lý m khÝ víi hµm l ỵng BOD tõ 200 ÷ 500 mg/l ®ỵc chun vµo bĨ biÕn khÝ Aeroten ®Ĩ xư lý ®¹t tíi tiªu chn dßng th¶i Ph¬ng ph¸p nµy cã u ®iĨm: HiƯu qu¶ xư lý cao Lỵng bïn t¹o ra Ýt (10 ÷ 15% so víi xư lý biÕn... n¨m S¶n lỵng bia ntrong n¨m th¸ng hÌ nµy ®¹t 25.70% = 17,5 triƯu lÝt S¶n lỵng trong mét th¸ng lµ : 17,5 = 3,5 triƯu lÝt 5 Gi¶ sư trong 1 th¸ng nhµ m¸y s¶n xt 27 ngµy liªn tơc ⇒ N¨ng st trong 1 ngµy : 3.500.000 = 129.000 lÝt / ngµy 27 Víi ®Þnh møc níc th¶i lµ 5,6 m3 / 1000l bia ⇒ §Þnh møc níc th¶i trong ngµy cđa nhµ m¸y : 129.5,6 = 722,4 trßn 720 m3/ngµy §Ỉc tÝnh níc th¶i cđa nhµ m¸y bia B×nh §Þnh... g©y ¶nh hëng ®Õn m«i trêng xung quanh 32 II.4 Giíi thiƯu mét sè d©y trun c«ng nghƯ xư lý níc th¶i nhµ m¸y bia II.4.1.S¬ ®å xư lý níc th¶i cđa nhµ m¸y bia Will Brau GamH (CHLB §øc)[3] N­íc th¶i Lo¹i dÇu l¾ng BĨ l¾ng BĨ biÕn khÝ Aeroten N­íc ra Bïn håi l­u Bïn thõa SÊy kh« Läc bïn BĨ chøa bïn S¬ ®å xư lý níc th¶i nhµ m¸y bia cã c«ng st 16trl/n¨m ®ỵc thiÕt kÕ theo c¸c th«ng sè - Dung tÝch bĨ hiÕu khÝ - Lu... níc th¶i bé phËn xư lý níc ngÇm Dßng th¶i nµy kh«ng lín, níc sinh ho¹t ®ỵc xư lý qua hƯ thèng bĨ phèt Cßn níc ma th¶i trùc tiÕp qua ®êng níc ma cã qua thanh ch¾n c¸t 17 C¸c ngn th¶i cđa s¶n xt bia vµ ®Ỉc trng [12] Ngn ph¸t sinh - NÊu, ®êng ho¸ - L¾ng, t¾ch b· - Lªn men - Läc - Rưa bao b× Thµn phÇn níc th¶i B· h¹t, ®êng Pr«tªin, ®êng NÊm men, bia, pr«tªin Diatomit, nÊm men, bia Bia, xót, nh·n chai §Ỉc... bia Bia, xót, nh·n chai §Ỉc trng BOD, SS BOD BOD SS, BOD PH cao, COD, BOD,SS * C©n b»ng níc : §Þnh møc níc cÊp ®èi víi nhµ m¸y bia 8 m3 /1000 lÝt bia Trong c«ng nghƯ s¶n xt bia, níc ®ỵc dïng cho c¸c c«ng ®o¹n víi tû lƯ nh sau : Níc trong c¸c c«ng ®o¹n - Níc trong s¶n phÈm bia (V1) - Níc s¶n xt h¬i (V2) - Níc lµm l¹nh (V3) - Níc rưa chai, rưa sµn, thiÕt bÞ (V4) - Níc dïng cho c¸c mơc ®Ých kh¸c (V5)... kg/kg : 150 ml/g : 225 m3 : 180 m2 : 11h : 4 kg/m3 COD: 70 ÷80 mg/l Níc sau xư lý BOD5: 5 ÷ 20 mg/l 33 II.4.2.S¬ ®å hƯ thèng xư lý m - hiÕm khÝ cđa nhµ m¸y bia Bavaria, Lieshout(HµLan)[2] KhÝ Dßng vµo BĨ ®iỊu hoµ l­u l­ỵng, pH BĨ ỉn ®Þnh tiÕp xóc BĨ axit ho¸ BĨ UASB BĨ Aeroten BĨ l¾ng ®ỵt 2 N­íc sau xư lý Níc th¶i ®a vµo xư lý cã lu lỵng trong ngµy dao ®éng rÊt lín, Qmax=250 m3/h, gi¸ trÞ COD thay ®ỉi... xÐt: 35 ViƯc lùa chän c«ng nghƯ xư lý thÝch hỵp ®èi víi níc th¶i nhµ m¸y bia phơ thc vµo c¸c u tè nh: TÝnh chÊt, lu lỵng dïng th¶i, c¸c ®iỊu kiƯn vỊ kinh tÕ trong yªu cÇu vỊ chÊt lỵng dßng th¶i… - Ph¬ng ph¸p xư lý hiÕu khÝ dïng bïn ho¹t ®éng tÝnh thÝch cho xư lý níc th¶i cã hµm lỵng chÊt h÷u c¬ tõ 500 ÷ 1000 mg/l Ph¬ng ph¸p nµy thêng ¸p dơng cho c¸c nhµ may s¶n xt bia cã c«ng st nhá, d©y chun s¶n xt... ®©y kÕt hỵp ®ång thêi m2 qu¸ tr×nh l¾ng vµ ph©n hủ Thêi gian lu cđa lo¹i bĨ nµy t¬ng ®èi cao tõ 30÷90 ngµy Ph¬ng ph¸p nµy thÝch hỵp víi xư lý bïn cỈn tõ c¸c qu¸ tr×nh xư lý sinh häc 3 BĨ läc m khÝ 23 Ống dẫn khí ra Ống dẫn nước ra Vật liệu lọc Lớp cặn lơ lửng Nước thải vào Xả cặn dư Níc th¶i ®i vµo bĨ ®ỵc ph©n phèi ®Ịu theo diƯn tÝch ®¸y bĨ Dßng níc tõ díi lªn tiÕp xóc víi khèi bïn l¬ lưng ë díi líp... II.1.2.Mét sè ph¬ng ph¸p xư lý m khÝ th«ng dơng : 1 Qu¸ tr×nh ph©n hủ m khÝ trong bĨ UASB Trng bĨ ®ång thêi x¶y ra 2 qu¸ tr×nh : Läc trong níc th¶i qua tÇng cỈn l¬ lưng vµ lªn mem m khÝ níc th¶i ThiÕt bÞ nµy thêng sư dơng cho c¸c lo¹i níc th¶i cã hµm lỵng chÊt hÏu c¬ cao( COD≥1500 mg/l, BOD5≥1000 mg/l) Tuy vËy qu¸ tr×nh xư lý kh«ng triƯt dĨ, níc sau xư lý b»ng ph¬ng ph¸p nµy ph¶i ®íc xư lý tiÕp b»ng c¸c ph¬ng