SXSH cho cơ sở sản xuất rượu

Cơ sở này bắt đầu nấu rượu từ năm 1997, nhằm mục đích tăngnguồn thu nhập cho gia đình, đồng thời sử dụng hèm để nuôi heo.• Sản phẩm chính là rượu gạo, được bán ra cho các hộ gia đình tro

ĐỀ CƯƠNG BÁO CÁO ĐÁNH GIÁ SẢN XUẤT SẠCH HƠN CHO

CƠ SỞ NẤU RƯỢU Ở KHU PHỐ 2, THỊ TRẤN AN THỚI, HUYỆN PHÚ QUỐC, TỈNH KIÊN GIANG

GVHD: TS.Nguyễn Vinh Quy

1 Phạm Thị Ngọc Hân 09149065 01683075168

2 Nguyễn Minh Thư 09149197 0956305201

3 Phan Thị Thùy Dương 09149044 01267869537

4 Nguyễn Đình Đăng 09149054 0974546269

5 Phan Hoài Nam 09149121 01267733307

6 Nguyễn Thanh Hoàng An 09149002 01285679707

7 Lê Hồng Ân 09149009 01212225248

8 Đinh Thị Thu Hiền 09149067 01227919468

9 Dương Thị Thùy Dung 09149034 01684140857

10 Lê Thị Kim Chi 09149018 01286241490

11 Nguyễn Thị Yến Lan 09149097 01658787067

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 4

1.1 Cơ sở và thông số kỹ thuật 4

1.2 Mục đích của đề tài nghiên cứu: 4

1 3 Khái quát về cơ sở và đội sản xuất sạch hơn của cơ sở 4

1.3.1 Mô tả cơ sở: 4

1.3.2 Hiện trạng môi trường tại cơ sở 5

1.3.3 Khái quát đội SXSH cơ sở 6

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT 8

2.1.Mô tả về quy trình sản xuất 8

2.2.Tình hình sản xuất thực tế 10

2.3.Các nguyên liệu đầu vào chủ yếu 10

2.4.Định mức 13

CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ 15

3.1 Sơ đồ dòng chi tiết 15

3.2 Cân bằng vật liệu 18

3.3 Cân bằng năng lượng 18

3.3.1 Phương trình cân bằng năng lượng 18

3.3.2 Các thông số tỏa nhiệt, thu nhiệt và hao hụt 18

3.3.3 Phân tích cân bằng năng lượng 19

3.4 Định giá dòng thải 20

3.4.1 Cơ sở định gía dòng thải 20

3.4.2 Xác định chi phí dòng thải 20

CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN VÀ CÁC GIẢI PHÁP 22

CHƯƠNG V: LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP SẢN XUẤT SẠCH HƠN 24

5.1 Sàng lọc các giải pháp SXSH: 24

5.2 Đánh giá sơ bộ các cơ hội sản xuất sạch hơn 26

5.3 Nghiên cứu khả thi cho các giải pháp 28

5.3.1 Mô tả các giải pháp 28

5.3.2 Đánh giá tính khả thi về mặt kỹ thuật của các giải pháp 30

5.3.3 Đánh giá tính khả thi về mặt môi trường của các giải pháp 30

5.3.4.Đánh giá tính khả thi về mặt kinh tế của các giải pháp 31 Bảng 5.7: Lựa chọn các giải pháp SXSH 34 PHỤ LỤC 35

Nhóm 2

 Số liệu tiêu thụ nguyên – nhiên liệu:

Bảng 1.1: Số liệu nguyên nhiên liệu

1.2 Mục đích của đề tài nghiên cứu:

Trên cơ sở nghiên cứu, đánh giá thực tế sản xuất tại cơ sở nấu rượu theo hộgia đình, nằm ở khu phố 2, An Thới, Phú Quốc, Kiên Giang Đề tài nghiên cứuđược tiến hành nhằm mục đích: Giảm ô nhiễm môi trường, giảm tiêu thụ tàinguyên, tăng nguồn thu nhập cho hộ gia đình

1 3 Khái quát về cơ sở và đội sản xuất sạch hơn của cơ sở

1.3.1 Mô tả cơ sở:

• Địa điểm: Cơ sở nấu rượu gia đình bạn Thùy Dương là cơ sở nhỏ nấu rượutheo hộ gia đình, với diện tích 2.5 m2, nằm ở khu phố 2, An Thới, huyện Phú Quốc,

tỉnh Kiên Giang Cơ sở này bắt đầu nấu rượu từ năm 1997, nhằm mục đích tăngnguồn thu nhập cho gia đình, đồng thời sử dụng hèm để nuôi heo.

• Sản phẩm chính là rượu gạo, được bán ra cho các hộ gia đình trong thị trấn

và những cửa hàng buôn bán tạp hóa có nhu cầu về rượu

• Dụng cụ, thiết bị nấu rượu được gia đình tự thiết kế, không phức tạp vàchúng được thay thế khi có sự cố xảy ra Nguyên liệu chính là gạo tấm, củi được sửdụng làm nguyên liệu chính trong qúa trình nấu rượu ( lấy gần nhà) Trung bình, cơ

sở nấu rượu 1 ngày/ lần 1 lần như vậy được 15 L rượu, rượu ra lò đầu tiên khoảng60- 65 độ, sau khi để nguội xuống còn 50-55 độ Một tháng cơ sở nấu khoảng 28ngày Các thành viên trong gia đình trực tiếp tham gia sản xuất

• Cơ sở sản xuất được 14 năm nên đã có nhiều kinh nghiệm Sản phẩm rượungày càng chất lượng và được nhiều người trong vùng biết đến Cơ sở sẽ có kếhoạch thay đổi sản xuất nếu như đội CP tìm ra giải pháp nấu rượu tăng tính hiệuquả về kinh tế mà vẫn đảm bảo chất lượng cũng như đảm bảo về mặt môi trường

1.3.2 Hiện trạng môi trường tại cơ sở

• Không khí: Trong quá trình sản xuất rượu, củi được sử dụng để nấu cơm vàchưng cất rượu (còn có dầu DO) sẽ dẫn đến phát thải khí cacbonic (CO2), CO, NOx;hơi bốc lên ở giai đoạn chưng cất và trong quá trình lên men cũng sinh ra một lượngkhí CO2 nhưng với lượng nhỏ nên chưa ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượngkhông khí ở khu vực cơ sở

• Nước: Nguồn nước được lấy từ giếng khoan, chưa bị ô nhiễm

• Đất: Đất được sử dụng để trồng rau, quả Toàn bộ nước thải trong quá trìnhsản xuất được đưa xuống cống thu về trạm xử lý nên môi trường đất ở đây không bị

ô nhiễm từ những chất hữu cơ có trong nước thải

• Nước thải: Khi rửa dụng cụ dùng để ủ trong quá trình lên men rượu, một ítmen và cơm bị giữ lại sẽ theo vào nước thải, làm tăng hàm lượng chất hữu cơ, độđục, tạo mùi hôi.Nước thải từ khâu rửa chai, dụng cụ chưng cất có tính kiềm mạnhvới ph có thể lên tới 12 Nước dùng làm lạnh để chưng cất rượu ít bị ô nhiễm

• Chất thải rắn: Phần hèm đóng góp hàm lượng chất hữu cơ vào nước thái Khithải vào cống sẽ gây ô nhiễm nặng và tạo mùi khó chịu khi bắt đầu phân hủy

Nhóm 2

Lượng tro, than sinh ra, các túi nilon, phần còn lại sau khi sử dụng của cây dứacũng góp phần làm tăng lượng chất thải rắn cho cơ sở.

1.3.3 Khái quát đội SXSH cơ sở

 Việc thành lập đội CP có quy mô phù hợp, phân công hợp lý, phối hợp nhịpnhàng, xác định nhiệm vụ cụ thể cho mỗi thành viên sẽ là nấc thang quan trọng dẫnđến thành công trong tiến trình thực hiện CP

Bảng 2.1: Các thành viên trong đội SXSH

STT Họ và tên Vị trí trong nhóm Nhiệm vụ

1 Phạm Thị Ngọc Hân Nhóm trưởng Phân công nhiệm vụ, tổng

hợp tài liệu

2 Nguyễn Minh Thư Thành viên Tìm tài liệu, làm word phần

được giao

3 Phan Thị Thùy Dương Thành viên //

4 Nguyễn Đình Đăng Thành viên //

6 Nguyễn Thanh Hoàng An Thành viên //

8 Đinh Thị Thu Hiền Thành viên //

9 Dương Thị Thùy Dung Thành viên //

11 Nguyễn Thị Yến Lan Thành viên //

13 Ngô Thị Xuân Hòa Thành viên //

14 Lê Hồ Khánh Dung Thành viên //

16 Huỳnh Thị Mỹ Phương Thành viên //

 Mục tiêu định hướng của đội CP

Sau khi tìm hiểu quy trình nấu rượu, đội CP sẽ xác định giai đoạn nào trong quytrình tiêu tốn nhiều tài nguyên nhất, gây lãng phí nhất, phân tích nguyên nhân gâytiêu tốn, đưa ra biện pháp khắc phục có thể tiết kiệm nguyên nhiên vật liệu, tậndụng các sản phẩm phụ có thể sử dụng, nhằm tối đa hóa lợi nhuận cho cơ sở, đồngthời góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Nhóm 2

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT

2.1 Mô tả về quy trình sản xuất

2.1.1 Thiết bị máy móc

Bảng 2.1: Thiết bị, dụng cụ được sử dụng trong quá trình nấu rượu

Tên Số lượng

Thau chứa nước làm

Thùng thu rượu 2Tấm lót trộn men 1Thùng phi chứa nước 1Thau múc nước 1

2.1.2 Quy trình công nghệ

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình sản xuất rượu

 Mô tả quy trình sản xuất: cho 1 lần nấu

Chưng cất rượu

Thêm nước

Ủ cơmTrộn

men

Thành phẩm

Làm nguội

Nấu cơmChuẩn bị

nguyên liệu

− Chuẩn bị nguyên liệu: 11 kg gạo tấm, 150g men, 0.002 L dầu DO, 260 L

nước, 0.1 kg lá dứa đã được rửa sạch

− Nấu cơm: gạo được cho vào nồi, sau đó cho nước vào Lượng nước cho vào

được tính toán sao cho cơm sau khi nấu không nhão, không bị sống hay bị khô Tỉ

lệ gạo nước khoảng 1:1 theo thể tích

− Trộn men: Cơm sau khi nấu chín được trãi đều trên một bề mặt phẳng để

làm nguội xuống nhiệt độ thích hợp cho việc trộn men rượu, do nếu cơm nóng sẽlàm mất hoạt tính của men Men rượu được trộn vào bằng cách: rắc đều lên bề mặtlớp cơm với tỷ lệ thích hợp tùy theo hướng dẫn trên từng loại men, dùng tay đảotrộn cho men phủ đều vào cơm Nhiệt độ trộn men thích hợp từ 32-35oC

− Ủ cơm: Sau khi trộn men, cho tất cả hỗn hợp vào thiết bị ủ lên men của cơ

sở, đậy nắp kín để bắt đầu quá trình lên men rượu Chú ý, tránh cho không khí tiếpxúc với hỗn hợp trong quá trình ủ cho Ủ hỗn hợp trong khoảng 3 ngày Sau đó chonước vào rồi ủ tiếp 2 ngày

− Chưng cất: Sau khi hỗn hợp ủ được 5 ngày thì ta tiến hành chưng cất để thu

được rượu thành phẩm

Hình 2.2: Quy trình chưng cất rượu

 Mô tả quy trình chưng cất rượu:

Quá trình chưng cất rượu nhằm tách hỗn hợp rượu và nước có nhiệt độ sôi khácnhau Ở áp suất thường, rượu sôi và bốc hơi ở 78oC, còn nước là 100oC Khi chưngcất, rượu được tách ra khỏi nước nhờ bay hơi ở nhiệt độ thấp hơn nước Quá trìnhchưng cất được tiến hành bằng cách đun sôi hỗn hợp cơm đã được ủ lên men, hơirượu bay lên gặp thau đựng nước làm lạnh, ngưng tụ lại thành giọt, rơi vào thanhdẫn rượu (được cơ sở thiết kế riêng), rồi chảy ra dụng cụ chứa rượu Dung dịch

rượu thu được có màu trắng đục, có mùi thơm đặc trưng và nồng độ rượu sẽ giảmdần theo thời gian chưng cất Tùy theo yêu cầu của khách hàng mà ta có thể tiếnhành pha trộn các loại rượu thu được ở các khoảng thời gian chưng cất khác nhau

để tạo ra rượu có nồng độ rượu khác nhau

2.2 Tình hình sản xuất thực tế

• Cơ sở sản xuất theo hộ gia đình nên có quy mô nhỏ, quá trình sản xuất diễn

ra liên tục Trong 1 tháng, cơ sở sản xuất rượu trung bình là 28 ngày

• Thể tích và chất lượng sản phẩm rượu thu được gần như là như nhau trongmỗi lần nấu Trong những ngày quá nóng hay nắng nóng kéo dài rượu có thể giảmchất lượng và bị chua, tuy nhiên thời gian này trong năm rất ngắn nên cũng khôngảnh hưởng tới quá trình sản xuất

• Mỗi lần chưng cất thu được khoảng 9 L rượu gốc ( rượu có độ cao 50-55 độkhi nguội) và khoảng 4 L rượu nhạt( rượu có độ nhạt 20-22 độ, gần giồng nước lã,nhưng vẫn có mùi rượu, dùng để pha chế với rượu gốc cho vừa uống) Tính trungbình một lần nấu rượu ta có khoảng 15 L rượu với độ vừa uống, khoảng 40 độ Giárượu ở mức 40 độ là 14000 đồng / L

• Tuy nhiên, không phải mỗi ngày đều bán hết số rượu nấu ra Nên đẻ bảoquản rượu, cơ sở có thể cất ở dạng rượu gốc để tránh hao hụt về mặt chất lượng.Trung bình mỗi ngày thu nhập của cơ sở khoảng 100.000 đồng từ việc bán rượu

2.3 Các nguyên liệu đầu vào chủ yếu

Bảng 2.2: Các nguyên liệu, nhiên liệu sử dụng cho 1 lần nấu rượu

Nguyên

nhiên liệu

Sử dụng chocông đoạn

Nguồn gốcnguyên liệu Giá thành

Lượng sửdụng/lần nấuGạo tấm Nấu cơm Mua ở chợ 11.000/kg 11 kg

Men Ủ cơm

Men Hải AnhQuang, mua ởchợ

50.000/kg 0.15 kg

Nước Ủ cơm Bơm ở giếng Giá điện trung 20 L

bình khoảng1500đ/kWh

22.000đ/L 0.002 L

Lá dứa Chưng cất Mua ở chợ 4000đ/kg 0.1 kg

Hình 2.3: Tấm dùng cho nấu cơm

Hình 2.4: Men dùng để ủ cơm.

Hình 2.5: Nước dung trong công đoạn ủ cơm

Hình 2.6: Nước và củi dùng cho giai đoạn chưng cất rượu.

2.4 Định mức

Bảng 2.3: Các định mức tiêu thụ nguyên liệu và phát sinh chất thải của sản xuất

rượu (cho 100L rượu)

Định mức nguyên liệu/ chất thải Số liệu

Nước thải (L/100L rượu) 1867

CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ

3.1 Sơ đồ dòng chi tiết

 Quy trình sản xuất của cơ sở gồm nhiều giai đoạn:

− Giai đoạn chuẩn bị: chuẩn bị các nguyên vật liệu, dụng cụ, thiết bị cho quytrình sản xuất rượu

− Giai đoạn chưng cất rượu: Nấu hỗn hợp cơm rượu, cho hơi rượu bốc hơi đểthu được sản phẩm

− Giai đoạn thu sản phẩm: Thu lấy dung dịch rượu từ quá trình chưng cất rượu

 Trọng tâm đánh giá SXSH mà đội đã chọn là công đoạn chưng cất rượu, vìđây là giai đoạn phát thải nhiều nhất, sử dụng nhiều nhiên liệu nhất, thất thoát nhiệtnhiều nhất, gây lãng phí cho quá trình sản xuất Cụ thể:

− Đốt cháy lượng củi lớn (7/10kg)

− Phát ra khí thải, khói bụi

− Than, củi dư còn lại sau quá trình chưng cất

− Sinh ra tro, than, mụi than bám vào nồi

− Thất thoát nhiệt trong quá trình chưng cất

− Tiêu tốn nhiệt cho quá trình làm lạnh nước trong thau

Hỗn hợp

cơm

Khí sinh ra từ quá trình đốt

Khí sinh ra từ quá trình đốt

ThanHèmTro

Hình 3.1: Sơ đồ dòng chi tiết cho giai đoạn chưng cất rượu

Trong quá trình chưng cất hỗn hợp cơm rượu gồm có:

Như vậy sau khi chưng cất sẽ phát sinh ra 3 dòng thải:

• Rắn: hèm, than, bụi, tro

• Lỏng: nước còn lại trong hèm, nước sau khi dùng làm nguội

• Khí: khí do đốt cháy củi

3.2 Cân bằng vật liệu

Hình 3.2: Cân bằng vật liệu ở giai đoạn chưng cất 3.3 Cân bằng năng lượng

3.3.1 Phương trình cân bằng năng lượng

Nhiệt lượng tỏa ra của hệ A = Nhiệt lượng thu vào của hệ B + Nhiệt lượng tổnthất QtỏaA = QthuB + Qtổn thất

Trong đó : Q = m.C (m là khối lượng của vật thu hay tỏa nhiệt, C là nhiệt dungriêng của vật thu hay tỏa nhiệt, là độ tăng hay giảm nhiệt độ)

− Nếu có t2 > t1: thì đó là vật thu nhiệt

− Nếu có t2 < t1: thì đó là vật tỏa nhiệt

3.3.2 Các thông số tỏa nhiệt, thu nhiệt và hao hụt

− Khối lượng nồi nấu rượu (nồi nhôm) là m gam

Cơm sau khi nấu chín, ủ men (cơm+men+nước):42 kg

Hơi rượu sinh raĐun nóng hỗn hợp

Ngưng tụ hơi rượu

Lá dứa: 100g

Củi khô: 7kg

Tro than: 2kgKhói:?

Hèm: 20kg

Rượu thành phẩm:

15L

− Nhiệt dung riêng của nồi nhôm = 880 J/KG.K

− Nhiệt độ ban đầu của nước 250C

− Nhiệt dung riêng của nước 4200J/KG.K

− Nhiệt lượng của củi khô Qcủi = 10.10^6j/kg

− Khối lượng của củi khô là 7 kg/lần chưng cất

3.3.3 Phân tích cân bằng năng lượng.

Bảng 3.1: Phân tích cân bằng năng lượng cho công đoạn chưng cất rượu trong một

lần nấu

Năng lượng vào

hệ thống

Năng lượng có ích Năng lượng tổn thất

Nhiệt lượng tỏa ra

của 7kg củi khô

(100%)

Qcủi = 10.10^6j/kg

- Nhiệt lượng để nấu40kg hỗn hợp lênmen (20 kg cơmtâm, 0,15 kg mem, 20

A4%

- Nhiệt lượng tổn thất qua 8 lần thaynước làm lạnh (240 L nước) là A5%Nhiệt lượng tỏa ra

 Trong 100% năng lượng do củi tỏa ra thì chỉ có 30% nhiệt lượng tỏa là có íchcho quá trình chưng cất, 70% còn lại là hao hụt vào môi trường, nồi nhôm, khói lò,ống dẫn, độ ẩm môi trường, và 8 lần thay nước trong một lần chưng cất rượu Tương

tự chỉ 40% nhiệt lượng tỏa ra của dầu DO là tỏ ra có ích cho việc nhóm lửa, phần cònlại thì bị thất thoát vào không khí xung quanh và độ ẩm môi trường

3.4 Định giá dòng thải

3.4.1 Cơ sở định gía dòng thải

− Định giá dòng thải dựa trên số lượng, đặc tính dòng thải

− Dựa vào chi biến đổi (chi phí nguyên, nhiên vật liệu…) Ở đây ta không tínhđến chi phí cố định (nhà xưởng, các dụng cụ…)

− Dựa vào chi phí liên quan đến định giá: Chi phí hao hụt, chi phí xử lí

1 lầnnấu

1 tháng(28ngàynấu)

Chi phí mất mátnguyên liệu ( đ/tháng)

Chi phí xử

lí chất thải(đ/tháng)

Tổngcộng(đ/tháng)

Địnhmức

Tổng chiphí mấtmát(đ/tháng)

Ghi chú: : chưa xác định được.(không đáng kể)

: Do nước cung cấp cho quá trình chưng cất rượu được bơm từ giếng lên nên không mất tiền vào khoảng này, nhưng gía điện trung bình để bơm nước là 900đ/ 1kwh Trung bình một lần chưng cất sử dụng 0,5Kwh, suy ra một tháng (28 ngày nấu rượu) sử dụng 14kwh, tương đương với 126.000đ/tháng

Kết luận: Tổng chi phí dòng thải cho giai đoạn chưng cất trong một tháng (28 ngày

nấu) là: 1.231.000đ

CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN VÀ CÁC

GIẢI PHÁP

Bảng 4.1: Phân tích các nguyên nhân và và các giải pháp sản xuất sạch hơn

1.1.1 Thay thế thaunước làm lạnh bằngthùng phuy chứa mộtlượng nước cố định 1.1.2 Thay thế thaunước làm lạnh bằnghỗn hợp sinh hàn chứamột lượng nước cốđịnh

1.1.3 Thay nướctrong thau làm lạnhbằng nước biển

2 50 L

nước thải có

xà phòng

2.1 Nước dùng để vệ sinh dụng cụ nấu rượu

3 Than củi 3.1 Củi to chưa cháy hết  Than củi

3.1.1 Chẻ nhỏ củitrước khi nấu

3.1.2 Vẫn để củi tonhóm lửa, bán than củi

4 Tro 4.1 Một phần củi cháy hết tạo thành tro.

4.1.1 Lấy tro định kìkhỏi lò và bán

4.1.2 Lấy tro làmphân bón

5 Khí thải 5.1 Khí thải ra do quá trình đun nấu 5.1.1 Xây ống khói

cao hơn

CHƯƠNG V: LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP SẢN XUẤT

SẠCH HƠN

5.1 Sàng lọc các giải pháp SXSH:

Sàng lọc các giải pháp là bước khá quan trọng, sàng lọc có thể giúp chúng ta cóthể chọn được những giải pháp thực hiện ngay, những giải pháp không cần đầu tưhoặc đầu tư ít Căn cứ để sàng lọc các giải pháp là dựa vào tính khả thi của giải pháp

và không đòi hỏi sự thay đổi công nghệ quá lớn hoặc yêu cầu kỹ thuật quá cao, đầu tư

ít nhưng phải mang lại lợi nhuận

Bảng 5.1: Sàng lọc các giải pháp SXSH

STT Các giải pháp SXSH Thực hiện

ngay

Phân tích thêm

Bị loại bỏ

2 2.1 Lấy tro định kì khỏi