4.1 Xây dựng luận chứng kỹ thuật cho nhà máy đường mía (địa điểm tự chọn)

Xây dựng luận chứng kinh tế kĩ thuật cho nhà máy đường mía GVHD: ThS.Nguyễn Hữu Quyền CHƯƠNG I MỞ ĐẦU Đường có ý nghĩa quan trọng dinh dưỡng thể người Đường hợp phần khơng thể thiếu thức ăn người Đường hợp phần quan trọng nhiều ngành cơng nghiệp khác như: đồ hộp, bánh kẹo, dược, hố học Chính mà cơng nghiệp đường giới nước ta không ngừng phát triển Việc khí hố tồn dây chuyền sản xuất, thiết bị tự động, áp dụng phương pháp như: phương pháp trao đổi ion, phương pháp khuếch tán liên tục sử dụng nhà máy đường Nước ta thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa nên thích nghi cho việc trồng phát triển mía Đây tiềm mía, thuận lợi cho việc sản xuất đường mía Nhưng năm gần đây, ngành mía đường gặp tình trạng ổn định việc quy hoạch vùng nguyên liệu , đầu tư chưa mức thị trường đường Vì sản phẩm đường bị tồn đọng, sản xuất cầm chừng làm cho nơng dân trồng mía không bán phải chuyển giống trồng khác làm thu hẹp dần nguồn ngun liệu mía Nhưng ngành cơng nghiệp mía đường ngành quan trọng Bởi đường thiếu sống người Mặc khác, nhu cầu đường ngày tăng số ngành công nghiệp thực phẩm khác : bánh kẹo, đồ hộp, nước giải khát, sữa, y học… ngày mở rộng nên nhu cầu lại tăng Với mục tiêu tầm quan trọng việc thiết kế nhà máy đường đại cần thiết Nó giải nhu cầu tiêu dùng người, giải vùng nguyên liệu, tạo công ăn việc làm cho người nông dân trồng mía, góp phần phát triển kinh tế nước nhà Nhóm Trang Xây dựng luận chứng kinh tế kĩ thuật cho nhà máy đường mía GVHD: ThS.Nguyễn Hữu Quyền CHƯƠNG II TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan nguyên liệu mía Mía tên gọi chung số lồi chi Mía (Saccharum), bên cạnh lồi lau, lách Chúng loại cỏ sống lâu năm, thuộc tơng Andropogoneae họ Hịa thảo (Poaceae), địa khu vực nhiệt đới ôn đới ấm Cựu giới Chúng có thân to mập, chia đốt, chứa nhiều đường, cao từ 2-6 m Tất dạng mía đường trồng ngày dạng lai ghép nội chi phức tạp Chúng trồng để thu hoạch nhằm sản xuất đường 2.1.1 Trồng sử dụng Những ghi chép lịch sử mía bắt nguồn từ năm 510 TCN Thời đó, triều vị vua vĩ đại Darius I, Đế quốc Ba Tư hùng mạnh Khi chinh phạt Ấn Độ, ơng tìm thấy mía viết: "Loại sồi mang lại mật ong mà khơng có ong" Ngày nay, khoảng 200 quốc gia vùng lãnh thổ trồng mía đường sản xuất khoảng 1.324,6 triệu (khoảng lần nhiều sản lượng củ cải đường) Vào năm 2005, nhà sản xuất mía đường lớn giới Brasil, Ấn Độ Người ta dùng mía đường vào sản xuất đường, xirơ Falernum, mật mía, rum, đồ uống khụng cn, cachaỗa (mt loi ru ca Brasil) v cn để làm nhiên liệu Bã mía cịn lại sau ép đường đốt để sản xuất nhiệt - dùng nhà máy- lẫn điện - thông thường bán cho nhà cung cấp điện/hệ thống lưới điện Do chứa nhiều xenluloza nên dùng sản xuất giấy bìa tơng, tiếp thị "thân thiện môi trường" làm từ phụ phẩm sản xuất đường Các thớ sợi từ mía Bengal (Saccharum munja hay Saccharum bengalense) dùng để làm thảm, ngăn hay giỏ, rổ v.v Tây Bengal Thớ sợi dùng Upanayanam - nghi lễ tôn giáo Ấn giáo (Hindu) Ấn Độ có ý nghĩa mặt tơn giáo Nhóm Trang Xây dựng luận chứng kinh tế kĩ thuật cho nhà máy đường mía GVHD: ThS.Nguyễn Hữu Quyền Một số hình ảnh mía thu hoạch mía Nhóm Trang Xây dựng luận chứng kinh tế kĩ thuật cho nhà máy đường mía GVHD: ThS.Nguyễn Hữu Quyền 2.1.2 Đặc điểm sinh trưởng 2.1.2.1 Nhiệt độ Mía loại nhiệt đới nên đòi hỏi điều kiện độ ẩm cao Nhiệt độ bình qn thích hợp cho sinh trưởng mía 15-26⁰C Giống mía nhiệt đới sinh trưởng chậm nhiệt độ 21⁰C ngừng sinh trưởng nhiệt độ 13⁰C 5⁰C chết Những giống mía nhiệt đới chịu rét tốt nhiệt độ thích hợp giống mía nhiệt đới Thời kì nảy mầm mía cần nhiệt độ 15⁰C tốt từ 26-33⁰C Mía nảy mầm nhiệt độ 15⁰C 40⁰C Từ 28-35⁰C nhiệt độ thích hợp cho mía vươn cao Sự dao động biên độ nhiệt ngày đêm liên quan tới tỉ lệ đường mía Giới hạn nhiệt độ thích hợp cho thời kì mía chin từ 15-20⁰C Vì tỉ lệ đường mía thường đạt mức cao cho vùng có khí hậu lục địa vùng cao 2.1.2.2 Ánh sáng Mía nhạy cảm với ánh sáng đòi hỏi cao ánh sáng Thiếu ánh sáng, mía phát triển khơng tốt, hàm lượng đường thấp Mía cần thời gian tối thiểu 1200 tốt 2000 Quang hợp mía tỉ lệ thuận với cường độ độ dài chiếu sáng Thiếu ánh sáng hút phân phân đạm, lân, kali hiệu ánh sáng đầy đủ Vì vùng nhiệt đới nhiệt đới mía vươn cao mạnh bắt đầu vào mùa hè có độ dài ngày tăng lên Chính vậy, nhân tố quan trọng định suất sản lượng mía 2.1.2.3 Độ ẩm Mía cần nhiều nước lại sợ úng nước Mía phát triển tốt vùng có lượng mưa từ 1500mm/năm Giai đoạn sinh trưởng mía u cầu lượng mưa từ 100-170mm/tháng Khi chín cần khơ ráo, mía thu hoạch sau thời gian khơ khoảng tháng cho tỉ lệ đường cao Bởi nước nằm vùng khô hạn trồng mía tốt cịn nơi mưa nhiều phân bố năm việc trồng mía khơng hiệu Gió bão làm đổ dẫn đến làm giảm suất, giảm phẩm chất Chính gió dấu hiệu quan trọng cơng tác dự báo lên kế hoạch chế biến tốn chi phí mà giá trị sản xuất phẩm chất mía ngun liệu cao Nhóm 4 Trang Xây dựng luận chứng kinh tế kĩ thuật cho nhà máy đường mía GVHD: ThS.Nguyễn Hữu Quyền 2.1.2.4 Độ cao Độ cao có liên quan đến cường độ chiếu sáng mức chênh lệch nhiệt độ ngày đêm, ảnh hưởng đến khả tích tụ đường mía, điều ảnh hưởng đến hoạt động khâu qui trình chế biến Giới hạn độ cao cho mía sinh trưởng phát triển vùng xích đạo 1600m, vùng nhiệt đới 700-800 m 2.1.2.5 Đất trồng Mía loại cơng nghiệp khoẻ, dễ tính, khơng kén đất, trồng mía nhiều loại đất khác nhau, từ 70% sét đến 70% cát Đất thích hợp cho mía loại đất xốp, tầng canh tác sâu, có độ phì cao, giữ ẩm tốt dễ nước Có thể trồng mía có kết nơi đất sét nặng đất than bùn, đất hoàn tồn cát, đất chua mặn, đất đồi, khơ hạn màu mỡ Yêu cầu tối thiểu với đất trồng có độ sâu, độ thống định, độ PH khơng vượt giới hạn C,°từ 4-9, độ PH thích hợp 5,5-7,5 Độ dốc địa hình khơng vượt q 15 đất không ngập úng thường xuyên Những vùng đất đai phẳng giới vận tải tương đối thuận lợi bố trí trồng mía Ngồi người ta canh tác mía vùng gị đồi có độ dốc khơng lớn vùng trung du miền núi Tuy nhiên vùng địa bàn cần bố trí rãnh mía theo đường đồng mức để tránh sói mịn đất Ngành trồng mía cho hiệu kinh tế cao hình thành vùng chun canh có qui mơ lớn 2.1.3 Giá trị kinh tế mía Mía công nghiệp lấy đường quan trọng ngành công nghiệp đường Đường loại thực phẩm cần có cấu bữa ăn hàng ngày nhiều quốc gia giới, loại nguyên liệu quan trọng nhiều ngành sản xuất công nghiệp nhẹ hàng tiêu dùng bánh kẹo Về mặt kinh tế nhận thấy thân mía chứa khoảng 80-90% nước dịch, dịch chứa khoảng 16-18% đường Vào thời kì mía chín già người ta thu hoạch mía đem ép lấy nước Từ nước dịch mía chế lọc đặc thành đường Có hai phương pháp chế biến thủ cơng có dạng đường đen, mật, đường hoa mai Nếu chế biến qua nhà máy sau lọc phương pháp ly tâm, loại đường kết tinh, tinh khiết Ngồi sản phẩm đường phụ phẩm mía bao gồm: Nhóm Trang Xây dựng luận chứng kinh tế kĩ thuật cho nhà máy đường mía GVHD: ThS.Nguyễn Hữu Quyền • Bã mía chiếm 25-30% trọng lượng mía đem ép Trong bã mía chứa trung bình 49% nước, 48% xơ (trong chứa 45-55% cellulose) 2,5% chất hồ tan (đường) Bã mía dùng làm nguyên liệu đốt lò, làm bột giấy, ép thành ván dùng kiến trúc, cao làm Furfural nguyên liệu cho ngành sợi tổng hợp Trong tương lai mà rừng ngày giảm nguồn nguyên liệu làm bột giấy, làm sợi từ rừng giảm mía ngun liệu quan trọng để thay Mật gỉ chiếm 3-5% trọng lượng đem ép Thành phần mật gỉ trung bình chứa • 20% nước, đường saccaro 35%, đường khử 20%, tro 15%, protein 5%, sáp 1%, bột 4% trọng lượng riêng Từ mật gỉ cho lên men chưng cất rượu rum, sản xuất men loại Một mật gỉ cho men khô loại axit axetic, sản xuất 300 lít tinh dầu 3800 l rượu,…Từ mía tốt người ta sản xuất 35-50 lít cồn 96 với kỹ thuật sản xuất đại kỷ 21 sản xuất 7000- 8000 lít cồn để làm nhiên liệu Vì mà nguồn nhiên liệu lỏng ngày cạn kiệt người ta nghĩ đến việc thay lượng kỷ 21 lấy từ mía Bùn lọc chiếm 1,5-3% trọng lượng mía đem ép Đây sản phẩm cặn bã cịn • lại sau chế biến đường Trong bùn lọc chứa 0,5% N, 3% Protein thô lượng lớn chất hữu Từ bùn lọc rút sáp mía để sản xuất nhựa xêrin làm sơn, xi đánh giầy, vv Sau lấy sáp bùn lọc dùng làm phân bón tốt Theo ước tính giá trị sản phẩm phụ phẩm cịn cao 2-3 lần sản phẩm đường Mía cịn loại có tác dụng bảo vệ đất tốt Mía thường trồng từ tháng 10 đến tháng hàng năm lúc lượng mưa thấp Đến mùa mưa, mía 4-5 tháng tuổi, giao thành thảm xanh dày, diện tích gấp 4-5 lần diện tích đất làm cho mưa khơng thể rơi trực tiếp xuống mặt đất có tác dụng tránh xói mịn đất cho vùng đồi trung du Hơn mía rễ chum phát triển mạnh tầng đất từ 0- 60cm Một mía tốt có 13-15 rễ, sau thu hoạch rễ để lại đất với chất hữu quý làm tăng độ phì đất Nhóm Trang Xây dựng luận chứng kinh tế kĩ thuật cho nhà máy đường mía GVHD: ThS.Nguyễn Hữu Quyền 2.1.4 Lịch sử nghành mía đường giới Chính người khai phá thuộc địa Anh người tìm đường gọi “vàng trắng” Đường trắng tinh luyện  Phát tình cờ khởi nguồn nạn buôn nô lệ Năm 1492, chuyến du ngoạn đến nước cộng hòa Dominica, nhà thám hiểm Christopher Columbus vơ tình phát lồi có thân mập, đặc biệt có vị mát Columbus chưa thấy giống chuyến thám hiểm trước ông nên cảm thấy tò mò loại Người dân nơi gọi loại mía Chính mơi trường nhiệt đới ấm áp Dominica điều kiện tốt giúp mía phát triển mạnh Thực tế, Columbus khơng phải người phát mía Những ghi chép lịch sử mía cho biết, mía phát từ năm 510 trước Công nguyên Thời đó, triều vị vua vĩ đại Darius I, Đế quốc Ba Tư hùng mạnh Khi chinh phạt Ấn Độ, ơng thấy mía mọc um tùm, người dân Ấn Độ thường ép lấy nước mía để tạo vị cho ăn Sau nếm thử nước mía, vua Darius I ghi lại: "Đúng loại kỳ lạ Nó cho mật ong mà không cần ong nào" Vua Darius I lệnh cho quân lính mang số mía dại tìm hiểu Tuy nhiên, mía sinh trưởng vùng có điều kiện thời tiết ấm vùng nhiệt đới nên khơng có vị trồng khu vực khác Vua Nhóm Trang Xây dựng luận chứng kinh tế kĩ thuật cho nhà máy đường mía GVHD: ThS.Nguyễn Hữu Quyền Darius I điều nên không trồng giống "ngọt mật ong", ông cho loại trồng nên bỏ giống lại cộng hịa Dominica, nơi ơng qua Nhưng người dân nước cộng hịa Dominica khơng biết giống nên bỏ mặc cho mọc hoang, Columbus phát giá trị thực mía Sau này, Columbus mang giống mía trồng nước thuộc địa thuộc vùng biển Caribbean Bắt đầu từ đây, mía trồng rộng rãi đồn điền vùng biển Caribbean, Nam Mỹ nước miền nam Châu Mỹ Vào đầu kỷ 16, mía trở thành lồi biểu trưng siêu cường quốc châu Âu Người Bồ Đào Nha mua giống mía đến Brazil sau đó, mía đường trồng rộng rãi Anh, Hà Lan nước thuộc địa Pháp Barbados Haiti Giữa kỷ 16, người Ấn Độ khám phá cách tạo tinh thể đường từ đây, cách mạng bắt đầu nổ Các nhà khai phá nước Anh gọi đường "vàng trắng" khơng tính chất đặc biệt mà cịn lợi nhuận đường mang lại Lợi nhuận từ việc buôn bán đường lớn đến mức nạn buôn nô lệ ngày lan rộng Hàng triệu nô lệ châu Phi bị bán vào Mỹ để làm việc đồn điền mía, phục vụ cho xưởng sản xuất đường Do lượng nô lệ châu Phi lớn nên chủ đồn điền Anh liên tục sống lo lắng, sợ dậy người nô lệ nên phải nhờ cậy đến bảo vệ lực lượng vệ binh triều đình Thậm chí, chiến bắt đầu nổ tranh giành kỹ thuật chế tạo thứ "vàng trắng" q giá Khơng vậy, đường cịn đưa nước thuộc địa lên có kinh tế độc lập Trong cách mạng nông nghiệp Hồi giáo, công ty Ả Rập thực kỹ thuật sản xuất đường Ấn Độ sau điều chỉnh biến thành ngành cơng nghiệp lớn Ả Rập thành lập nhà máy đường đồn điền lớn giới Vào năm 1540, sản lượng mía thu tăng gấp đôi, đẩy ngành sản xuất đường trở thành ngành cơng nghiệp nước châu Mỹ Các sở nhà máy sản xuất đường liên tiếp mọc lên đảo Santa Catarina có 800 xưởng sản xuất đường bờ biển phía bắc Brazil, Demarara Surinam có 2000 Nhóm Trang Xây dựng luận chứng kinh tế kĩ thuật cho nhà máy đường mía GVHD: ThS.Nguyễn Hữu Quyền Ước chừng có 3000 xưởng nhỏ xây dựng trước năm 1550 Tân Thế Giới, tạo nhu cầu lớn chưa có bánh gang, địn bẩy, trục xe thiết bị khác Các nghề chuyên chế tạo khuôn luyện gang phát triển châu Âu bùng nổ sản xuất đường Như vậy, nhà máy đường phát triển giai đoạn mở đầu cần thiết cho cách mạng công nghiệp vào đầu kỷ 17 sau 2.1.5 Lịch sử phát triển nghành mía đường Việt Nam Mía đường Việt Nam có từ xa xưa, nghành cơng nghiệp mía đường kỷ thứ XX Đến năm 1994, nước có nhà máy đường mía, với tổng cơng suất gần 11.000 mía/ ngày nhà máy đường tinh luyện công suất nhỏ, thiết bị công nghệ lạc hậu Hàng năm phải nhập từ 300.000 đền 500.000 đường Năm 1995 Ở vùng nguyên liệu tập trung lớn, xây dựng nhà máy có thiết bị cơng nghệ tiên tiến đại, kể liên doanh với nước ngoài, sản lượng năm 2000 đạt khoảng triệu Sau năm (1995-2000) có bước tiến đột phát Đầu tư mở rộng công suất nhà máy cũ, xây dựng 33 nhà máy, tổng số nhà máy đường nước 44, tổng công suất 81,500 (so với năm 1994 tăng thêm 33 nhà máy 760.000 công suất), năm 2000 đạt mục tiêu triệu đường Miền Nam: 14 nhà máy, Miền Trung Tây Nguyên: 15 nhà máy, Miền Bắc : 13 nhà máy Tóm lại, thập kỷ qua (1995-2006) thời gian chưa nhiều, hỗ trợ tác động có hiệu sách Chính phủ, ngành mía đường non trẻ Việt Nam góp phần vào tăng trưởng kinh tế quốc dân, phần quan trọng góp phần lớn mặt xã hội, giải việc làm ổn định hàng triệu nơng dân trồng mía vạn cơng nhân ổn định làm việc nhà máy, có đời sống vật chất tinh thần ổn định ngày cải thiện, góp phần chuyển dịch cấu kinh tế tạo nên vùng sản xuất hàng hóa lớn, mặt nơng thơn vùng mía đổi mới… Theo Quy hoạch phát triển mía đường năm 2010, định hướng năm 2020, tiêu diện tích mía 300.000 ha, suất đạt 65 tấn/năm 2.1.6 Thực trạng sản xuất vùng mía ngun liệu Nhóm Trang Xây dựng luận chứng kinh tế kĩ thuật cho nhà máy đường mía GVHD: ThS.Nguyễn Hữu Quyền Các doanh nghiệp mía đường Tây Ninh xây dựng chiến lược dài hạn cho việc đầu tư thâm canh, tăng sản lượng, chất lượng trồng nhằm bảo đảm đủ nguyên liệu cho công suất chế biến để bù cho diện tích trồng mía có khả thiếu hụt trầm trọng năm tới Theo Sở Nông nghiệp Phát triển nơng thơn Tây Ninh, tính đến ngày 10/3, Công ty, nhà máy đường tỉnh Tây Ninh ký hợp đồng đầu tư, bao tiêu niên vụ 2014-2015 với nơng dân 11.608 mía, giảm gần 2.000 so kỳ năm ngối Trong đó, Cơng ty Cổ phần mía đường Thành Thành cơng Tây Ninh (Nhà máy đường Bourbon - Tây Ninh cũ) giảm khoảng 1.000 ha, Cơng ty Cổ phần đường Biên Hịa - Tây Ninh giảm 600 ha; diện tích đầu tư sang Campuchia có chiều hướng giảm mạnh suất thấp, chi phí đầu tư cao, người trồng mía khơng có lãi Ơng Trương Văn Phỉ, Giám đốc nơng nghiệp - Cơng ty Cổ phần mía đường Thành Cơng Tây Ninh cho biết, lý diện tích trồng mía vùng nguyên liệu Công ty giảm từ 15.000 niên vụ 2013-2014 xuống khoảng 14.000 niên vụ 20142015 phần lớn diện tích đất trước nơng dân th trồng mía sau năm hết hợp đồng, bị chủ đất lấy lại chuyển sang trồng khác; mía bị khoai mì (sắn) cạnh tranh gay gắt, giá củ khoai mì tươi liên tục tăng mức cao khoảng 2.250 đồng/kg (30 chữ bột) Tính tốn mặt kinh tế thu nhập từ khoai mì cao gần gấp đơi so với mía, chi phí đầu tư cho loại thấp (khoảng 20 triệu/ha), chu kỳ sản xuất ngắn (khoảng 10 tháng), rủi ro, dễ thu hoạch - Sự cạnh tranh trồng hiệu quả, giá thiếu ổn định, hiệu sản xuất mía chưa cao nên phận lớn nơng dân tính tốn chuyển sang trồng khác, việc phát triển sản xuất mía chưa đảm bảo tiêu đề - Hệ thống giao thông, thủy lợi chưa hồn chỉnh nên gặp nhiều khó khăn sản xuất, phần lớn đất trồng mía Tây Ninh vùng đất cao, đất gò đồi, thiếu nước để bơm tát cho trồng mới, thời vụ trồng phụ thuộc vào thời tiết hạn chế sản xuất mía - Trong cơng tác đạo điều hành phát triển mía cấp ủy, quyền địa phương, Sở ngành chưa đồng bộ, số địa phương thiếu quan tâm đạo việc thực phát triển vùng mía nguyên liệu vùng quy hoạch UBND Tỉnh phê duyệt Tư tưởng cho việc phát triển vùng nguyên liệu ngành Nhóm 10 Trang 10 ... Nhóm Trang Xây dựng luận chứng kinh tế kĩ thuật cho nhà máy đường mía GVHD: ThS.Nguyễn Hữu Quyền Một số hình ảnh mía thu hoạch mía Nhóm Trang Xây dựng luận chứng kinh tế kĩ thuật cho nhà máy... nguyên liệu Nhóm Trang Xây dựng luận chứng kinh tế kĩ thuật cho nhà máy đường mía GVHD: ThS.Nguyễn Hữu Quyền Các doanh nghiệp mía đường Tây Ninh xây dựng chiến lược dài hạn cho việc đầu tư thâm... Độ thường ép lấy nước mía để tạo vị cho ăn Sau nếm thử nước mía, vua Darius I ghi lại: "Đúng loại kỳ lạ Nó cho mật ong mà khơng cần ong nào" Vua Darius I lệnh cho quân lính mang số mía dại tìm