Đang tải... (xem toàn văn)
•Việt Nam là một quốc gia có truyền thống sản xuất đường mía từ lâu đời. Cùng với sự phát triển của ngành đường trên thế giới, ngành công nghiệp sản xuất đường ở nước ta cũng phát triển mạnh. Trong thời kỳ Pháp thuộc, nước ta chỉ có 2 nhà máy đường: Hiệp Hòa (miền Nam) và Tuy Hòa (miền Trung). Trong những năm 1958 – 1960, nước ta xây dựng thêm : NMĐ Việt Trì và Sông Lam (350 tấn míangày) và NMĐ Vạn Điểm (1.000 tấn míangày). Hiện nay ở nước ta có hơn 50 NMĐ với công suất lớn. Ví dụ: NMĐ Quãng Ngãi công suất 4500 tấn míangày, NMĐ Tây Ninh Pháp công suất 8000 tấn míangày, NMĐ Lam Sơn công suất 6000 tấn míangày, NMĐ Thanh Hóa Đài Loan 6000 tấn míangày…3•Trong những năm gần đây, do sự đầu tư công nghệ và thiết bị hiện đại, các NMĐ đã không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, hoạt động sản xuất đường đã gây ra những vấn đề về môi trường như nước thải, khí thải, chất thải rắn,... Do đó các doanh nghiệp cần có các biện pháp để giảm ô nhiễm môi trường. Một trong những biện pháp vừa tiết kiệm được chi phí, tăng lợi nhuận và giảm ô nhiễm môi trường đó là áp dụng SXSH.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỀ TÀI ÁP DỤNG SẢN SUẤT SẠCH HƠN CHO NHÀ MÁY MÍA ĐƯỜNG BÌNH ĐỊNH Giáo viên hướng dẫn: Phạm Thị Thúy NHÓM 2: DANH MỤC VIẾT TẮT: SXSH NMĐ HST Sản xuất Nhà máy đường Hệ sinh thái MỘT SỐ THUẬT NGỮ: Ly tâm đường: giai đoạn tách tinh thể đường khỏi mật lực ly tâm thùng quay có tốc độ cao Ly tâm đường dùng máy ly tâm lọc, thành có đục lỗ, bên có hai lớp loc Khi làm việc, tinh thể đường giữ lại bề mặt lưới lọc tạo thành lớp bã, mật chui qua vách ngăn thùng o Mật rỉ: chất lỏng đặc sánh lại sau rút đường phương pháp cô kết tinh Mật rỉ đường phụ phẩm trình sản xuất đường lại có tác dụng đa dạng nông nghiệp, công nghiệp, xử lý môi trường, đặc biệt sử dụng mật rỉ đường làm thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm không giúp giảm chi phí thức ăn chăn nuôi mà cung cấp đủ dinh dưỡng cần thiết, tăng độ ngon miệng thức ăn cho vật nuôi o Độ pol: khối lượng đường saccaroza gần có 100 phần dung dịch o đường DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Công ty Đường Bình Định……………………………………………………….6 Hình 2: Hình ảnh minh họa mía……………………………………………………….7 Hình 3: Quy trình sản xuất mía đường… .………………………………………… Hình 4: Thu gom mía…………… …………………………………………………… 10 Hình 5: Dây chuyền công nghệ mía đường……… ………………………………… 10 Hình 6: Sơ đồ công nghệ làm mía………………………………………………….11 Hình 7: Sơ đồ nấu đường…………… ….…………………………………………… 12 Hình 8: Mật rỉ………… ……………………………………………………………… 14 Hình 9: Đường cát trắng công ty cổ phần đường Bình Định…………….………….14 Hình 10: Nước thải xả trực tiếp nguồn nước gây ô nhiễm môi trường……………….17 Hình 11: Xả khí ạt môi trường………………………………………………………18 Hình 12: Tỉ lệ chất thải………………………………………………………………18 Hình 13: Sơ đồ cân vật chất dòng sacarozo…………………………… …………20 Hình 14: Sơ đồ cân vật chất dòng CaO………………………………………… 21 DANH MỤC BẢNG: Bảng 1: Thành phần hóa học mía………………………………………………… Bảng 2: Một số định nghĩa sử dụng: (TCVN7268-2003)……………………… 15 Bảng 3: Thông số ô nhiễm nước thải nhà máy đường………………………… 15 Bảng 4: Giá trị BOD5 nước thải ngành mía đường…………………………… 16 Bảng 5: Đặc tính nước thải công đoạn sản xuất……………………………… 16 Bảng 6: Thành phần hóa học chất thải rắn từ sản xuất mía đường………………… 19 MỤC LỤC: I TỔNG QUAN: Sơ lược ngành sản xuất mía đường: 1.1 Thế giới: • Tính đến nay, ngành sản xuất đường ngành công nghiệp chế biến nông sản lâu đời giới, với 100 quốc gia vùng lãnh thổ tham gia vào chuỗi giá trị Quy mô sản lượng đường toàn cầu khoảng 174,8 triệu mùa vụ 2013/14 (USDA) đạt mức tăng trưởng trung bình khoảng 2%/năm (Credit Suise) Đường sản xuất từ hai loại nguyên liệu chính: Mía (75-80% lượng cung toàn cầu, trồng chủ yếu nước nhiệt đới) củ cải đường (được trồng khí hậu ôn đới, chủ yếu nước phát triển) [1] • Trong 2014/2015, sản lượng đường giới lên tới khoảng 175.100.000 Trong thời gian này, châu Á khu vực sản xuất đường lớn giới, suất khoảng 66.120.000 đường Ấn Độ, Trung Quốc Thái Lan nhà sản xuất đường hàng đầu khu vực [2] 1.2 Việt Nam: • Việt Nam quốc gia có truyền thống sản xuất đường mía từ lâu đời Cùng với phát triển ngành đường giới, ngành công nghiệp sản xuất đường nước ta phát triển mạnh Trong thời kỳ Pháp thuộc, nước ta có nhà máy đường: Hiệp Hòa (miền Nam) Tuy Hòa (miền Trung) Trong năm 1958 – 1960, nước ta xây dựng thêm : NMĐ Việt Trì Sông Lam (350 mía/ngày) NMĐ Vạn Điểm (1.000 mía/ngày) Hiện nước ta có 50 NMĐ với công suất lớn Ví dụ: NMĐ Quãng Ngãi công suất 4500 mía/ngày, NMĐ Tây Ninh- Pháp công suất 8000 mía/ngày, NMĐ Lam Sơn công suất 6000 mía/ngày, NMĐ Thanh Hóa- Đài Loan 6000 mía/ngày…[3] • Trong năm gần đây, đầu tư công nghệ thiết bị đại, NMĐ không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm Tuy nhiên, hoạt động sản xuất đường gây vấn đề môi trường nước thải, khí thải, chất thải rắn, Do doanh nghiệp cần có biện pháp để giảm ô nhiễm môi trường Một biện pháp vừa tiết kiệm chi phí, tăng lợi nhuận giảm ô nhiễm môi trường áp dụng SXSH Giới thiệu công ty Cổ phần Đường Bình Định (Theo Hiệp hội mía đường Việt Nam) • • • • Hình 1: Công ty Đường Bình Định Công ty Đường Bình Định tiền thân Công ty Cổ phần Đường Bình Định thành lập vào ngày 08/3/1995 theo định số 387/QĐ-UB UBND tỉnh Bình Định Thực chương trình cổ phần hoá DNNN, ngày 31/3/2003, UBND tỉnh Bình Định có định số 62/2003/QĐ-UB chuyển Công ty Đường Bình Định thành Công ty Cổ phần Đường Bình Định, với vốn điều lệ 34 tỷ đồng hoạt động xã Tây Giang, huyện Tây Sơn, tỉnh Bình Định với diện tích Vùng mía nguyên liệu nhà máy tương đối tập trung, với tổng diện tích quy hoạch 16.000 ha, có suất chất lượng cao, cự ly vận chuyển trung bình 40km Công ty ban hành nhiều sách phát triển vùng nguyên liệu suất chất lượng, đưa giới vào công việc canh tác, đốn chặt mía, bà nông dân tin tưởng phấn khởi Từ lực sản xuất ban đầu 1.000 mía/ngày, công suất ép công ty tăng lên 5.000 mía/ngày Sản phẩm Công ty đường cát trắng ván dăm Bên cạnh đó, có sản phẩm phụ phân vi sinh, bao bì loại ván ép II NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT: Mía [1]: Hình 2:Hình ảnh minh họa cho mía đường • Đường sử dụng hàng ngày chế biến từ mía hay củ cải đường Cây mía thường trồng khu vực nhiệt đới, chủ yếu nước phát triển, củ cải đường trồng vùng khí hậu ôn đới (phần lớn nước phát triển) Từ năm 1915, đường chủ yếu sản xuất từ mía (60%) Mỗi mía tạo khoảng 100 kg đường tinh luyện Thu hoạch mía trung bình khoảng 60 tấn/ha Tuy nhiên, nước phát triển, áp dụng tiến kỹ thuật vào nông nghiệp, lượng mía thu lên đến 80 tấn/ha • Mía thu hoạch chín Mía chín lúc hàm lượng đường thân mía đạt tối đa lượng đường khử lại (cùng lúc tỉ lệ nước thấp, tỉ lệ xơ có phần tăng) Các biểu đặc trưng thời kỳ mía chín là: + Hàm lượng đường gốc xấp xỉ + Hàm lượng đường khử 1%, có 0,3% + Lá chuyển vàng, độ dài giảm, sít vào nhau, dóng ngắn dần + Hàm lượng đường đạt cao thu hoạch thời vụ giống mía • Khi hàm lượng đường đạt tối đa, tùy giống mía điều kiện thời tiết, lượng đường trì khoảng 15 ngày đến tháng Sau lượng đường bắt đầu giảm gọi mía lứa chín Ở nước ta, mía chín thời tiết bắt đầu lạnh khô Nơi có mùa khô rõ ràng dễ đạt hàm lượng đường cao nơi khác Do đó, vùng có hệ thống tưới tiêu nhân tạo, người ta thúc mía chín cách ngừng tưới nước vài tuần trước thu hoạch • Sau thu hoạch mía hàm lượng đường saccharose giảm nhanh, mía cần vận chuyển nhà máy ép sớm tốt 1.1 Phân loại mía [3]: Cây mía thuộc họ hoà thảo, giống sacarum, chia làm nhóm chính: Nhóm Sacarum officinarum: giống thường gặp bao gồm phần lớn chủng trồng phổ biến giới Nhóm Sacarum violaceum: Lá màu tím, ngắn cứng không trổ cờ Nhóm Sacarum simense: Cây nhỏ cứng, thân màu vàng nâu nhạt, trồng từ lâu Trung Quốc Do mía công nghiệp theo mùa vụ nên công nghệ sản xuất đường saccharose từ mía chia làm hai nhánh “Sản xuất đường thô Tinh luyện đường” Khi mía chín, nhà máy tập trung chủ yếu vào ép mía, lọc sơ kết tinh để thu đường thô Ngoài vụ mía, nhà máy hòa tan đường thô, tinh lọc để sản xuất đường tinh luyện 1.2 Thành phần mía nước mía [4]: • Thành phần hóa học mía phụ thuộc vào giống mía, đất đai, khí hậu, mức độ chín, sâu bệnh,… Bảng 1: Thành phần hóa học mía Thành phần Hàm lượng (%) Nước 70 – 75 Đường – 15 Xơ 10 – 16 Đường khử 0.01 – Chất không đường khác 1- Hóa chất làm tẩy màu [4] Vôi: + Có tác dụng trung hòa axit hữu có nước mía + Phản ứng với axit photphoric tạo Ca3(PO4)2 + Làm kết tủa hợp chất tạo màu gốc chlorophyll anthocyanin Khí SO2: + Trung hòa lượng vôi thừa: Ca(OH)2+ H2SO3 = CaSO3+H2O + Làm giảm độ kiềm, độ nhớt dung dịch + Tẩy màu ngăn ngừa tạo màu P2O5: Tạo kết tủa Ca3(PO4)2 có tỷ trọng lớn có khả hấp phụ chất keo chất màu kết tủa giúp làm mía Hóa chất tẩy màu: penton- kết hợp nước oxy già với sắt sunphat III QUY TRÌNH: Hình 3: Quy trình sản xuất mía đường Giải thích công nghệ: Hình 4: Thu gom mía [5] Mía sau qua trình thu mua, cân kiểm số lượng chất lượng, mía xếp vào bãi chứa Từ đây, mía nạp vào hệ thống băm xé tơi nhằm nâng cao lượng xử lý mía hiệu suất ép Sau khử phần tạp chất đó, mía chuyển tới trục ép mía Hình 5: Dây chuyền công nghệ mía đường[6] Quy trình ép Quy trình ép sử dụng theo phương pháp thẩm thấu ngược, nhằm tận thu hết lượng nước mía lại bã mía Nước mía từ máy ép quay thẩm thấu trước máy ép Nước mía từ máy ép thẩm thấu trước máy ép Trước máy ép dùng nước nóng có nhiệt độ khoảng 65 - 75 0C để thẩm thấu lại Trong trình ép, lượng nước thẩm thấu 22-25% so với nước mía, qua đó, làm tăng hiệu suất thu hồi nước mía máy ép thông qua trục đồng thời, ta thu nước mía hỗn hợp bã Bã mía lại dùng để tạo hơi, chạy máy phát điện cung cấp cho trình sản xuất Nước mía sau ép kiệt đưa sang khâu hóa chế Tại hóa chất thêm vào bao gồm: bổ sung lượng sữa vôi nhằm khống chế pH (6,4- 6,6), H3PO4 để nồng độ P2O5 350- 400ppm [7] Công đoạn làm sạch: có tác dụng: - Loại tối đa chất không đường khỏi nước mía hỗn hợp đặc biệt chất có hoạt tính bề mặt chất keo - Trung hoà nước mía hỗn hợp - Loại tất chất rắn dạng lơ lửng nước mía Hình 6: Sơ đồ công nghệ làm mía Nước mía hỗn hợp gia vôi sơ (pH= 6,4- 6,6) nhằm giảm chuyển hóa đường pH thấp (ở điều kiện axit đường saccaroza bị chuyển hóa thành fructoza glucoza), đồng thời, tạo nhiều ion Ca2+ Gia nhiệt lần 1, tăng nhiệt độ dung dịch 55- 60oC nhằm tăng trình ngưng tụ keo Sau đó, xông SO2 lần để đưa pH trung tính, tránh chuyển hóa saccaroza phân hủy đường Gia nhiệt lần 103- 105oC để tiếp tục tạo kết tủa, giảm độ nhớt tăng độ lắng Qua trình lắng, ta thu nước lắng nước bùn Nước bùn qua lọc chân không thu lại lượng nước lọc trong, quay lại tham gia tiếp trình gia nhiệt 115- 117oC Lượng bùn thải đem sử dụng làm phân bón cho mía, cà phê, cao su Sau gia nhiệt, toàn lượng dung dịch đem bốc hơi, cô đặc đường thành dạng mật chè, chuẩn bị cho công đoạn nấu đường Trong trình bốc hơi, tác dụng nhiệt độ cao cô đặc dung dịch đường nên thường xảy trình hóa học Điều ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, thu hồi giảm hiệu bốc Lúc bán thành phẩm thu chè thô có lẫn màu tạp chất Chè thô sau qua thiết bị xông SO2 để loại bỏ tạp chất màu gọi chè tinh, chúng tiếp tục đưa sang khâu nấu đường [8,9] Công đoạn nấu đường: Nhiệm vụ nấu đường tách nước từ mật chè, đưa dung dịch đến bão hòa Sản phẩm nhận nấu gọi đường non gồm tinh thể đường mật Quá trình nấu đường thực nồi nấu chân không để giảm nhiệt độ sôi dung dịch, tránh tượng caramen hóa phân hủy đường [10] Hình 7: Sơ đồ nấu đường Sau có mật chè tinh ta bơm mật chè tinh vào nồi nấu Nấu đường theo hệ thống nấu hệ Mật chè tinh dùng để nấu đường non A nấu giống (tạo mầm tinh thể) Giống nấu riêng nồi: dùng lượng bột đường nghiền nhỏ 20-150µm cho vào nồi nấu để tạo nhân tinh thể, mầm tinh thể tạo thành đưa sang nấu đường A Đường non A sau trợ tinh, ly tâm đường kính trắng mật A1, A2 Đường kính trắng phân loại kiểm tra sau nhập kho Còn mật A1 bơm nấu non B giống B,C mật A2 bơm nấu non A, non B Đường non B sau trợ tinh ly tâm ta đường B mật B, đường cát B sau thùng chứa hồ B bơm lên làm giống nấu non A mật B bơm nấu non C, đường non C sau trợ tinh ly tâm ta đường cát C mật C Đường cát C ta dùng nước mía lắng làm chè hồi dung trở lại sông SO lần hòa lẫn mật chè tinh bổ sung cho nấu A giống B,C Còn mật C độ khiết thấp không tái sử dụng ta bơm thùng chứa mật phế (gọi mật rỉ) Thời gian nấu loại đường: Đường non A từ 2,5 - 4h Đường non B từ - 6h Đường non C từ - 12h Đường non A, B, C kết thúc trình kết tinh nồi nấu độ nhớt cao, thời gian nấu kéo dài, caramen hóa cao, hiệu suất Vì sau nấu đến nồng độ cô đặc 92-93% ta cho đường non vào thiết bị trợ tinh để tiết tinh thêm, đồng thời thích ứng với trình ly tâm Khi nhiệt độ giảm độ hòa tan Saccaroza giảm dung dịch đạt bão hòa thích hợp với lớn lên tinh thể, giảm độ tinh khiết mặt Đối với đường non A, B mật A, B dùng phối liệu nấu lại nên việc trợ tinh không cần phải nghiêm ngặt Thiết bị trợ tinh có tác dụng thùng chứa trước li tâm Còn đường C cần phải qua trình trợ tinh mật C mật cuối, nhiều tạp chất, độ nhớt lớn, không dùng nấu lại được, cần làm tinh thể đường hấp thụ phần đường mẫu dịch mức độ cao để giảm tổn thất đường mật Do trợ tinh đường non C xem khâu quan trọng để tăng hiệu suất thu hồi, giảm tổn thất cho nhà máy Thời gian trợ tinh 22 ÷ 32 [11] Công đoạn ly tâm: Đường non A, B, C sau trợ tinh xong đưa xuống phận ly tâm Đây giai đoạn tách tinh thể đường khỏi mật lực ly tâm với tốc độ cao, sau ly tâm ta nhận đường Cát A, Cát B, Cát C, mật nâu mật trắng Đường non sau trợ tinh xả xuống máng phân phối, khuấy phân phối máy ly tâm Quá trình ly tâm: Mở máy ly tâm quay đạt tốc độ ly tâm cho đường non vào phân phối thùng, máy đạt tốc độ cực đại phần lớn mật đường non tách ra(mật rỉ) Hình 8: Mật rỉ [12] Sau đường A (thành phẩm) rửa nước rửa để rửa nước mật rỉ bám mặt đường, ta đường trắng thành phẩm Đường non B, C thực theo trình Đường sau ly tâm đưa xuống sàng lắc gầu tải chuyển xuống máy sấy Sấy đường làm cho hạt đường khô (tách phần nước bề mặt hạt đường), bóng , sáng màu, không biến chất bảo quản Đường sấy xong làm nguội đến nhiệt độ phòng Sau sấy làm nguội băng tải chuyển đến phận đóng bao (50kg/bao), đường thành phẩm bảo quản kho chứa đủ tiêu chuẩn đảm bảo đường không bị ẩm hay bị biến chất Chè tinh sau nấu bao gồm có đường non A, đường non B, đường non C Cả ba loại đường cho qua thiết bị ly tâm thu mật A, B, C; đường B, đường C sản phẩm đường cát trắng đưa sang khâu sấy, phân loại đem đóng bao nhập kho Hình 9: Đường cát trắng công ty cổ phần đường Bình Định [13] Bảng 2: Một số định nghĩa sử dụng: (TCVN7268-2003) Nước thẩm thấu Nước mía hỗn hợp Bã mía Nước bùn Nước mía lọc Nước nóng / nước mía loãng phun vào bã mía để hòa tan đường lại bã mía Hỗn hợp nước mía ép từ máy ép Phần lại sau mía qua toàn dàn ép (Dựa theo thứ tự máy ép, ta có bã máy ép I, bã máy ép II… bã máy ép cuối gọi bã mía) Hỗn hợp thu đáy thiết bị lắng Nước mía thu từ nước bùn sau qua lọc Nước mía Bùn lọc Mật chè (xirô) Mật chè thô (xirô thô) Mật chè tinh Đường non Nước mía thu sau xử lý làm Phần lại nước bùn sau tách nước mía lọc Phần lại nước mía sau bốc có nồng độ 60 Bx - 65 Bx Mật chè chưa qua xử lý làm Mật chè thô qua xử lý làm Hỗn hợp tinh thể đường mẫu dịch xả đường từ nồi nấu đường chân không Dựa theo thứ tự nấu đường có đường non A, B, C IV CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG: Nước thải: Trong trình sản xuất, Công ty Cổ phần Mía đường Bình Định sử dụng lượng nước lớn Đặc trưng nước thải ngành mía đường: Bảng 3: Thông số ô nhiễm nước thải nhà máy đường [14] STT Chỉ Tiêu Đơn Vị Gía Trị Chất lượng(loại B) SS mg/l 1250 100 BOD mg/l 5000 50 COD mg/l 7000 80 N mg/l 16,4 30 P mg/l 7,5 Do nước thải sinh lớn Đặc trưng lớn nước thải nhà máy mía đường có giá trị BOD cao dao động lớn Bảng 4: Giá trị BOD5 nước thải ngành mía đường [15] Các loại nước thải NM đường NM tinh chế thô(mg/L) đường(mg/L) Nước rửa mía 20-30 Nước ngưng tụ 30-40 4-21 Nước bùn lọc 2900-11000 730 Chất thải than 750-1200 Nước rửa xe loại - 15000-18000 Phần lớn chất rắn lơ lửng chất vô Nước rửa mía chủ yếu chứa hợp chất vô Trong điều kiện công nghệ bình thường, nước làm nguội, rửa than nước thải từ quy trình khác có tổng chất rắn lơ lửng không đáng kể Chỉ có phần than hoạt tính bị thất thoát theo nước, bột trợ lọc, vải lọc mục nát tạo thành sợi nhỏ lơ lửng nước Nhưng điều kiện thiết bị lạc hậu, bị rò rỉ hàm lượng chất rắn huyền phù nước thải tăng cao Ngoài chất nói trên, nước thải nhà máy đường thất thoát lượng đường lớn, gây thiệt hại đáng kể cho nhà máy Ngoài có chất màu anion cation(chất màu axit hữu cơ, muối kim loại tạo thành) việc xả rửa liên tục cột tẩy màu resin chất không đường dạng hữu cơ(các axit hữu cơ), dạng vô cơ(Na2O, SiO2, P2O5, Ca, Mg K2O) Trong nước thải xả rửa cột resin thường có nhiều ion H+, OH- Tính chất đặc trưng nước thải qua công đoạn không giống nhau, có có biến động lớn: Bảng 5: Đặc tính nước thải công đoạn sản xuất [16] Công đoạn sản xuất Nước làm mát trục ép Nước rửa trục ép Nước thải lò Nước thải cống chung Nước thải từ đáy tháp chưng cất COD(mg/L) 277-290 2374-4762 100-800 223-982 24500-95600 BOD5 (mg/L) 245-255 1300-1600 75-667 5500-22500 TSS(mg/L) 814-3494 1672 - Các chất hữu đường có nước thải dễ phân hủy, gây kiệt oxy nước, làm ảnh hưởng đến hoạt động HST thủy sinh lưu vực tiếp nhận Các chất dễ bị phân hủy vsv gây mùi hôi thối, làm ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận Phần lớn chất rắn lơ lửng dạng vô cơ, thải môi trường tự nhiên chất lắng tạo thành lớp trầm tích đáy, phá hủy hệ sinh vật làm nguồn thức ăn cho cá Lớp bùn lắng chứa chất hữu làm cạn kiệt oxy nước tạo loại khí H2S gây mùi thối, CO2 CH4 khí gây hiệu ứng nhà kính Ngoài ra, nước thải nhà máy đường,từ công đoạn làm mát, thường có nhiệt độ cao, làm ức chế hoạt động vsv loài động thực vật thủy sinh Hình 10: Nước thải xả trực tiếp nguồn nước gây ô nhiễm môi trường [17] Khí thải: [17] • Các chất gây ô nhiễm môi trường không khí trình sản xuất đường không lớn Khí thải phát sinh chủ yếu từ lò dùng bã mía làm nhiên liệu, từ trình xử lý nước mía CO2 SO2 công đoạn bổ sung • Khói lò đốt bã mía than Đây nguồn ô nhiễm mà nhà máy sản xuất công nghiệp cần lưu ý để xử lý Khi đốt lò tạo CO2, tro khí than Trong mía kim loại nặng chất độc hại, chủ yếu lượng khí than thải vào không khí • Hơi lò đốt lưu huỳnh gặp cố thoát phần Khí SO2 độc cho người, hấp thụ nước tạo thành axit H2SO4 gây ăn mòn bề mặt kim loại • Sự tỏa nước mía có chứa lượng đường nhỏ phát tán vào không khí bụi đường công đoạn sàng, đóng bao Hình 11: Xả khí ạt môi trường [18] Chất thải rắn:[19] Rỉ đường: sản phẩm phụ sản xuất đường Lượng mật th ường chiếm 5% lượng mía ép, mật rỉ sử dụng để sản xuất cồn, sản xuất mì chính, nấm men Bã mía: chiếm 26,8% - 32% lượng mía ép, với lượng ẩm khỏang 50% Phần chất khô khoảng 46% Zenluloza 24,6% Hemizenluloze Bùn lọc: Là cặn thải công đoạn làm nước mía thô Bùn có độ ẩm 75-77% chiếm 3,82-5.07 lượng mía ép Tro lò hơi: chiếm 1,2% lượng bùn mía Thành phần tro SiO chiếm 71 72% Ngoài có Fe2O3, Al2O3, K2O, Na2O, P2O5, CaO, MnO Cùng với bùn, tro dùng để sản xuất phân hữu Hình 12: Tỉ lệ thành phần chất thải[2] Bảng 6: Thành phần hóa học chất thải rắn từ sản xuất mía đường (Đơn vị: phần trăm theo khối lượng) [19] Mật rỉ Nước Đường Chất khử Hợp chất Nito Axit hữu Tro Chất màu Bã mía Bùn lọc 26 51 4,5 5,6 10,6 0,5 Nước Sáp, chất béo Xơ Đường Protein Tro 75 3,5 7,5 Nước Zenlulo Pentoza Lignin Sáp, protein Tro 50 22,5 16 1,5 Ô nhiễm mùi Mỗi ngày hàng trăm bã thải thải Đây nguồn chất thải dễ lên men, hôi thối dễ bị khuếch tán theo gió, trôi theo mưa nên việc không thu gom chế biến gây ô nhiễm nặng môi trường xung quanh… V Cân dòng vật chất: Dòng sacarozo: Hình 13: Sơ đồ cân vật chất dòng sacarozo Tính toán cân dòng vật chất- dòng saccarozo (cho trọng lượng 5000 mía ngày): Các thông số ban đầu: Hàm lượng đường saccarozo mía: 11,2% Hiệu suất ép: 97% Pol bùn= 2,5% Khối lượng bùn 210tấn Mật rỉ 175 Lượng đường saccarozo thành phẩm = 460,72 − Hàm lượng đường saccarozo ban đầu mía = (5000*11,2)/100 = 560 − Khối lượng saccarozo nước mía hỗn hợp= khối lượng saccarozo mía x hiệu suất ép = 560*97/100 = 543,2 − Khối lượng saccarozo bã = 560-543,2=16.8 − Khối lượng saccarozo tổn thất theo bùn= khối lượng bùn x pol bùn= 5,25 − Khối lượng saccarozo mật chè = khối lượng saccarozo nước mía hỗn hợp- khối lượng saccarozo bùn= 537,95 − Hàm lượng đường saccaroza mật rỉ chiếm 44% nên hàm lượng saccarozo mật rỉ= 77 − Hàm lương saccarozo lại đường tinh thể = 537,95- 77=460.95 − Lượng saccarozo thất thoát = 460,95-460,72= 0,23 Áp dụng sản xuất giai đoạn ép: Dòng CaO : Tính toán cân dòng vật chất- dòng CaO: Hình 14: Sơ đồ cân vật chất dòng CaO Các thông số đầu vào: - Khối lượng mía đầu vào: 5000 - Khối lượng vôi: 7,5 - Phần trăm CaO vôi: 75% - Tỉ lệ CaO cho vào nước mía: 1/5 - Khối lượng P2O5: 0,825 - Khối lượng SO2: Hiệu suất hấp thụ SO2: 75% %CaO nước rửa giải vôi: 0.02% Thể tích nước rửa giải vôi: 720 lít Khối lượng mật rỉ: 175 Phần trăm CaO mật rỉ: 0.32% %CaO đường 0% Các phản ứng xảy ra: - 3Ca2+ + 2PO43- = Ca3(PO4)2 - Ca(OH)2 + H2SO3= CaSO3 +2H2O Cách tính: - Khối lượng CaO đầu vào: 7,5 * 75% = 5,625 (tấn) - Khối lượng CaO cho vào nước mía: 5,625 * 1/5 = 1,125 (tấn) - Khối lượng CaO dùng làm sạch: 5,625 – 1,125 = 4,5 (tấn) - Khối lượng CaO phản ứng nước mía: (0,825/142) *2* 56 * 3/2= 0,976 (tấn) - Khối lượng CaO nước rửa giải vôi: 720 * 0,02% = 0,144 (tấn) - Khối lượng CaO đưa sang công đoạn làm sạch: 1,125 – 0,144 - 0,976 = 0,005(tấn) - Khối lượng CaO công đoạn làm là: 4,5+ 0.005 = 4,505 (tấn) - Khối lượng CaO bùn: (6/64) * 75% * 56 = 3,9375 (tấn) - Khối lượng CaO đưa sang giai đoạn nấu đường là: 4,505- 3,9375=0.5675(tấn) - Khối lượng CaO mật rỉ: 175* 0,32% = 0,56(tấn) - Khối lượng CaO thất thoát giai đoạn (giai đoạn mà có hàm lượng CaO nhỏ số liệu tính toán) là: 0,5675 – 0,56 = 0,0075 (tấn) Ta thấy công đoạn làm cần dùng nhiều CaO nên cần áp dụng sản xuất vào giai đoạn cách cải tiến phương pháp làm VI Giải pháp sản xuất hơn: Tăng hiệu suất ép cách kết hợp với khuếch tán Đầu tư giới vận chuyển mía từ vùng nguyên liệu nhà máy nhanh để hàm lượng đường mía cao Bảo trì máy móc- khắc phục tình trạng gỉ sắt đường Cải tiến trang thiết bị Công đoạn rửa giải vôi làm hao lượng CaO lớn thay đổi loại thùng chứa nước mía chống bám dính cặn Thay đổi vôi có hàm lượng CaO cao( cân nhắc kinh tế) - TÀI LIỆU THAM KHẢO: Trương Thị Minh Hạnh, Giáo trình công nghệ sản xuất đường – bánh – kẹo Phạm Lê Duy Nhân, Báo cáo ngành mía đường, 4/2014 Hoàng Minh Nam, Báo cáo quy trình công nghệ sản xuất đường mía Vũ Thị Thanh Đào, TLGD Công nghệ sản xuất đường mía, 3/2013 5 http://baobinhdinh.com.vn/media/5/5/32838/28111.jpg http://hanoimoi.com.vn/Uploads/image/Lan%20Huong/2-2010/45235568-mia-duong- tn-02.jpg Noname, Báo cáo chuyên đề “ ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH LỒNG GHÉP ĐÁNH GIÁ SẢN XUẤT SẠCH HƠN VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG HIỆU QUẢ TẠI CÔNG TY CP ĐƯỜNG BÌNH ĐỊNH” Vũ Thị Thanh Đào, 2013, “TLGD CÔNG NGHIỆP MÍA ĐƯỜNG” Noname, báo cáo “QUY TRÌNH SẢN XUẤT MÍA ĐƯỜNG” 10 TS Trương Minh Hạnh, GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNGBÁNH- KẸO 11 Nguyễn Thế Bá, 2013, “NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG KẾ HOẠC HACCP CHO QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA” 12 http://www.hoachatjsc.com/content/images/thumbs/112/0010363_mat-ri.jpeg 13 http://images.az24.vn/picture_model/2011/1201/1322724994032fgl131173060.jpg 14 http://khoahocmoi.com.vn/he-thong-xu-ly-nuoc-thai/he-thong-xu-ly-nuoc-thai-nhamay-mia-duong-222.html 15 C Gallert, J Winter, Mesophilic and thermophilic anaerobic digestion of source-sorted organic wastes: effect of ammonia on glucose degradation and methane production 16 http://elib.tic.edu.vn:8080/dspace/bitstream/123456789/6075/1/5705-4.pdf 17 http://vatlieulocnuoc.com/Tin-Tuc/Thuc-trang-o-nhiem-nguon-nuoc-o-Viet-Namhien-nay.aspx http://baotainguyenmoitruong.vn/ban-doc/201505/cty-cp-mia-duong-son-la-lanhdao-khang-dinh-het-o-nhiem-dan-bao-cu-cho-xem-584336/ 18 http://doisongtieudung.vn/dailyinfo.vn/Nghe-An-Nguoi-dan-huyen-Tan-Ky-phaichiu-o-nhiem-moi-truong-den-bao-gio_3-162-491482.html 19 http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-kiem-soat-o-nhiem-moi-truong-tu-hoat-dong-sanxuat-mia-duong-11517/ [...]... QUY TRÌNH LỒNG GHÉP ĐÁNH GIÁ SẢN XUẤT SẠCH HƠN VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG HIỆU QUẢ TẠI CÔNG TY CP ĐƯỜNG BÌNH ĐỊNH” 8 Vũ Thị Thanh Đào, 2013, “TLGD CÔNG NGHIỆP MÍA ĐƯỜNG” 9 Noname, báo cáo “QUY TRÌNH SẢN XUẤT MÍA ĐƯỜNG” 10 TS Trương Minh Hạnh, GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNGBÁNH- KẸO 11 Nguyễn Thế Bá, 2013, “NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG KẾ HOẠC HACCP CHO QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA” 12 http://www.hoachatjsc.com/content/images/thumbs/112/0010363_mat-ri.jpeg... ty cổ phần đường Bình Định [13] Bảng 2: Một số định nghĩa được sử dụng: (TCVN7268-2003) Nước thẩm thấu Nước mía hỗn hợp Bã mía Nước bùn Nước mía lọc trong Nước nóng và / hoặc nước mía loãng phun vào bã mía để hòa tan đường còn lại trong bã mía Hỗn hợp nước mía ép từ các máy ép Phần còn lại sau khi mía đi qua toàn bộ dàn ép (Dựa theo thứ tự máy ép, ta có được bã máy ép I, bã máy ép II… bã máy ép cuối... qua xử lý làm sạch Hỗn hợp tinh thể đường và mẫu dịch khi xả đường từ nồi nấu đường chân không Dựa theo thứ tự nấu đường có được đường non A, B, C IV CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG: 1 Nước thải: Trong quá trình sản xuất, Công ty Cổ phần Mía đường Bình Định đã sử dụng một lượng nước lớn Đặc trưng của nước thải ngành mía đường: Bảng 3: Thông số ô nhiễm nước thải của nhà máy đường [14] STT Chỉ Tiêu Đơn Vị Gía Trị... công nghệ sản xuất đường – bánh – kẹo 2 Phạm Lê Duy Nhân, Báo cáo ngành mía đường, 4/2014 3 Hoàng Minh Nam, Báo cáo quy trình công nghệ sản xuất đường mía 4 Vũ Thị Thanh Đào, TLGD Công nghệ sản xuất đường mía, 3/2013 5 http://baobinhdinh.com.vn/media/5/5/32838/28111.jpg 6 http://hanoimoi.com.vn/Uploads/image/Lan%20Huong/2-2010/45235568-mia-duong- tn-02.jpg 7 Noname, Báo cáo chuyên đề “ ĐỀ XUẤT QUY... SO2 rất độc cho người, hấp thụ hơi nước tạo thành axit H2SO4 gây ăn mòn các bề mặt kim loại • Sự tỏa hơi của nước mía có chứa một lượng đường nhỏ phát tán vào không khí và bụi đường ở các công đoạn sàng, đóng bao Hình 11: Xả khí ồ ạt ra môi trường [18] 3 Chất thải rắn:[19] Rỉ đường: sản phẩm phụ của sản xuất đường Lượng mật th ường chiếm 5% lượng mía ép, mật rỉ sử dụng để sản xuất cồn, sản xuất mì chính,... nấu đường là: 4,505- 3,9375=0.5675(tấn) - Khối lượng CaO trong mật rỉ: 175* 0,32% = 0,56(tấn) - Khối lượng CaO thất thoát ở các giai đoạn (giai đoạn mà có hàm lượng CaO nhỏ không có số liệu tính toán) là: 0,5675 – 0,56 = 0,0075 (tấn) Ta thấy công đoạn làm sạch cần dùng nhiều CaO nhất nên cần áp dụng sản xuất sạch hơn vào giai đoạn này bằng cách cải tiến phương pháp làm sạch VI Giải pháp sản xuất sạch. .. bao (50kg/bao), đường thành phẩm được bảo quản trong kho chứa đủ tiêu chuẩn đảm bảo đường không bị ẩm hay bị biến chất Chè tinh sau khi nấu bao gồm có đường non A, đường non B, đường non C Cả ba loại đường này khi cho qua thiết bị ly tâm sẽ thu được mật A, B, C; đường B, đường C và sản phẩm chính là đường cát trắng sẽ được đưa sang khâu sấy, phân loại rồi đem đóng bao và nhập kho Hình 9: Đường cát trắng... nhiễm môi trường không khí của quá trình sản xuất đường không lớn Khí thải phát sinh chủ yếu từ lò hơi dùng bã mía làm nhiên liệu, từ quá trình xử lý nước mía bằng CO2 và SO2 của công đoạn bổ sung • Khói của lò đốt bã mía và than Đây là nguồn ô nhiễm chính mà bất kỳ nhà máy sản xuất công nghiệp nào cũng cần lưu ý để xử lý Khi đốt lò tạo ra CO2, tro và khí than Trong mía không có các kim loại nặng và chất... tục được đưa sang khâu nấu đường [8,9] 3 Công đoạn nấu đường: Nhiệm vụ của nấu đường là tách nước từ mật chè, đưa dung dịch đến quá bão hòa Sản phẩm nhận được khi nấu gọi là đường non gồm tinh thể đường và mật cái Quá trình nấu đường được thực hiện trong nồi nấu chân không để giảm nhiệt độ sôi của dung dịch, tránh hiện tượng caramen hóa và phân hủy đường [10] Hình 7: Sơ đồ nấu đường Sau khi có được mật... bùn, tro được dùng để sản xuất phân hữu cơ Hình 12: Tỉ lệ thành phần các chất thải[2] Bảng 6: Thành phần hóa học chất thải rắn từ sản xuất mía đường (Đơn vị: phần trăm theo khối lượng) [19] Mật rỉ Nước Đường Chất khử Hợp chất Nito Axit hữu cơ Tro Chất màu Bã mía Bùn lọc 26 51 3 4,5 5,6 10,6 0,5 Nước Sáp, chất béo Xơ Đường Protein Tro 75 3,5 7,5 4 3 7 Nước Zenlulo Pentoza Lignin Sáp, protein Tro 50 22,5