Nghiên cứu, khảo sát, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn tại công ty cổ phần sắn sơn sơn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN SẮN SƠN SƠN NGÔ MINH CÔNG HÀ NỘI 2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN SẮN SƠN SƠN NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ: 60.85.06 NGÔ MINH CÔNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LÂN HÀ NỘI 2009 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu, khảo sát, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn Công ty Cổ phần sắn Sơn Sơn” PGS TS Nguyễn Ngọc Lân hướng dẫn thực chép tác giả hay tổ chức ngồi nước Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm nội dung trình bày đề tài! Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2009 Học viên Ngô Minh Công LỜI CẢM ƠN! Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc PGS.TS Nguyễn Ngọc Lân, người thầy tận tình hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Xin cảm ơn Thầy, Cô giáo Viện khoa học Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tận tình giúp đỡ, dạy dỗ, tạo điều kiện đóng góp nhiều ý kiến kinh nghiệm thời gian qua Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Cán phụ trách kỹ thuật Công ty Cổ phần sắn Sơn Sơn tạo điều kiện giúp đỡ tham quan, khảo sát, thu thập số liệu thực tế Công ty Xin cảm ơn đồng nghiệp Viện Khoa học Công nghệ Môi trường - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội động viên tận tình giúp đỡ tơi suốt trình học tập làm luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân bạn bè chăm sóc, giúp đỡ động viên tơi tồn q trình học tập Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2009 Học viên Ngô Minh Công Viện KH & CN Môi Trường Luận văn Thạc sỹ Môc lôc Trang MỞ ĐẦU …………………………………………………………………… Chương I – TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ TINH BỘT Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI …………………………… I.1 Tình hình sản xuất tinh bột sắn giới ……………………… I.2 Tình hình sản xuất tinh bột sắn Việt Nam ………………………… Chương II - CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN VÀ HIỆN TRẠNG MƠI TRƯỜNG ……………………………………………………………… II.1 Cơng nghệ sản xuất tinh bột sắn …………………………………… II.1.1 Đặc trưng nguyên liệu …………………………………………… II.1.2 Cấu tạo thành phần hóa học củ sắn ……………………… II.1.3 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn giới Việt Nam …… II.2 Hiện trạng mơi trường q trình sản xuất tinh bột sắn ……… II.2.1 Khí thải …………………………………………… II.2.2 Nước thải ………………………………………………………… II.2.3 Chất thải rắn ……………………………………………………… II.3 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn Công ty Cổ phần sắn Sơn Sơn II.3.1 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn Công ty Cổ phần sắn Sơn Sơn II.3.2 Thuyết minh công nghệ sản xuất ………………………………… II.3.3 Hiện trạng nước thải Công ty Cổ phần Sắn Sơn Sơn ………… Chương III - PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN ………………………………………………… III.1 Các phương pháp bổ trợ cho xử lý sinh học ……………………… III.2 Xử lý nước thải điều kiện tự nhiên …… .………………… III.2.1 Cánh đồng lọc, cánh đồng tưới ………………………………… III.2.2 Xử lý hồ sinh học …………………………………………… III.3 Xử lý nước thải điều kiện nhân tạo ………………………… III.3.1 Các q trình hiếu khí …………………… .………………… III.3.2 Xử lý nước thải phương pháp yếm khí …………………… III.4 Một số cơng nghệ, hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn áp dụng Việt Nam …………………………………………………… Ngô Minh Công – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 3 10 10 10 11 16 25 25 26 28 29 29 31 36 39 39 39 39 42 47 47 55 64 Luận văn Thạc sỹ Viện KH & CN Môi Trường Chương IV – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN………………… 65 IV.1 Mục đích, nội dung nghiên cứu …………………………………… 65 IV.1.1 Mục đích ………………………………………………………… 65 IV.1.2 Nội dung nghiên cứu …………………………………………… 65 IV.2 Đối tượng phương pháp nghiên cứu…………………………… 65 IV.2.1 Đối tượng nghiên cứu…………………………………………… 65 IV.2.2 Phương pháp phân tích ………………………………………… 66 IV.2.3 Các thông số đánh giá hiệu xử lý …………………………… 67 IV.3 Mơ hình thiết bị Pilot …………………………… 68 IV.3.1 Mơ hình thiết bị UASB ………………………………………… 68 IV.3.2 Mơ hình thiết bị Aeroten ………………………………………… 69 IV.4 Kết nghiên cứu thảo luận …………………………… 70 Chương V – THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN 79 TINH BỘT – CÔNG TY CỔ PHẦN SẮN SƠN SƠN ……………………… V.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn … 79 V.2 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải Công ty CP sắn Sơn Sơn … 80 V.3 Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty CP sắn 83 Sơn Sơn ……………………………………………………………… V.3.1 Bể lắng ngang …………………………………………………… 84 V.3.2 Bể điều hòa ……………………………………………………… 86 V.3.3 Bể đông keo tụ …………………………………………………… 87 V.3.4 Bể lắng tách nước keo tụ ……………………………… 89 V.3.5 Bể UASB ………………………………………………………… 90 V.3.6 Bể Aeroten ………………………………………………………… 93 V.3.7 Bể lắng bậc II ……………………………………………………… 104 Chương VI – TÍNH TỐN CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ VẬN HÀNH HỆ 106 THỐNG …………………………………………………………………… VI.1 Chi phí xây dựng hệ thống ………………………………… 106 VI.2 Chi phí vận hành hệ thống ……………………………… 108 KẾT LUẬN ……………………………………………………………… 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………… 111 PHỤ LỤC 113 Ngô Minh Công – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Viện KH & CN Môi Trường Luận văn Thạc sỹ DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Một số nhà máy sản xuất tinh bột sắn qui mô lớn Việt Nam Bảng 2.1: Thành phần hoá học củ sắn Bảng 2.2 Đặc trưng nước thải từ sản xuất tinh bột sắn Bảng 2.3 Thành phần bã thải sắn Bảng 2.4 Nhu cầu nguyên vật liệu cho sản xuất 6.000 TB/năm Bảng 2.5 Đặc trưng nước thải công đoạn rửa củ Bảng 2.6 Đặc trưng nước thải công đoạn trích ly chiết xuất Bảng 3.1 Một số nồng độ giới hạn cho phép chất độc trình lên men Bảng 4.1 Thành phần nước thải cơng đoạn trích ly Bảng 4.2 Ảnh hưởng hàm lượng C325 đến hiệu xử lý Bảng 4.3 Ảnh hưởng pH đến hiệu keo tụ Bảng 4.4 Ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu xử lý bể UASB Bảng 4.5 Ảnh hưởng tải lượng dòng vào tới hiệu xử lý Bảng 4.6 Ảnh hưởng thời gian lưu tới hiệu xử lý bể Aeroten Bảng 5.1 Lượng khí biogas ước tính thu hồi từ hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn Bảng 5.2 Hiệu suất tách bể lắng ngang Bảng 5.3 Hiệu suất tách bể lắng tách nước keo tụ Bảng 5.4 Bể xử lý yếm khí UASB Bảng 6.1 Tổng chi phí xây dựng lắp đặt hệ thống Bảng 6.2 Bảng định mức chi phí cho 1m3 nước thải Ngơ Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ Viện KH & CN Mơi Trường DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Biểu đồ tăng trưởng diện tích, suất sản lượng tinh bột sắn nước ta Hình 2.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất tinh bột sắn kèm dịng thải Thái Lan Hình 2.2 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất tinh bột sắn kèm dịng thải Trung Quốc Hình 2.3 Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ sản xuất tinh bột sắn thủ cơng Việt Nam Hình 2.4: Cân vật chất sản xuất tinh bột sắn từ củ tươi Hình 2.5 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất tinh bột sắn Cơng ty Cổ phần sắn Sơn Sơn Hình 3.1 Sơ đồ chuyển hóa hồ tùy tiện Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống Aeroten truyền thống Hình 3.3 Bể lọc sinh học Hình 4.1 Mơ hình thiết bị UASB Hình 4.2 Mơ hình thiết bị Aeroten Hình 4.3 Ảnh hưởng hàm lượng C325 đến hiệu xử lý Hình 4.4 Ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý Hình 4.5 Ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu xử lý yếm khí Hình 4.6 Ảnh hưởng tải lượng dòng vào tới hiệu xử lý Hình 4.7 Ảnh hưởng thời gian lưu tới hiệu xử lý bể Aeroten Hình 5.1 Cơng nghệ thích hợp xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn Hình 5.2: Đĩa phân phối khí Ngơ Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Viện KH & CN Môi Trường Luận văn Thạc sỹ DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT COD Nhu cầu oxy hố hóa học BOD5 Nhu cầu oxy hố sinh học (5 ngày) SS Hàm lượng chất rắn lơ lửng CN- Hàm lượng Xianua SO42- Hàm lượng sunfat ΣN Tổng hàm lượng nitơ ΣP Tổng hàm lượng phốt UASB Bể xử lý yếm khí chảy ngược dịng FAO Tổ chức lương thực giới TCVN Tiêu chuẩn Việt nam ĐHBKHN Trường Đại học Bách khoa Hà Nội KH&CN Khoa học Công nghệ CNMT Công nghệ Môi trường KTMT Kỹ thuật Môi trường CP Cổ phần TB Tinh bột SP Sản phẩm Ngô Minh Công – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ Viện KH & CN Môi Trường MỞ ĐẦU Trong q trình cơng nghiệp hóa – đại hóa đất nước, công nghiệp chế biến nông sản thực phẩm ngành trọng phát triển Sự phát triển sản xuất không đồng với quy hoạch bảo vệ môi trường gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, dẫn đến hiểm họa mơi trường Hiện công nghệ sản xuất tinh bột sắn ngày phát triển, sản lượng tinh bột sắn không ngưng tăng lên Sản phẩm tinh bột sắn sử dụng nhiều lĩnh vực kinh tế đời sống Sắn nguồn lương thực trực tiếp cho người, thức ăn cho gia súc, ngồi cịn ngun liệu cho nhiều ngành công nghiệp khác như: công nghiệp dược, may mặc, thực phẩm, … Tuy nhiên trình sản xuất tinh bột sắn tạo lượng lớn chất thải, nước thải Đáng quan tâm nước thải từ cơng đoạn ly tâm (trích ly), nước thải thường có hàm lượng chất nhiễm cao: COD thường biến động từ 7.000 ÷ 41.000 mg/l, BOD5 biến động từ 6.200 ÷ 23.000 mg/l hàm lượng chất rắn lơ lửng cao từ 330 ÷ 4.100 mg/l, độ pH tương đối thấp từ 3,8 ÷ 5,7 [1] Lượng nước thải thải môi trường gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Xuất phát từ mục tiêu giảm thiểu ô nhiễm, giảm tác động đến môi trường sức khỏe cộng đồng, đáp ứng yêu cầu ngày nghiêm ngặt Luật Mơi trường chất lượng nước thải, điều cần thiết cấp bách phải có giải pháp thích hợp nhằm xử lý kịp thời nước thải, tránh ô nhiễm môi trường, đảm bảo phát triển bền vững Do tơi giao thực đề tài: “Nghiên cứu, khảo sát, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn – Công ty Cổ phần sắn Sơn Sơn, Thanh Sơn, Phú Thọ” Đây đề tài triển khai thực tế Ngô Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ 99 Viện KH & CN Mơi Trường - Đường kính ống dẫn nước khỏi bể Aeroten 4×Q 24 × 3600 × Π × v nr D nr = vnr : vận tốc nước tự chảy ống dẫn cao độ vnr = 0,3-0,9 (m/s) Chọn vnr = 0,5 m/s  Dnr ≈ 210 mm Chọn ống dẫn PVC ф = 250 mm - Đường kính ống dẫn bùn tuần hồn [20]: 4.Qth 24.3600.π vb Db = Trong đó: - Qth: Lưu lượng bùn tuần hoàn, Qth = 600 m3/ngày - vb: Vận tốc bùn chảy ống điều kiện bơm, vb = ÷ m/s; chọn vb = m/s  Db = 4.600 = 66(mm) 3600.24.Π.2 Chọn ống dẫn bùn ống nhựa PVC, đường kính φ 76 mm Xác định lượng khơng khí cần thiết cung cấp cho bể Aeroten - Lượng oxi cần thiết theo kiện chuẩn phản ứng 20oC [20]: OCo = Q *( So − S ) - 1,42 * Px 1000* f Trong đó: - So: Nồng độ BOD5 đầu vào, So = 328 mg/l - S: Nồng độ BOD5 hoà tan đầu ra, S = 28,7 mg/l - f: Hệ số chuyển đổi từ BOD5 sang COD; f = 0,55 - Px: Lượng sinh khối gia tăng ngày tính theo hàm lượng chất rắn dễ bay hơi; Px = 308,7 kg/ngày  OCo = 1500 × (328 − 28,7) - 1,42 x 308,7 ≈ 378 (kgO2/ngày) 1000 × 0,55 Ngơ Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ 100 Viện KH & CN Môi Trường - Lượng oxi cần thiết điều kiện thực tế [20]: OCt = Trong đó: - Cs: Nồng độ oxi bão hoà nước, Cs = 9,08 mg/l - C: Nồng độ oxi cần trì bể, C = 1,5 ÷ mg/l, chọn C = mg/l - α : Hệ số điều chỉnh lượng oxi ngấm vào nước thải ảnh hưởng hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, thiết bị làm thống, kích thước & hình dáng bể; α = 0,6 ÷ 0,94; chọn α = 0,9 1  9,08  = 478,5 (kgO2/ngày) × ( 25 − 20 ) × 0,9  9,08 −  1,024 OCt = 378 x  - Lượng khơng khí cần thiết [20] OK = OCt *f OU Trong - f: Hệ số an tồn, f = 1,5 ÷ 2, chọn f = 1,5 - OU = Ott.h: Cơng suất hịa tan oxy vào nước thải thiết bị phân phối khí tính theo gam oxi cho m3 khơng khí o Chọn thiết bị khuếch tán khí dạng đĩa ; đường kính d = 240 mm ; chiều cao h = 100 mm; lưu lượng khí qua đĩa phân phối, q = 0,7 – 1,4 l/s Chọn q = 1,0 l/s Hình 5.2: Đĩa phân phối khí - Ou: Cơng suất hoà tan oxi vào nước thải thiết bị phân phối, Ngô Minh Công – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ 101 Viện KH & CN Môi Trường chọn Ou = gO2/m3.m [20] - h: Độ ngập nước thiết bị phân phối khí, h = m  OK = 478,5 × 1,5 = 25634 (m3/ngày) ≈ 0,3(m3/s) × 10 −3 × Số lượng đĩa thổi khí cần lắp đặt bể Aeroten N = OK 0,3 = = 300 (đĩa) q 1,0 × 10 −3 Vậy số đĩa thổi khí cần lắp đặt bể aerotank 300 10/ Tính tốn máy thổi khí Áp lực cần thiết hệ thống phân phối khí Hk = h d + h c + h f + H Trong - hd: Tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn; hd ≤ 0,4 m; chọn hd = 0,2 m - hc: Tổn thất cục bộ; hc ≤ 0,4 m; chọn hc = 0,2 m - hf: Tổn thất qua thiết bị phân phối khí; hf ≤ 0,5 m; chọn hf = 0,3 m - H: Chiều sâu hữu ích bể aerotank; H = 4,5 m  Hk = 0,2 + 0,2 + 0,3 + 4,5 = 5,2 m Áp lực máy thổi khí tính theo Atmotphe: 5,2 Hm = = 0,514 atm 10,12 10,12 Pm = Năng suất yêu cầu Qkk = 25634 (m3/ngày) = 0,3(m3/s) Cơng suất máy thổi khí [20] : Pmáy G * R * T1 = 29, * n * e  p  0, 283    − 1  p1   Trong Ngơ Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ 102 Viện KH & CN Môi Trường - Pmáy : Công suất yêu cầu máy nén khí (KW) - G: Trọng lượng dịng khơng khí , kg/s - G = Qkk × ρkhí = 0,3 * 1,3 = 0,39 kg/s - R : số khí; R = 8,314 KJ/K.mol 0K - T1: Nhiệt độ tuyệt đối khơng khí đầu vào T1= 273 + 25 = 298 0K - P1: áp suất tuyệt đối khơng khí đầu vào P1= atm - P2: áp suất tuyệt đối khơng khí đầu P2=Pm+1=0,514+1=1,514 atm  n= K −1 = 0,283 K ( K = 1,395 khơng khí ) - 29,7 : hệ số chuyển đổi - e: Hiệu suất máy , chọn e= 0,8 0,39 × 8,314 × 298  Pmáy = 29,7 × 0,283 × 0,8  1,514  0, 283  − 1 = 17,9 (KW)       Công suất thực máy thổi khí 1,1 cơng suất tính toán  NT = 1,1N = 19,7 (KW)  Lắp đặt máy thổi khí 22 kw (2 máy chạy hoạt động luân phiên nhau, máy dự phòng) để cấp khí cho bể Aeroten 11/ Cách phân phối đĩa thổi khí bể - Khí từ đường ống dẫn phân phối đường ống phụ (đặt dọc theo chiều rộng bể) để cung cấp cho bể Aeroten - Trên đường ống dẫn khí phụ lắp đặt 10 đường ống nhánh, đường ống lắp - chóp phân phối khí dạng đĩa - Khoảng cách đường ống dẫn khí nhánh 0,75 m - Khoảng cách đường ống ngồi đến thành bể 0,5 m Ngơ Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ Viện KH & CN Môi Trường 103 12/ Tính tốn đường ống dẫn khí Lượng khí qua ống nhánh: q’k = OK = 0,075 (m3/s) Đường kính ống dẫn khí chính: Dk = 4* OK π * vk Trong đó: vk: Vận tốc khí ống dẫn chính; vk = 10 m/s  Dk = 195 (mm) Chọn ống dẫn khí ống thép , đường kính φ 200 mm o Đường kính ống nhánh dẫn khí: dk = Trong đó: 4* q 'k π *v v: Vận tốc khí ống nhánh, v = 10 m/s  dk = 98 (mm) Chọn loại ống dẫn khí nhánh ống thép, đường kính φ 100 mm Kết tính tốn Thơng số Đơn vị Số liệu Chiều dài (L) m 13 Chiều rộng (B) m 12 Chiều cao tổng cộng (H) m 5,0 Lưu lượng khơng khí sục vào bể aerotank (OK) m3/s 0,3 Lưu lượng khí qua ống nhánh (q’k) m3/s 0,075 Đường kính ống dẫn nước khỏi bể Aerotank (Dn) mm 250 Đường kính ống dẫn bùn tuần hồn (Db) mm 76 Đường kính ống dẫn khí (Dk) mm 200 Đường kính ống nhánh dẫn khí (dk) mm 100 Số lượng đĩa phân phối bể Aerotank mm 300 Số lượng ống nhánh phối khí ống h 11 Thời gian lưu nước bể Aerotank Ngô Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ 104 Viện KH & CN Môi Trường V.3.7 Bể lắng bậc II Thông số đầu vào: Q = 1.500 m3/ngày Chọn kiểu bể lắng đứng, chiều cao vùng lắng 4,0m.Tải trọng bề mặt Uo = 17 m3/m2 ngày [20] - Diện tích bề mặt cần thiết bể lắng F= Q 1500 = = 88,24m Uo 17 Thiết kế thành bốn bể hoạt động song song để tăng tính linh động - Kích thước hiệu dụng phần lắng bể lắng: S = 88,24/4 = 22,06 m2 Chọn chiều rộng bể: W = 4,7 m Chiều dài bể: L = S/W = 22,06/4,7 = 4,7m - Thể tích 01 bể lắng là: V = 4,7 x 4,7 x 4,0 = 88, 36 m3 - Thể tích tổng cộng: Vtổng = 88,36 x = 353,44 m3 - Thời gian lưu nước bể: t= V 353,44 x 24 = = 5,7 h Q 1.500 - Vận tốc lên dòng nước bể V = 22,06/24 = 0,92 m/h V.3.8 Sân phơi bùn - Lượng bùn xả từ bể lắng ngang: Q1 = 450 x 1530 x 0,85 x 10-3 = 585,225 kg/ngày - Lượng bùn xả từ bể đông keo tụ: Q2 = 1.050 x (1512 – 218) x 10-3 = 1358,7 kg/ngày - Lượng bùn xả từ bể lắng thứ cấp: Q3 = 77,46 kg/ngày Tổng lượng bùn đưa phơi hàng ngày: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 2021,385 kg/ngày Ngô Minh Công – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ 105 Viện KH & CN Môi Trường Nồng độ bùn vào 5%, bùn khô 25% Tỷ trọng dung dịch bùn S = 1,02, tỷ trọng bùn khô: 1,07 [20] 1/ Thể tích dung dịch bùn 5% đưa vào sân phơi ngày [20] V1 = Q/S.P = 2,021385/1,02x0,05 = 39,635 m3 2/ Chọn chiều dày bùn 25% 8cm sau ngày 1m2sân phơi bùn lượng cặn : g = V.S.P V = 1m2 x 0,08 = 0,08 m3 S = 1,07 ; P = 0,25 g = 0,08 x 1,07 x 0,25 = 0,0214 = 21,4 kg Lượng bùn cần phơi ngày: G = x 2021,385 = 10106,925 kg 4/ Diện tích sân phơi : F = G/g = 10106,925/21,4 = 472,3 m2 Dó diện tích phơi, diện tích đường bao quanh, hố thu nước, lấy 40% diện tích phơi Tổng diện tích sân phơi : F = 1,4 x 472,3 ≈ 660 m2 Kích thước sân phơi bùn 18,660 x 35,330 m Ngô Minh Công – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ Viện KH & CN Môi Trường 106 Chương VI TÍNH TỐN CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG VI.1 CHI PHÍ XÂY DỰNG HỆ THỐNG Bảng 6.1 Tổng chi phí xây dựng lắp đặt hệ thống Đơn STT Hạng mục cơng trình 5B vị Số Đơn giá Thành tiền lượng (1.000đ) (1.000 đ) A Xây lắp Bể lắng ngang V = x (10x3x1,8) 6.610.430 m3 108 1.500 162.000 m3 337,5 1.500 506.250 m3 7,32 m3 176 = 108 m3 Bể điều hoà V = x (9x7,5x2,5) = 337,5m3 ) Bể đông keo tụ 1.500 10.980 V = x x 1,83 = 7,32 m3 Bể lắng tách bùn keo tụ 1.800 Hố gom: L =3m; B =3m; H = 1m Bể UASB có thu khí gas 316.800 5.000 m3 1350 2.000 2.700.000 Bể Aeroten m3 780 1.800 1.404.000 Bể lắng thứ cấp m3 353 1.800 635.400 Nhà vận hành (tường xây, tôn, m2 15 1.000 15.000 10 Bể tiêu hủy bùn m3 20 1.000 20.000 11 Bể tái sinh bùn m3 15 1.000 15.000 BTCT, V = x (13,5 x x 5) diện tích sử dụng 15m2) Ngơ Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ Viện KH & CN Môi Trường 107 12 Sân phơi bùn m2 660 500 13 Bãi lọc trồng 330.000 400.000 14 Bể thu nước sau bãi lọc trồng m3 180 500 B Phần lắp đặt 90.000 350.000 Lắp đặt thiết bị đường ống kỹ 200.000 thuật Lắp đặt hệ thống điện (động lực, 100.000 điều khiển, chiếu sáng) Gia công lắp đặt lan can, cầu 50.000 thang, khung sàn, giá đỡ… C Thiết bị 930.000 Bơm nước thải, Q = 40 - 60m3, 25.000 50.000 H 20.000 80.000 150.000 450.000 100.000 100.000 H = 10 - 15m, N= - 5kw Bơm bùn Q = 15 - 20m3/h; = 15 - 30m; N = 2,5 kw Máy thổi khí, Q = 900 m3/h H = m, N = 22 KW Máy thổi khí, Q = 700 m3/h H = m, N = 15 KW Giàn phân phối khí bể Aeroten Bộ 50.000 200.000 Bơm định lượng, Q = 0-50l/h 20.000 20.000 5.000 10.000 P=10bar Điện áp pha, 380V, 50Hz, Cơng suất 90W Thùng pha hố chất, chế tạo nhựa Inox (V = m2) Ngơ Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ Viện KH & CN Môi Trường 108 Máy khuấy động giảm tốc 7.500 15.000 Cái 2.500 5.000 Nhật, cánh trục inox VN gia công Động 750W-150v/ph Lưới chắn rác D Chi phí khác 10%(A+B+C) Tổng cộng: A+B+C+D 789.043 8.679.473 VI.2 CHI PHÍ VẬN HÀNH HỆ THỐNG Bảng 6.2 Bảng định mức chi phí cho 1m3 nước thải Hạng mục TT Khối Đơn Thành Đơn vị lượng giá tiền (Đồng) (Đồng) A Chi phí nguyên, vật liệu, điện I Điện Máy bơm nước thải Kw/m3 0,15 1500 225 Máy bơm bùn Kw/m3 0,075 1500 112,5 Máy thổi khí Kw/m3 0,7 1500 1.050 Thiết bị máy khuấy bể đông Kw/m3 0,04 1500 60 0,012 1500 18 0,28 1500 440 keo tụ Máy khuấy pha hoá chất keo tụ Kw/m3 + máy bơm định lượng Điện cho nhu cầu khác Kw/m3 (30%) Tổng chi phí điện II Hố chất Chất trợ lắng PAA 1905.5 Kg/m3 0,004 Ngô Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 80.000 320 Luận văn Thạc sỹ Kiềm Viện KH & CN Môi Trường 109 Kg/m3 0,03 12.000 Tổng chi phí hố chất B 360 680 Chi phí quản lý Chi phí nhân cơng (6 người) đ/tháng Chi phí quản lý khác (20% đ/tháng 900.000 5.400.000 1.080.000 CPQL) Tổng cộng chi phí quản lý Chi phí QL cho 1m3 C Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa Chi phí bảo dưỡng cho 1m3 đ/tháng 6.480.000 đ/m3 144 đ/ngày 50.000 đ/m3 33,5 Tổng chi phí để xử lý 1m3 2763 đ nước thải Chi phí vận hành cho ngày là: 2763 đ/ngày x 1500 m3/ngày = 4.144.500 đồng/ngày Ngơ Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ 110 Viện KH & CN Môi Trường KẾT LUẬN Sản xuất tinh bột ngành quan trọng hầu hết quốc gia phát triển Đây ngành sản xuất có nhu cầu sử dụng nước lớn Mức độ ô nhiễm nước thải cao, hầu hết vượt tiêu chuẩn cho phép Vì cần có giải pháp xử lý đồng quản lý kỹ thuật để vừa đáp ứng yêu cầu môi trường lại vừa mang lại lợi ích kinh tế Đề tài “Nghiên cứu, khảo sát, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột – Công ty Cổ phần sắn Sơn Sơn – Thanh Sơn, Phú Thọ” đạt nội dung sau: - Khái quát chung trạng môi trường ngành chế biến tinh bột sắn, đưa tranh tổng thể chất ô nhiễm ngành, đặc biệt vấn đề nước thải - Phân tích cơng nghệ sản xuất, trạng hệ thống xử lý nước thải trạng môi trường (đặc biệt nước thải) Công ty Cổ phần sắn Sơn Sơn Nghiên cứu xử lý nước thải quy mô Pilot phịng thí nghiệm, từ thiết kế hệ thống xử lý đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn vệ sinh môi trường Tuy nhiên điều kiện ngành chế biến tinh bột sắn việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý hoàn chỉnh khó thực Vì để đạt tiêu chuẩn môi trường ngày nghiêm ngặt cần có hỗ trợ kinh phí kỹ thuật từ cấp lãnh đạo Ngô Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ 111 Viện KH & CN Môi Trường TÀI LIỆU THAM KHẢO Trung tâm sản xuất Việt Nam (2008), Tài liệu hướng dẫn sản xuất Ngành sản xuất tinh bột sắn, Viện Khoa học & Công nghệ môi trường, Trường ĐHBK Hà Nội, Hà Nội UBND tỉnh Đaklak (1998), Dự án đầu tư xây dựng nhà máy tinh bột sắn công suất 10.000 tấn/năm, Đaklak http://www.foodmarketexchange.com/datacenter/product/feedstuff/tapioca/ http://vi.wikipedia.org/wiki/sắn http://www.agro.gov.vn/news/newsdetail.aspx?targetid=15017 Lê Văn Khoa, SanderBoot (2002), Quản lý môi trường công nghiệp ngành chế biến tinh bột sắn VN Đinh Thế Lộc, Võ Nguyên Quyền, Bùi Thế Hùng, Nguyễn Thế Hùng (1997), Giáo trình lương thực, Tập (2), Nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội, Hà Nội Bùi Đức Hợi (1983-1985), Chế biến lương thực, Tập (3), Đại học Bách khoa Hà Nội Cao Văn Hùng (2001), Bảo quản chế biến sắn (khoai mì) Nhà xuất Nơng nghiệp Hà Nội, Hà Nội 10 Vũ Thị Thu Hiền (2002), Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột thu hồi Biogas, Luận văn thạc sỹ khoa học Kỹ thuật Môi trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 11 Niên gián thống kê (2002), Tổng cục thống kê 12 Đỗ Thị Phương Thảo (2004), Nghiên cứu tận thu sơ sắn trình sản xuất tinh bột làm thức ăn gia súc giàu đạm Đồ án tốt nghiệp Công nghệ Môi trường, Viện Khoa học & Công nghệ môi trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội 13 Công ty Cổ phần sắn Sơn Sơn (2008), Báo cáo đánh giá tác động môi trường Dự án đầu tư xây dựng nhà máy chế biến tinh bột sắn Sơn Sơn, Phú Thọ Ngơ Minh Cơng – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ 112 Viện KH & CN Môi Trường 14 Viện nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy nơng nghiệp (2008), Giáo trình đào tạo kỹ thuật viên công nhân vận.hành hệ thống thiết bị sản xuất tinh bột sắn công suất 60 tân SP/ngày, Hà Nội 15 Nguyễn Thị Sơn (2003), Hướng dẫn vận hành hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Đường Hịa Bình, Viện Khoa học Cơng nghệ Mơi trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội 16 Nguyễn Thị Sơn, Nguyễn Ngọc Lân (2001), Kỹ thuật xử lý nước thải sản xuất đường, Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội 17 Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2002), Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 18 Nguyễn Ngọc Dung (1999), Xử lý nước cấp, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 19 Huỳnh Ngọc Phương Mai (2006) Luận án tiến sĩ Cơng nghệ thích hợp xử lý nước thải chế biến tinh bột khoai mì 20 TS Trịnh Xn Lai (2003), Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 21 Trần Hiếu Nhuệ (1998), Thoát nước xử lý nước thải công nghiệp, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 22 Trịnh Xuân Lai (2003), Tính tốn thiết kế cơng trình hệ thống cấp nước sạch, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 23 Metcalf & Eddy (1996), Wastewater engeneering: Treatment, Disposal, reuse 24 W.Weslay Eckenfelder, Jr, Industrial water pollution control, Third Edition 25 Bộ mơn Q trình Thiết bị cơng nghệ hố học (2004), Sổ tay Q trình Thiết bị cơng nghệ hố chất, Tập (1,2) NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 26 TCXDVN51-2008 Ngô Minh Công – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Luận văn Thạc sỹ 113 PHỤ LỤC Ngô Minh Công – Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009 Viện KH & CN Môi Trường ... THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN 79 TINH BỘT – CÔNG TY CỔ PHẦN SẮN SƠN SƠN ……………………… V.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn … 79 V.2 Lựa chọn công nghệ xử. .. THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN SẮN SƠN SƠN NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ: 60.85.06 NGÔ MINH CÔNG Người hướng... phần sắn Sơn Sơn II.3.1 Công nghệ sản xuất tinh bột sắn Công ty Cổ phần sắn Sơn Sơn II.3.2 Thuyết minh công nghệ sản xuất ………………………………… II.3.3 Hiện trạng nước thải Công ty Cổ phần Sắn Sơn Sơn …………