Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men bằng phương pháp hiện đại với năng suất 85 triệu lít bia 10,5° năm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CƠNG NGHỆ SINH HỌC ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA VÀNG LÊN MEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP HIỆN ĐẠI VỚI NĂNG SUẤT 85 TRIỆU LÍT BIA 10,5° /NĂM Người hướng dẫn: ThS PHAN THỊ BÍCH NGỌC Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THU THỦY Số thẻ sinh viên: 107120276 Lớp: 12SH Đà Nẵng, 5/2017 i LỜI NÓI ĐẦU Em xin gởi lời cảm ơn chân thành tới tồn thể thầy giáo khoa Hóa, Ngành Cơng nghệ sinh học trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng tạo điều kiện cho em học tập nghiên cứu môi trường học tập khoa học, giúp cho em có kiến thức vững vàng trước bước vào đời Trong trình làm đồ án với nổ lực thân, giúp đỡ bạn chia sẻ kiến thức kinh nghiệm, tài liệu cảm ơn gia đình tài trợ tài chính đợng viên suốt trình học tập, với quan tâm bảo tận tình thầy bộ môn Công nghệ sinh học Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn bảo tân tình cô giáo ThS.Phan Thị Bích Ngọc người trực tiếp hướng dẫn, bảo cho em suốt q trình hồn thành đồ án tốt nghiệp Do thời gian có hạn, trình đợ chun mơn chưa chun sâu, chưa trải nghiệm thực tế nên đồ án tốt nghiệp em khơng tránh khỏi thiếu sót mong q thầy bạn bè góp ý Em xin chân thành cảm ơn ii LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp em Những số liệu, công thức đồ án tốt nghiệp trung thực, trích dẫn từ sách Nếu không chính xác em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Sinh viên thực iii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN LỜI NÓI ĐẦU i LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC HÌNH ẢNH xi DANH MỤC BẢNG xiii LỜI MỞ ĐẦU Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Đặc điểm thiên nhiên 1.2 Vùng nguyên liệu 1.3 Hợp tác hóa 1.4 Nguồn cung cấp điện, hơi, nhiên liệu 1.5 Nguồn cung cấp nước vấn đề xử lý nước .3 1.6 Nguồn nhân lực 1.7 Giao thông vận tải .3 1.8 Thị trường tiêu thụ Chương 2: TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu sản phẩm 2.2 Nguyên liệu 2.2.1 Malt 2.2.2.Hoa houblon 2.2.3 Nước 2.2.4 Gạo 10 2.2.5 Đường 11 2.2.6 Nấm men 11 2.3 Các nguyên liệu phụ khác .12 2.3.1 Chế phẩm enzyme 12 2.3.2 Hóa chất 12 2.3.3 Chất trợ lọc 12 2.3.4 Chất màu caramen 13 2.4 Các q trình sinh hóa xảy 13 iv 2.4.1 Các trình xảy nấu 13 2.4.1.1 Quá trình enzyme 13 2.4.2 Các trình xảy houblon hóa 13 2.4.3 Các trình xảy lên men 14 2.5 Tình hình sản xuất tiêu thụ bia giới Việt Nam 15 2.5.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ giới 15 2.5.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ Việt Nam 15 Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 16 3.1 Dây chuyền công nghệ 16 3.2 Chọn phương pháp công nghệ 16 3.2.1 Nguyên liệu 16 3.2.2 Công đoạn làm 17 3.2.3 Công đoạn nghiền 17 3.2.4 Công đoạn nấu 17 3.2.5 Công đoạn lọc dịch đường 17 3.2.6 Công đoạn houblon hóa 17 3.2.7 Công đoạn lắng làm lạnh 18 3.2.8 Công đoạn lên men 18 3.2.9 Công đoạn lọc bia 18 3.2.10 Công đoạn trùng 18 3.3 Thiết minh quy trình cơng nghệ 18 3.3.1 Công đoạn làm 18 3.3.2 Nghiền 19 3.3.3 Nấu 21 3.3.4 Lọc dịch đường 23 3.3.5 Houblon hóa 24 3.3.6 Lắng 25 3.3.7 Làm lạnh 26 3.3.8 Qúa trình lên men 27 3.3.9 Qúa trình lọc 30 3.3.10 Qúa trình ổn định bia 30 3.3.11 Qúa trình chiết bia 31 3.3.12 Thanh trùng 31 3.3.13 Dán nhãn bia chai 32 Chương 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 34 4.1 Số liệu ban đầu 34 v 4.2 Tính số mẻ nấu ngày 34 4.3 Lập biểu đồ sản xuất 34 4.4 Chọn hao hụt qua công đoạn 35 4.5 Tính cân sản phẩm cho 100 kg nguyên liệu ban đầu 35 4.5.1 Lượng chất khô nguyên liệu hạt ( m1 ) 35 4.5.2 Lượng chất khô nguyên liệu hạt sau làm 36 4.5.3 Lượng chất khô nguyên liệu hạt sau nghiền 36 4.5.4 Lượng chất khô hạt chuyển vào dịch đường sau nấu 36 4.5.5 Lượng chất khơ hạt cịn lại sau trình nấu: 36 4.5.6 Lượng chất khơ hạt cịn lại qua q trình lọc: 36 4.5.7 Thể tích dịch đường đun sôi 36 4.5.8 Lượng chất khô sau q trình houblon hóa: 37 4.5.9 Thể tích dịch đường lại sau houblon hóa 37 4.5.10 Lượng chất khơ cịn lại sau q trình lắng 37 4.5.11 Thể tích dịch đường sau lắng : 37 4.5.12 Lượng chất khơ cịn lại sau q trình làm lạnh 38 4.5.13 Thể tích dịch lên men 38 4.5.14 Lượng bia sau lên men 38 4.5.15 Lượng bia lại sau trình lọc 38 4.5.16 Lượng bia cịn lại sau q trình ổn định 38 4.5.17 Lượng bia cịn lại sau q trình chiết rót trùng 38 4.5.18 Lượng hoa houblon cần dùng 38 4.5.19 Lượng enzyme cần dùng 39 4.5.20 Lượng bã thu 39 4.5.21 Lượng cặn lắng lắng 39 4.5.22 Lượng men giống cần dùng 39 4.5.23 Lượng men thu hồi 39 4.5.24 Lượng CO2 thu 39 4.6 Tính cân sản phẩm cho mẻ 40 4.6.1 Lượng nguyên liệu ban đầu 40 4.6.2 Lượng nguyên liệu hạt sau trình làm 40 4.6.3 Lượng nguyên liệu hạt sau trình nghiền 40 4.6.4 Lượng dịch đường đun sôi 41 4.6.5 Lượng dịch đường sau houblon hóa 100℃ 41 4.6.6 Lượng dịch đường sau lắng 41 4.6.7 Lượng dịch lên men 41 vi 4.6.8 Lượng bia sau lên men 41 4.6.9 Lượng bia sau lọc 41 4.6.10 Lượng bia sau trình ổn định 41 4.6.11 Lượng bia thành phẩm 41 4.6.12 Lượng hoa houblon cần dùng 41 4.6.13 Lượng chế phẩm enzyme cần dùng 41 4.6.14 Lượng bã nguyên liệu 41 4.6.15 Lượng men giống 41 4.6.16 Lượng men thu hồi 41 4.6.17 Lượng CO2 thu hồi 42 4.7 Chi phí bao bì 42 4.7.1 Lượng vỏ chai 42 4.7.2 Số lượng nhãn 42 4.7.3 Lượng nắp đậy 42 4.7.4 Két đựng chai 42 Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 45 5.1 Phân xưởng nấu .45 5.1.1 Tính xilo 45 5.1.2 Tính bunke 46 5.1.3 Máy làm nguyên liệu 48 5.1.4 Máy nghiền nguyên liệu 48 5.1.5 Cân nguyên liệu 49 5.1.6 Tính cấu vận chuyển 50 5.1.7 Nồi nấu nguyên liệu 52 5.1.8 Thiết bị lọc dịch đường 56 5.1.9 Thùng chứa bã nguyên liệu 57 5.1.10 Thùng trung gian chứa dịch đường sau lọc 58 5.1.11 Thiết bị lắng whirlpool 59 5.1.12 Thiết bị làm lạnh 60 5.1.13 Tính chọn loại bơm cho phân xưởng nấu 61 5.2.Tính thiết bị cho phân xưởng lên men .64 5.2.1 Thiết bị nhân giống 64 5.2.2 Thiết bị lên men 66 5.2.3 Thiết bị lọc 68 5.2.4 Tính lượng diatomit thùng phối trộn chất trợ lọc 68 5.2.5 Thiết bị ổn định 69 vii 5.2.6 Các loại bơm 69 5.2.7 Cơng đoạn hồn thiện sản phẩm 70 Chương 6: TÍNH TỔ CHỨC 76 6.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy 76 6.2 Tính tổ chức lao động nhà máy 77 6.2.1 Chế độ làm việc 77 6.2.2 Tính tổ chức 77 Chương 7: TÍNH XÂY DỰNG 80 7.1 Kích thước cơng trình 80 7.1.1 Phân xưởng nấu 80 7.1.2 Phân xưởng lên men 80 7.1.3 Phân xưởng chiết rót 80 7.1.4 Khu nguyên liệu 80 7.1.5 Kho thành phẩm 80 7.1.6 Kho chứa két chai không 81 7.1.7 Phân xưởng điện lạnh 81 7.1.8 Phân xưởng lò 81 7.1.9 Nhà hành chính 81 7.1.10 Khu xử lý nước 82 7.1.11 Đài nước 82 7.1.12 Trạm biến áp 82 7.1.13 Nhà đặt máy phát điện dự phòng 82 7.1.14 Nhà ăn - tin 82 7.1.15 Gara ôtô 82 7.1.16 Nhà để xe đạp, xe máy 83 7.1.17 Phòng thường trực bảo vệ 83 7.1.18 Kho nhiên liệu 83 7.1.19 Khu xử lý nước thải 83 7.2 Tính khu đất xây dựng nhà máy 84 7.2.1 Khu đất mở rộng 84 7.2.2 Diện tích khu đất xây dựng nhà máy 84 7.2.3 Tính hệ số sử dụng 84 Chương 8: TÍNH HƠI- NƯỚC 86 8.1 Tính 86 8.1.1 Các công thức sử dụng để tính toán 86 8.1.2 Tính nhiệt cho nồi phân xưởng nấu 87 viii 8.1.3 Tính chi phí cho nồi 90 8.1.4 Tính chọn lò 91 8.2 Tính nước 91 8.2.1 Nước dùng để bổ sung vào máy nghiền ướt, nấu nguyên liệu rửa bã một mẻ 92 8.2.2 Nước dùng vệ sinh thiết bị nấu mẻ 92 8.2.3 Nước dùng cho lò 92 8.2.4 Nước dùng cho phân xưởng lên men 92 8.2.5 Nước dùng cho chiết rót, rửa chai, trùng 92 8.2.6 Nước dùng cho hệ thống lạnh 92 8.2.7 Nước dùng cho sinh hoạt 92 8.3 Tính nhiên liệu 93 8.3.1 Dầu F.O 93 8.3.2 Xăng 93 8.3.3 Dầu nhờn 93 8.3.4 Dầu DO 93 Chương 9: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 94 9.1 Kiểm tra nguyên liệu 94 9.1.1 Kiểm tra chất lượng malt 94 9.1.2 Kiểm tra chất lượng gạo 94 9.1.3 Kiểm tra chất lượng đường saccarose 94 9.1.4 Kiểm tra chất lượng hoa houblon 94 9.1.5 Kiểm tra men giống 94 9.1.6 Kiểm tra nước dùng nấu bia 94 9.2 Kiểm tra công đoạn sản xuất .94 9.2.1 Kiểm tra công đoạn nấu 94 9.2.2 Kiểm tra công đoạn lên men 95 9.2.3 Kiểm tra công đoạn thành phẩm 95 9.3 Kiểm tra sản phẩm 95 9.3.1 Các tiêu đánh giá 96 9.3.2 Các tiêu hoá lý 96 Chương 10: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP NHÀ MÁY 97 10.1 Bảo hộ an toàn lao động 97 10.1.1 Chống độc sản xuất 97 10.1.2 Chống tiếng ồn rung động 97 ix 10.1.3 An toàn hóa chất 97 10.1.4 An toàn thiết bị chịu áp 97 10.1.5 An toàn điện sản xuất 97 10.1.6 An toàn sử dụng thiết bị 98 10.1.7 Phòng chống cháy nổ 98 10.1.8 An tồn với hố chất 98 10.1.9 Chống sét 98 10.2 Vệ sinh công nghiệp 98 10.2.1 Vệ sinh cá nhân công nhân 98 10.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị 98 10.2.3 Vệ sinh xí nghiệp 99 10.3 Xử lý chất thải nhà máy .99 10.3.1 Xử lý phế liệu trình sản xuất 99 10.3.2 Xử lý nước thải 99 KẾT LUẬN 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 PHỤ LỤC 106 x Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm 8.2.1 Nước dùng để bổ sung vào máy nghiền ướt, nấu nguyên liệu rửa bã mẻ Theo 5.1.5.4 lượng nước dùng nấu nguyên liệu: Vn = 16,36 (m3) Theo 5.1.6.7 lượng nước dùng rữa bã: Vr = 5,45 (m3) Vậy lượng nước cần cho nấu nguyên liệu rữa bã một mẻ là: V1 = Vn + Vr = 16,36 + 5,45 = 21,81 (m3) 8.2.2 Nước dùng vệ sinh thiết bị nấu mẻ Chọn nước dùng vệ sinh thiết bị nấu một mẻ 15% lượng nước dùng để nấu rửa bã: V2 = 15%  21,81 = 3,27 (m3) Vậy lượng nước dùng cho phân xưởng nấu một ngày là: VN = 10  (V1 + V2) = 10  (21,81 + 3,27) = 250,8 (m3/ngày) 8.2.3 Nước dùng cho lị Lượng nước dùng cho lị mợt là: 15 (m3) Lượng nước dùng cho một ngày là: VH = 15  24 = 360 (m3/ngày) 8.2.4 Nước dùng cho phân xưởng lên men Chủ yếu để vệ sinh thiết bị lên men, lượng nước dùng một ngày là: VL = 40 m3 /ngày 8.2.5 Nước dùng cho chiết rót, rửa chai, trùng Theo đặc tính kỹ thuật chai lượng nước cần dùng để rửa, trùng một chai 1,5 lít Vậy lượng nước cần dùng cho một ngày là: VC = 1,5  616.673 = 925.009,5 (lít/ngày) = 925,01 (m3/ngày) 8.2.6 Nước dùng cho hệ thống lạnh Yêu cầu lít nước/ lít sản phẩm Theo Bảng 4.3, lượng thành phẩm mợt ngày là: 275.974,16 (lít) Do lượng nước cần dùng là: VHL = 275,97 (m3/ngày) 8.2.7 Nước dùng cho sinh hoạt - Nước dùng cho nhà tắm, nhà vệ sinh:tính cho 60% số người ca đông nhất, tiêu chuẩn 50 lít/người/ngày Lượng nước cần dùng là:  50  0,6  82= 7.380 (lít) = 7,38 (m3/ngày) - Nước dùng cho nhà ăn:sử dụng khoảng 20 (m3/ngày) - Nước cứu hỏa:lượng nước cần dùng 10 lít/giây, chữa cháy liên tục Lượng nước cần là: 3.600   10 = 72.000 (lít) = 72 (m3) - Nước tưới xanh dùng cho mục đích khác:sử dụng 4m3/h sử dụng ngày Lượng nước cần dùng ngày: m3/ngày * Tổng lượng nước dùng cho sinh hoạt Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Thủy Hướng dẫn: Ths Phan Thị Bích Ngọc 92 Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm VS = 7,38 + 20+72+8 = 107,38 (m3) * Tổng lượng nước cần dùng một ngày nhà máy là: V = VN + VH + VL + VC + VHL + VS = 250,8+ 360 + 40 + 925,01 + 275,97 + 107,38 = 1.959,16 (m3/ngày) * Tổng lượng nước cần dùng một năm nhà máy là: 1.959,16 x 308 = 603.421,28 (m3) 8.3 Tính nhiên liệu 8.3.1 Dầu F.O Dầu FO nhiên liệu chính sử dụng cho lò hơi: G= D  (ih − in ) , (kg/h) Q  [10,tr31] Với: D: suất hơi, D = 9.742,09 (kg/h) Q: nhiệt trị dầu: Q = 6.728,20 (kcal/kg) η:hiệusuấtlò hơi: η = 80% = 0,8 ih: nhiệthàmcủahơiở ápsuấtlàmviệc: ih = 651,60 (kcal/kg)[12, tr 314] in: nhiệthàmcủanướcở ápsuấtlàmviệc 3at: in = 133,40 (kcal/kg) Vậy: G = 9.742,09  (651,60 − 133,40) = 937,91 (kg/h) 6.728,2  0,8 Lượng dầu FO nhà máysử dụng một năm là: mFO = 937,91  24  308 = 6.933.030,72 (kg) 8.3.2 Xăng Sử dụng cho xe nhà máy, lượng xăng sử dụng ngày: 150 (l/ngày) Lượng xăng nhà máy sử dụng mợt năm: 150 × 308 = 46200 (lít) 8.3.3 Dầu nhờn Dùng để bơi trơn máy móc, thiết bị, sử dụng (kg/ngày) Lượng dầu nhờn cần cho một năm:  308 = 2156 (kg) 8.3.4 Dầu DO Dùng để chạy máy phát điện, định mức 10 (kg/ngày) điện Lượng dầu dự trữ cho một năm: 10  308 = 3080 (kg) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Thủy Hướng dẫn: Ths Phan Thị Bích Ngọc 93 Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm Chương 9: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 9.1 Kiểm tra nguyên liệu 9.1.1 Kiểm tra chất lượng malt Chất lượng malt đánh giá theo dấu hiệu bên ngồi, số học thành phẩm hóa học chúng phải đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn sản xuất 9.1.2 Kiểm tra chất lượng gạo Gạo nhập phải sẽ, không mốc, không sâu mọt, khơng có mùi vị lạ, khối hạt phải có kích thước đồng Nên chọn loại gạo có đợ trắng đục hàm lượng protein cao hơn, hạt cứng 9.1.3 Kiểm tra chất lượng đường saccarose Đường nhập nhá máy phải nguyên bao, màu sắc, độ ẩm, trạng thái, mùi vị… đường phải theo tiêu chuẩn sản xuất 9.1.4 Kiểm tra chất lượng hoa houblon Hoa houblon nhập phải có mùi thơm đặc trưng, khơng bị nát, khơng có mùi fomat (hoa cũ) Kiểm tra độ ẩm hoa phương pháp sấy đến khối lượng không đổi, độ ẩm cho phép 10 ÷ 14% 9.1.5 Kiểm tra men giống Dùng tiêu giọt ép để quan sát chủng nấm men Saccharomyces Carlsbergensis Khi cịn non, tế bào có dạng hình trịn, hình bầu dục Khi phát triển có nhiều chồi, già có hình ovan dài Ðể đánh giá chất lượng nấm men tiến hành nhuộm màu tế bào để xác định trạng thái sinh lý hoạt lực chúng để định có đưa sản xuất hay không 9.1.6 Kiểm tra nước dùng nấu bia Kiểm tra độ trong, màu sắc vi sinh vật nước sau xử lý Nước sản xuất phải bảo đảm, không màu mùi vị lạ, không chứa vi sinh vật gây bệnh Kiểm tra đợ cứng, đợ pH đợ oxy hố nước + Ðộ cứng cho phép:  mg đương lượng/lit + Ðộ pH: 6,8 7,3 (Ðo giấy quỳ) + Ðợ oxy hố:  mg (Ðo phương pháp KMnO4) 9.2 Kiểm tra công đoạn sản xuất 9.2.1 Kiểm tra cơng đoạn nấu • Nghiền ngun liệu: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Thủy Hướng dẫn: Ths Phan Thị Bích Ngọc 94 Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm - Malt: Khi nghiền cần đảm bảo tỷ lệ thích hợp cỡ hạt ( trấu, lớn, bé bột mịn ) hạn chế mức độ nát vỏ hạt - Gạo: Độ mịn bợt gạo sau nghiền cao tốt • Nấu nguyên liệu, houblon hoá, lọc dịch đường: - Kiểm tra nhiệt độ nấu, tốc độ nâng nhiệt giữ nhiệt đồng hồ nhiệt kế - Kiểm tra mức đợ đường hố: Dùng dung dịch iod để kiểm tra khối dịch đường hoá hết chưa - Kiểm tra đợ dịch lọc - Kiểm tra q trình rửa bã: Kiểm tra nồng độ chất tan nước rửa bã để kết thúc trình lọc Khi nồng đợ chất tan có nước rửa bã nhỏ 1% trình rửa bã kết thúc - Kiểm tra nồng độ dịch đường chảy vào nồi houblon sau lọc • Lắng làm lạnh: - Kiểm tra mức độ suốt dịch đường thiết bị Whirlpool để điều chỉnh thời gian giữ dung dịch thiết bị - Kiểm tra nhiệt độ dịch đường sau làm lạnh nhiệt kế Nhiệt độ dịch lên men sau làm lạnh phải đạt khoảng  0,50C - Kiểm tra độ nồng độ dịch lên men 9.2.2 Kiểm tra cơng đoạn lên men • Kiểm tra q trình ni cấy men sản xuất: - Kiểm tra nhiệt đợ phịng nuôi cấy men sản xuất - Kiểm tra nhiệt độ mơi trường ni cấy nhiệt kế • Kiểm tra q trình lên men: - Kiểm tra nhiệt đợ dịch lên men mức thay đổi nhiệt độ - Kiểm tra nhiễm khuẩn, xác định giá trị pH dịch lên men - Kiểm tra áp suất dư thiết bị lên men - Kiểm tra nồng độ CO2 độ lên men biểu kiến bia trước lọc - Kiểm tra mức độ kết lắng huyền phù • Kiểm tra q trình lọc bia: kiểm tra độ bia sau lọc 9.2.3 Kiểm tra công đoạn thành phẩm - Kiểm tra nước rữa chai - Kiểm tra chế độ nhiệt độ máy trùng - Kiểm tra mức độ rót đầy bia chai - Kiểm tra thời gian trùng 9.3 Kiểm tra sản phẩm Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Thủy Hướng dẫn: Ths Phan Thị Bích Ngọc 95 Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm Ðể kiểm tra, người ta lấy 0,5% lượng bia thành phẩm vị trí khác lô bia để kiểm tra, xác định tiêu Các chai đưa kiểm tra phải khơng hở nắp, nứt vỏ, xì 9.3.1 Các tiêu đánh giá - Vị: Vị bia phải thơm ngon, có vị đắng nhẹ hoa houblon, nhẹ Bia không đắng, hay chua, lạt - Hương: Đưa nhẹ cốc từ xa vào mũi ngửi Bia phải có mùi thơm đặc trưng hoa houblon, malt khơng có mùi men chua - Độ trong: bia chai thành phẩm kiểm tra cách quan sát đáy chai, bia phải suốt, khơng có cặn đáy chai, cặn lơ lửng hạt nhỏ - Độ bọt: Đợ bọt bia đánh giá rót bia vào cốc thuỷ tinh quan sát chiều dày lớp bọt, độ mịn, độ trắng bọt, thời gian bọt tồn Bia chất lượng tốt phải có nhiều bọt, bọt trắng mịn, lâu tan 9.3.2 Các tiêu hoá lý - Xác định tỷ trọng bia tỷ trọng kế - Độ màu: Được xác định cách so màu với dung dịch nước cất có pha thêm dung dịch iod 0,1N Độ màu số ml dung dịch iod 0,1N pha vào dung dịch nước cất để tạo thành dung dịch có màu tương đương với màu bia - Màu sắc bia màu vàng rơm - Độ pH bia: 4,1  4,8 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Thủy Hướng dẫn: Ths Phan Thị Bích Ngọc 96 Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm Chương 10: AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CƠNG NGHIỆP NHÀ MÁY 10.1 Bảo hộ an toàn lao động Bảo hợ an tồn lao đợng sản xuất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người cơng nhân tuổi thọ máy móc Chính nhà máy cần quan tâm tới vấn đề Các nội quy, quy tắc bảo hộ an tồn lao đợng phân xưởng sản xuất, nhà máy coi một điều lệnh bắt buộc Các nhà máy thực phẩm đầu tư đại giảm bớt một phần lao động chân tay, khơng phải mà an tồn lao đợng bị bỏ qua, ngược lại phải quan tâm hơn… Người công nhân phải chấp hành triệt để nội quy, quy trình vận hành máy móc Đối với nhà máy bia cần ý một số khâu sản xuất sau: 10.1.1 Chống độc sản xuất Khí độc nhà máy chủ yếu CO2 trình lên men chính thất thoát Mặc dù thiết kế thiết kế hệ thống thu hồi CO2 Ngoài CO2 hệ thống lị hơi, NH3 từ hệ thống lạnh… 10.1.2 Chống tiếng ồn rung động Tiếng ồn rung động ảnh hưởng không tốt đến sức khoẻ công nhân gây trạng thái mệt mỏi cho công nhân, ảnh hưởng thính giác, huyết áp,…dẫn đến giảm suất làm việc 10.1.3 An tồn hóa chất Các hoá chất phải đặt nơi quy định Khi sử dụng phải tuân theo quy định đề để tránh gây đợc hại, ăn mịn hư hỏng thiết bị 10.1.4 An toàn thiết bị chịu áp Van chịu áp trang bị thiết bị nồi hơi, tank lên men, tank tàng trữ, bình nạp CO2,…vì an tồn thiết bị chịu áp cần quan tâm 10.1.5 An toàn điện sản xuất - Phải thực nợi quy an tồn điện - Cách điện phần mạch điện - Bố trí đường dây điện xa tầm tay hay đường lại cơng nhân Bố trí cầu dao để đóng ngắt kịp thời có cố điện - Nối đất, cách điện tốt Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Thủy Hướng dẫn: Ths Phan Thị Bích Ngọc 97 Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm 10.1.6 An toàn sử dụng thiết bị - Thiết bị, máy móc phải sử dụng chức năng, công suất - Mỗi loại thiết bị phải có hồ sơ rõ ràng Sau ca làm việc phải có bàn giao máy móc, nêu rõ tình trạng để ca sau xử lý - Thường xuyên theo dõi chế đợ làm việc máy móc, thiết bị - Có chế đợ vệ sinh, sát trùng, vơ dầu mỡ cho thiết bị 10.1.7 Phòng chống cháy nổ - Nguyên nhân xảy cháy nổ tiếp xúc với lửa, tác động tia lửa điện, cạn nước lò hơi, ống bị co giãn, cong lại gây nổ - Ðề phòng cháy nổ cần phải tuyệt đối tuân theo thao tác thiết bị hướng dẫn - Không hút thuốc kho nguyên liệu, xăng dầu, gara ô tô… - Phải đủ nước, thiết bị chữa cháy - Thường xuyên kiểm tra định kỳ cơng tác phịng cháy nhà máy 10.1.8 An tồn với hố chất Các hố chất phải đặt nơi quy định Khi sử dụng phải tuân theo quy định đề để tránh gây độc hại, ăn mòn hư hỏng thiết bị 10.1.9 Chống sét Ðể đảm bảo an tồn cho cơng trình nhà máy, phải có cợt thu lơi cho cơng trình vị trí cao 10.2 Vệ sinh cơng nghiệp Trong nhà máy bia, vấn đề vệ sinh công nghiệp có ý nghĩa quan trọng Nếu tiêu chuẩn vệ sinh nhà máy không đảm bảo tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật gây bệnh phát triển, làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sức khoẻ người tiêu dùng công nhân 10.2.1 Vệ sinh cá nhân công nhân Với cơng nhân trực tiếp sản xuất vấn đề cần phải nghiêm ngặt: - Công nhân phải ăn mặc quần áo Khi vào sản xuất phải mặc đồng phục nhà máy, đội mũ, đeo trang, ủng mang găng tay - Không ăn uống khu vực sản xuất - Thực tốt chế độ khám sức khoẻ cho công nhân theo định kỳ tháng một lần - Không để người đau ốm vào khu vực sản xuất 10.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị - Máy móc thiết bị định kỳ phải vệ sinh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Thủy Hướng dẫn: Ths Phan Thị Bích Ngọc 98 Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm - Ðối với thùng lên men sau giải phóng hết lượng dịch lên men, cần phải vệ sinh sát trùng kỹ để chuẩn bị lên men - Ngoài sau ca làm việc cần vệ sinh dụng cụ chế biến cho 10.2.3 Vệ sinh xí nghiệp - Trong phân xưởng sản xuất, sau mẻ, ca cần phải làm vệ sinh khu làm việc - Thường xuyên kiểm tra vệ sinh phân xưởng 10.3 Xử lý chất thải nhà máy 10.3.1 Xử lý phế liệu trình sản xuất Phế liệu trình sản xuất bã hèm, bã hoa, bã men… loại phế liệu dễ gây nhiễm bẩn Sau mẻ sản xuất cần phải chứa nơi quy định đưa phân xưởng để xử lý Những loại phế liệu bán cho nhà máy chế biến thức ăn gia súc phân bón Việc phải hợp đồng chặt chẽ giải kịp thời để tránh ứ đọng phế liệu, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, sức khỏe người môi trường 10.3.2 Xử lý nước thải Xử lý tồn bợ nước thải nhà máy, theo tiêu chuẩn đầu định, nhằm đảm bảo vệ sinh mơi trường an tồn cho q trình sản xuất Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Thủy Hướng dẫn: Ths Phan Thị Bích Ngọc 99 Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm Nước thải Bể gom nước thải Thiết bị tách rác tinh Rác Bể tách dầu Dầu Bể điều hịa NaCl/HCl Bể sinh hóa Nước Bể lắng Bể nén bùn Bể bồn hồi lưu Bể lắng Máy nén bùn Bùn khô Bể phối trộn Nước rỉ Đem bán Hố ga Bể thủy sinh Nhà máy xử lý nước thải Hình 10.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Thủy Hướng dẫn: Ths Phan Thị Bích Ngọc 100 Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm • Bể gom rác thải tách rác, bể tách dầu Tồn bợ nước thải nhà máy dẫn theo cống hố gom Tại lắp đặt giỏ tách rác để tách loại rác thơ có kích thước lỗ lưới mm để tách loại rác thô trước vào hệ thống Giỏ định kì kéo lên palăng đem đổ Nước thải trước dẫn vào bể điều hòa qua thiết bị tách rác tinh dạng tĩnh có kích thước khe chắn rác 0,5 mm Ở tồn bợ rác có kích thước > 0,5 mm giữ lại, đưa thu gom vào giỏ đựng rác, phần nước đưa qua ngăn tách dầu Tại dầu lên tách theo đường riêng, nước thải tiếp tục chảy qua bể điều hịa • Bể điều hịa, tuyển lắng sơ Nước thải sau tách rác dầu bơm bể điều hòa, tuyển lắng sơ bộ Thời gian lưu Mục đích: - Ổn định lưu lượng dòng chảy, ổn định nồng độ chất bẩn pH - Giảm kích thước tạo chế độ làm việc ổn định cho công việc phía sau, tránh tượng tải nhờ lắng một phần bể Tuyển chất - Bổ sung oxy để đảm bảo môi trường thuận lợi cho trình phân hủy sinh học sau Vật vớt cho vào thùng chứa vật Phần bùn lắng hút định kỳ dùng làm phân bón • Bế sinh học hiếu khí tiếp xúc Nước thải sau keo tụ lắng dẫn vào bể xử lý sinh học hiếu khí với bùn hoạt tính tuần hồn bổ sung mợt chủng vi sinh vật đặc hiệu cho trình phân hủy hiếu khí Không khí đưa vào qua máy nén khí có lưu lượng lớn, áp suất nhỏ, qua hệ thống phân phối khí đáy bể đảm bảo lượng O2 hòa tan > 2mg/lít Thời gian lưu • Bể lắng ly tâm Nước thải qua giai đoạn xử lý sinh học hiếu khí đưa đến bể lắng cuối nhằm chắn giữ bùn sinh giai đoạn xử lý sinh học Lượng bùn hoạt tính tái sử dụng một phần, một phần hút định kỳ đưa qua máy ép bùn để làm phân bón chơn lấp • Bể khử trùng Nước từ bể lắng chảy tràn qua thành bể vào hệ thống mương đưa qua bể khử trùng Tại có thiết bị bổ sung clorin để nhằm giảm hàm lượng phốt Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Thủy Hướng dẫn: Ths Phan Thị Bích Ngọc 101 Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm nước thải, tiêu diệt phần lớn vi sinh vật, mầm bệnh, đảm bảo an tồn nước thải trước đưa vào mơi trường • Nước thải Nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại B thải hệ thống nước khu cơng nghiệp Nước thải sau xử lý đạt thông số thỏa mãn tiêu chuẩn môi trường Việt Nam nguồn tiếp nhận loại B Tức có: pH: 5,5 − BOD5: < 50mg/lít COD: < 80mg/lít TSS: < 100mg/lít Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Thủy Hướng dẫn: Ths Phan Thị Bích Ngọc 102 Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm KẾT LUẬN Sau tháng học hỏi, nghiên cứu tìm hiểu với giúp đỡ tận tình giáo viên hướng dẫn Th.s Phan Thị Bích Ngọc Nay hoàn thành tập đồ án tốt nghiệp với đề tài: "Thiết kế nhà máy bia vàng lên men phương pháp đại suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm " Nhà máy đời đáp ứng nhu cầu giải khát cho người nước, đồng thời giải vấn đề việc làm cho người lao đợng Nhà máy sản xuất theo quy trình cơng nghệ đại, tự đợng hóa để thu hiệu kinh tế cao Trong trình làm đồ án giúp tơi nhìn nhận, học hỏi ứng dụng kiến thức học vào thực tế, đồng thời tìm hiểu nhiều kiến thức từ lí thuyết đến thực tế, đặc biệt kiến thức chuyên ngành Đồ án bao gồm nội dung chính: + Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng nhà máy + Cơ sở thiết kế nhà máy (cơ sở vật chất, điều kiện tự nhiên, ) + Nguyên liệu (đặc điểm, tính chất, thành phần, thu hoạch, nguồn cung cấp) + Dây chuyền sản xuất nhà máy (công nghệ sản xuất, thông số kỹ thuật) + Thiết bị (tính cân vật chất, tính chọn thiết bị) + Các vấn đề khác: Tính hơi, tính tổ chức, tính xây dựng, an tồn lao đợng, kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm Tuy nhiên với thời gian thiết kế hạn hẹp với hạn chế chuyên môn kinh nghiệm thực tế ít ỏi nên tập đồ án không tránh khỏi thiếu sót, kính mong q Thầy, Cơ bạn góp ý kiến để tập đồ án hồn chỉnh Đà nẵng, ngày 25 tháng 04 năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Thị Thu Thủy Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Thủy Hướng dẫn: Ths Phan Thị Bích Ngọc 103 Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tài liệu Tiếng Việt GS, TSKH Nguyễn Bin tập thể tác giả (2004).Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất tập I - NXB KH&KT Hà Nợi Nguyễn Bin Tính tốn q trình, thiết bị cơng nghệ hố chất thực phẩm NXB Khoa học & Kỹ thuật GS, TS Nguyễn Thị Hiền (2009) Khoa học- Công nghệ Malt Bia, NXB KH&KT PGS TS Hồng Đình Hồ (2000) Công nghệ sản xuất malt bia, NXB KH&KT ThS Trần Xuân Ngạch, ThS Phan Bích Ngọc (2005), Bài giảng môn học Công nghệ lên men, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng ThS Phan Thị Bích Ngọc (1991) Công nghệ lên men, NXB Đà Nẵng ThS Trần Thế Truyền (1999) Cơ sở thiết kế nhà máy hoá, NXB Đà Nẵng Phan Sâm (1985), Sổ tay kỹ thuật nồi hơi, NXB Hà Nội TS Trần Xoa, Pgs,TS Nguyễn Trọng Khng Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hoá chất tập , NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội 10 TS Lê Lý Thùy Trâm, Bài giảng môn học Công nghệ lên men, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng B Tài liệu internet 11 http://www.krones.com/en/products/process-technology/milling-beer.php 12 http://alphacorp.com.vn/product/284-may-nghien-bua.html 13 http://loadcellvn.com/product/4/can-san-vmc.html 14 http://www.indiamart.com/gracepackagingmachine/bucketelevator.html#bucketelevator-machine 15 http://www.doko.vn/tai-lieu/quy-trinh-san-xuat-sua-tiet-trung-va-thiet-bi-174689 16 http://bomchuyendung.com/san-pham/may-bom-ly-tam-truc-ngang-pentaxcm32160c-5860.html 17 http://maybomhangphu.com/san-pham/may-bom-ly-tam-truc-ngang-cong-nghiepcm-65-160a-20hp/ 18 http://hydrotrend.ru/filter-press/membrane-filter-press/membrannye-filtr-pressyserii-2000/ 19 http://maybomcenter.com/san-pham/may-bom-cong-nghiep-pentax-cm32-160a/ 20 http://www.tasaba.vn/May-chiet-rot/may-chiet-rot-chai-pet-3-in-1.html 21 http://www.com/en/products/filling-technology/pre-buffer-cooling.php Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Thủy Hướng dẫn: Ths Phan Thị Bích Ngọc 104 Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm 22 http://www.tanvanlong.vn/lo-hoi-dot-than-kieu-ghi-xich/12-sp.html 23.http://suckhoe.vnexpress.net/tin-tuc/cac-benh/chat-tao-vi-dang-cua-bia-co-thephong-chong-ung-thu-3369971.html?utm_source=search_vne 24 http://biatuoi.vn/newsdetail/the-gioi-bia/a58b7814/lich-su-bia Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Thủy Hướng dẫn: Ths Phan Thị Bích Ngọc 105 Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm PHỤ LỤC Phụ lục số 1: Bản vẽ phân xưởng nấu Phụ lục số 2: Bản vẽ phân xưởng lên men Phụ lục số 3: Bản vẽ phân xưởng chiết rót Phụ lục số 4: Bản vẽ sơ đồ nước Phụ lục số 5: Bản vẽ mặt tổng thể nhà máy Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Thủy Hướng dẫn: Ths Phan Thị Bích Ngọc 106 ... thêm nhà máy bia có suất cao thời gian hợp lí cần thiết Với mục đích trên, phân công đề tài: “ Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5° /năm? ??... Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm 2.5 Tình hình sản xuất tiêu thụ bia giới Việt Nam 2.5.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ giới Đối với. .. 30 Thiết kế nhà máy sản xuất bia vàng lên men phương pháp đại với suất 85 triệu lít bia 10,5°/ năm 3.3.9.4 Phương pháp tiến hành Bia sau lọc mợt chất lỏng bão hịa CO2, chuyển bia từ thùng lên