Nghiên cứu, thiết kế cơ sở xử lý nước thải nhà máy bia bình định

Trng i hc Bỏch Khoa H Ni Cng ho xó hi ch ngha Vit Nam Vin Khoa hc&Cụng ngh Mụi trng c lp-T do-Hnh phỳc NHIM V N Sinh viờn : Ngụ Hng Phng Chuyờn ngnh : Cụng ngh mụi trng Khoỏ : 43 1.Tờn ti : Nghiờn cu, thit k c s x lý nc thi nh mỏy bia Bỡnh nh 2.Cỏc s liu ban u : Theo s liu thc t t quỏ trỡnh sn xut ca cụng ty v cỏc ti liờ cú liờn quan 3.Ni dung cỏc phn tớnh toỏn : - Hin trng mụi trng nh mỏy - xut, thit k v tớnh toỏn c s x lý nc thi cho nh mỏy Cỏn b hng dn : PGS.TS inh Vn Sõm Ngy giao nhim v : Ngy hon thnh : Ngy thỏng nm 2003 CH NHIM KHOA CN B HNG DN Kt qu ỏnh giỏ : - Quỏ trỡnh lm ỏn : - im bo v : - im duyt : Ngy thỏng nm 2003 CH TCH HI NG Li cm n Sau mt thi gian tỡm hiu, thu thp s liu v tớnh toỏn, c s giỳp v ch bo tn tỡnh ca thy giỏo - PGS.TS inh Vn Sõm em ó hon thnh ỏn tt nghip ny Em xin by t lũng cm n ti cỏc thy cụ giỏo VinKH&CNMT - Trng H Bỏch Khoa H Ni ó dy d giỳp em sut nhng nm hc va qua c bit em xin by t lũng bit n sõu sc PGS.TS inh Vn Sõm - ngi thy trc tip hng dn giỳp em hon thnh ỏn tt nghip ny Tụi xin chõn thnh cm n Nh mỏy bia ụng Nam , Nh mỏy bia Bỡnh nh ó giỳp tụi thu thp s liu v tỡm hiu cụng ngh nhng ngy tụi thc ti ú H Ni 5/2003 Sinh viờn Ngụ Hng Phng MC LC Trang M u I Gii thiu nh mỏy bia Bỡnh nh - Hin trng mụi trng I.1 Gii thiu nh mỏy bia Bỡnh nh I.1.1 V trớ a lý v mt bng nh mỏy I.1.2 Phõn b nng sut ca nh mỏy I.2 Cụng ngh sn xut bia ca nh mỏy I.2.1 Nguyờn liu cho sn xut bia I.2.2 Quy trỡnh cụng ngh sn xut bia I.3 Hin trng mụi trng nh mỏy bia I.3.1 khớ thi I.3.2 Cht thi rn I.3.3 Nc thi II Gii thiu v cụng ngh x lý nc thi nh mỏy bia III Thit k, tớnh toỏn c s x lý nc thi cho nh mỏy bia III.1 Tng quan v cụng ngh x lý nc thi nh mỏy bia III.1.1 Cỏc phng phỏp ym khớ III.1.1.1 C ch quỏ trỡnh x lý ym khớ III.1.1.2 Mt s thit b x lý ym khớ thụng dng III.1.2 Cỏc phng phỏp hiu khớ III.1.2.1 C ch quỏ trỡnh x lý hiu khớ III.1.2.2 Oxy hoỏ bng cp khớ t nhiờn III.1.2.3 Oxy hoỏ bng cp khớ cng bc III.1.3 Cỏc phng phỏp x lý bựn cn III.2 La chn cụng ngh x lý nc thi cho nh mỏy bia Bỡnh nh III.2.1 xut cụng ngh III 2.2 C s la chn dõy truyn v thit b x lý III.2.3 Cu to v nguyờn tc hot ng ca cỏc thit b III.3 Tớnh toỏn thit k cỏc thit b chớnh III.3.1 B iu ho III.3.2 B UASB III.3.3 B aeroten III.3.4 B lng t hai III.3.5 B lờn men tiờu hu bựn III.4 Tớnh toỏn cỏc thit b ph III.4.1 B trớ mt bng c s x lý III.4.2 B trớ cao trỡnh c s x lý III.4.3 Tớnh toỏn mỏy nộn, cm bm IV D toỏn kinh phớ xõy dngv chi phớ x lý IV.1 D toỏn kinh phớ xõy dng IV.2 Tớnh chi phớ thit b IV.3 Tớnh chi phớ hnh IV.4 D tớnh giỏ thnh x lý Kt lun Ti liu tham kho M U Bia c sn xut lõu i trờn th gii v loi nc gii khỏt rt thụng dng ỡ sng hng ngy ca ngi Bia mang hng v c trng riờng, l loi nc ung mỏt b Khi dc s dng ỳng mc, bia to s sng khoỏi v tng cng sc lc cho c th Bia khụng nhng cha cỏc thnh phn cú giỏ tr dinh dng cao m cũn cú tỏc dng gii khỏt rt hu hiu cú cha CO2 bóo ho Nh u im ny, bia c s dng khp ni trờn th gii vi sn lng ngy cng tng Trờn th gii t nhng nm 1990 n sn lng bia tng hn 20%, nm 1993 sn lng bia t khong 116468 triu lớt, n nm 2000 sn lng bia trờn th gii l 142780 triu lớt, trung bỡnh mi nm tng trờn t lớt bia Hin trờn th gii cú trờn 30 nc sn xut bia vi sn lng trờn t lớt /nm, ú M v CHLB c l hai nc dn u vi sn lng trờn 10 t lớt /nm Vit Nam, bia l mt nhng ngnh cụng nghip cú tc tng trng cao Nm 1993 sn lng bia c nc t trờn 200 triu lớt/nm, nm1995 sn lng t trờn 500 triu lớt/nm n nm 2000 sn lng bia c nc t gn 800 triu lớt Cựng vi cỏc ngnh cụng nghip khỏc, s phỏt trin nhanh chúng v s lng v quy mụ cỏc doanh nghip sn xut bia ó kộo theo nhng v bo v v chng ụ nhim mụi trng Trong quỏ trỡnh hot ng ngnh sn xut bia cng to lng ln cỏc cht thi gõy ụ nhim mụi trng c dng : khớ thi, cht thi rn v nc thi Trong ú ngun gõy ụ nhim chớnh v cn c trung gii quyt l nc thi Ngun thi ny nu khụng c x lý s gõy ụ nhim mụi trng nc, t, tỏc ng n ngun nc ngm Ngoi cũn gõy ụ nhim th cp to cỏc khớ gõy mựi khú chu, lm ụ nhim khụng khớ, nh hng xu n sc kho v i sng cng ng Vỡ vy, nc ta x lý nc thi ca ngnh sn xut bia cng l mt ỏng quan tõm Hin mi ch cú mt vi c s sn xut ln cú h thng x lý nc thi nh : Nh mỏy bia Vi Nam, bia Huda, bia ụng Nam ,nhng h thng ny c nhp cụng ngh t nc ngoi lờn cú giỏ thnh rt cao, ú l cha tớnh n kh nng cụng ngh khụng phự hp Cũn li hu ht cỏc c s sn xut bia u thi trc tip nc thi vo h thng thoỏt nc cụng cng m khụng qua x lý Hn na cỏc c s ny u nm thnh ph, khu cụng nghip hay xen ln vi khu vc dõn c ỏp ng thc t khỏch quan trờn, vic nghiờn cu v thit k h thng kh thi v cụng ngh cng nh giỏ thnh x lý l cn thit v cp bỏch hin Vi ti " Nghiờn cu, thit k c s x lý nc thi cho nh mỏy bia Bỡnh nh " chỳng tụi mong mun cú th ỏp ng c phn no yờu cu trờn I.GII THIU NH MY BIA BèNH NH - HIN TRNG MễI TRNG I.1 Gii thiu nh mỏy bia Bỡnh nh Nh mỏy bia Bỡnh nh l nh mỏy nm khu cụng nghip Phỳ Ti, tinh Bỡnh nh Nng xut ca nh mỏy t 25 triu lớ bia trờn mt nm Sn phm chớnh ca nh mỏy gm bia chai, bia lon v bia hi I.1.1 V trớ a lý v mt bng nh mỏy V trớ a lý v mt bng nh mỏy c th hin hỡnh I.1.1 I.1.2 Phõn b nng sut ca nh mỏy Thi v sn xut nm ca nh mỏy c th hin biu I.1.2 Hỡnh I.1.2 Biu phõn b nng sut ca nh mỏy nm Nng sut (Triu lớt) 10 11 12 Thi gian (Thỏng) Hà nội Bắc Quốc lộ 1A Ngã ba Phú Tài Gia Diên Trì Khu công nghiệp Phú Tài Đ - ờng Quy Nhơn Đ - ờng n- cthải Nhà má y bia Bình Đ ịnh Đ è o Cù Mông Đ i TP Hồ ChíMinh Khu vực sản suất Trạ m xử lý n- c thải Nhà kho Cổng vào Khu vă n phòng Hỡnh I.1.1 S mt bng v v trớ nh mỏy I.2 Cụng ngh sn xut bia ca nh mỏy I.2.1 Nguyờn liu cho sn xut bia Bia c sn xut lõu i trờn th gii v l loi nc gii khỏt rt thụng dng Thnh phn chớnh ca bia bao gm: 80-90% l nc, 2.5-6% cn, 0.3-0.4% H2CO3 v 5-10% l cỏc cht tan, cỏc cht tan cú 30% l gluxit, 8-10% l cỏc hp cht cha Nit, ngoi cũn cú cỏc axit hu c, cht khoỏng v mt s vitamin I.2.1.1 Nguyờn liu chớnh: Nguyờn liu chớnh cho sn xut bia bao gm: Malt i mch, go t, hoa houblon, nm men v nc Hin ngoi go t thỡ cỏc nguyờn liu ny u phi nhp ngoi - Malt i mch: L ht i mch c ny mm iu kin nhõn to, quỏ trỡnh ny mm, mt lng ln cỏc enzim hỡnh thnh v tớch t i mch Cỏc enzim ny l tỏc nhõn phõn gii cỏc hp cht gluxit, prụtờin malt thnh nguyờn liu m nm men cú th s dng lờn men Ht i mch cha 4-5% m, 76% tan Thnh phn hoỏ hc tớnh theo phn trm cht khụ: Tinh bt : 58% prụtờin : 10% Cht bộo : 2.5% X : 6% Khoỏng : 2.8% Sacaroza : 5% ng kh : 4% Pentoza ho tan: 1% Hexoza v Pentoza khụng ho tan: 9% Ngoi cũn mt s cỏc cht mu, cht thm, cht ng, - Go t: tn dng lng enzim amilaza cú malt v h giỏ thnh sn phm, go t c dựng lm nguyờn liu thay th, t l go sn xut bia khong 30% Go t cha 76% tan, 12% m Thnh phn hoỏ hc ca go tớnh theo phn trm cht khụ: Tinh bt : 70-75% Cỏc loi ng : 2-5% Khoỏng : 1-1.5% Prụtit : 7-8% Cht bộo : 1-1.5% - Hoa houblon: hoa houblon cha cỏc cht thm, cỏc cht cú v ng c trng Nh ú hoa cú v d chu, hng thm, bt lõu tan, Thnh phn hoỏ hc ca hoa houblon cho sn xut bia tớnh theo % cht khụ: m : 12.5% Cỏc cht cha Nit: 17.5% X : 13.3% Cỏc cht ng : 18.3% Este : 0.4% Tro : 7.5% Tanin : 3% Cỏc cht trớch ly khụng cha Nit: 27.5% Nc: Sn xut bia l nghnh s dng nhiu nc vi nhng mc ớch khỏc : Nc nguyờn liu, nc lm lnh, nc thit b, bao bỡ, v sinh nh xng ,nc sn xut hi, Cht lng bia ph thuc rt nhiu vo cht lng ngun nc cp.Nc dựng cho sn xt bia phi l nc ó qua x lớ,t cỏc tiờu chun cho nc nguyờn liu sn xut nc gii khỏt - +Khụng mu khụng mựi +Ch s coli[...]... ớ c cấp rửa sàn thiết bị Gạ o Malt Bụi tinh bột Xay ồn Phụ gia Nấu Hơi N- ớ c nóng Lọc bã bia Bụi, Kh thải Bã bia Phụ gia Nấu hoa Hơi Tá ch bã hoa Nồi hơi Bã hoa N- ớ c làm lạ nh Làm lạ nh ồ n, nhiệt Má y lạ nh Glycol Làm lạ nh N- ớ c nóng Lên men chính, phụ Bã men CO2thất thoá t,ồn NH3 thất thoá t Lọc bia Chất trợ lọc Chai, lon Xút Hơi Rửa Bã Nén CO2 Bia t- ơi Chai, lon Chiết bia Bia rơi vã i Đ óng... men chớnh, ph Lc bia Ph gia Bia ti Chit lon Thanh trựng Chit chai úng np Lm lnh úng np Ra, thanh trựng keg Thanh trựng Kim tra y Chit keg úng hp Ra chai Thanh trựng Kim tra y Dỏn nhón Nhp kho Hỡnh II.2 S dõy chuyn cụng ngh sn xut bia 11 I.2.1.1 Mụ t quy trỡnh cụng ngh Go v malt c x lý s b ri cõn nh lng cho tng m nu Tip ú go v malt c xay, sng trờn 2 h thng riờng Nc c x lý riờng cho nu bia c a vo bt... nhã n, đóng két Sản phẩm N- ớ c thải Hình I.3 Sơ đồ công nghệvà dòng thải của quá trình sản xuất bia 16 I.3 3 Nc thi Cụng ngh sn xut bia l cụng ngh giỏn on , li ph thuc nhiu vo mựa v, thi tit tronh nm vỡ vy lng nc thi ca nh mỏy bia nhỡn chung dao ng theo thi gian trong ngy, mt trong nhng yu t bin ng lu lng nc thi l thi im ra nh sng, thit b sn xut thit k &xõy dng h thng x lý nc thi cn bit c chớnh xỏc... b phn x lý nc ngm Dũng thi ny khụng ln, cú th thi trc tip ra cng thi Do tớnh cht nc thi ca nh mỏy bia cú hm lng cht hu c cao , u l cỏc cht cú kh nng phõn hu sinh hc nờn phng phỏp ph bin v kinh t nht x lý nc thi loi ny l x lý sinh hc 17 Cỏc ngun thi ca sn xut bia v c trng 12 Ngun phỏt sinh Thn phn nc thi c trng - Nu, ng hoỏ Bó ht, ng BOD, SS - Lng, tch bó Prụtờin, ng BOD - Lờn men Nm men, bia, prụtờin... tch bó Prụtờin, ng BOD - Lờn men Nm men, bia, prụtờin BOD - Lc Diatomit, nm men, bia SS, BOD - Ra bao bỡ Bia, xỳt, nhón chai PH cao, COD, BOD,SS * Cõn bng nc : nh mc nc cp i vi nh mỏy bia 9 m3 /1000 lớt bia Trong cụng ngh sn xut bia, nc c dựng cho cỏc cụng on vi t l nh sau : Nc trong cỏc cụng on T l (%) - Nc trong sn phm bia (V1) 10 - Nc sn xut hi (V2) 10 - Nc lm lnh (V3) - Nc ra chai, ra sn, thit b... l nh sn ri thờm vo dch bia trong sut quỏ trỡnh lc Giy lc bia trong mỏy lc cng c ph trc mt lp Diatomit v tin hnh lc kớn cú ỏp lc m bo trong, ch v sinh v gi lng CO2 bóo ho Kt thỳc quỏ trỡnh lc, cht lng bia s c kim tra li trc khi úng hp bi phũng Q.C Bia t yờu cu s c úng lon, chai, keg tu theo yờu cu ca th trng v c thanh trựng trc khi xut xng 12 Tiờu tn nguyờn liu cho 1000 lit bia thnh phm: TT Tờn nguyờn,... 6-8 ngy, nhit lờn mem t -2-40C 7 Lc bia Bia c lm trong nh quỏ trỡnh lc trờn mỏy lc khung bn vi cht tr lc l bt diatomit 8 úng gúi Bia thnh phm ca nh mỏy sau khi t cỏc ch tiờu c chuyn sang phõn sng úng gúi chit chai, lon, hay keg I.3 Hin trng mụi trng nh mỏy bia S cụng ngh cú kốm dũng thi trong quỏ trỡnh sn xut ca nh mỏy c mụ t trong s (hỡnh I.3) Cụng ngh sn xut bia sinh ra 3 ngun thi chớnh l khớ thi,... 3000 BOD5 mg/l 1800 SS mg/l 700 NTng mg/l 90 PTng mg/l 30 19 II GII THIU MT S DY TRUYN CễNG NGH X Lí NC THI NH MY BIA 1 S x lý nc thi ca nh mỏy bia Will Brau GamH (CHLB c)[3] Nc thi Loi du lng B lng B bin khớ Aeroten Nc ra Bựn hi lu Bựn tha Sy khụ B cha bựn Lc bựn S x lý nc thi nh mỏy bia cú cụng sut 16trl/nm c thit k theo cỏc thụng s - Dung tớch b hiu khớ - Lu lng nc thi -BOD5 Ti trng BOD5 : 1000... Vsp = V1 = 0,9 m3 18 Lng nc dựng sn xut bia dựng cho cỏc cụng on nu, ra chai hay than trựng, lng nc thi ny chim khong 50% nc dựng sn xut hi cũn li l tht thoỏt hay i vo trong sn phm bia Vtt = 0,50,9 = 0,45 m3 Ta cú tng lng nc cp : Vcp = Vsp + Vth + Vtt + Vthi Vthi = Vcp - Vsp - Vth - Vtt = 9 - 0,9 - 1,35 - 0,45 = 6,3 m3 Nh vy nh mc nc thi l 6,3 m3 /1000lớt bia , ly 6,5 m3/1000l * nh mc nc thi Da vo... phõn b nng sut ca nh mỏy ta cú th thy nng sut sn xut bia t cao nht ti cỏc thỏng 5, 6, 7 vi mc 3 triu lớt / thỏng Gi s trong 1 thỏng nh mỏy sn xut 27 ngy liờn tc Nng sut trong 1 ngy : 3.000.000 = 111.000 lớt / ngy 27 Vi nh mc nc thi l 6,5 m3 / 1000l bia nh mc nc thi trong ngy ca nh mỏy : 6.5111 = 721,5 ly trũn 720 m3/ngy c tớnh nc thi ca nh mỏy bia Bỡnh nh Thụng s Lu lng n v 3 m /ngy pH Giỏ tr 720