Quy trình sản xuất và xử lý nước thải trong sản xuất tinh bột khoai mì

NGUYÊN LIỆU – SẢN PHẨM

Tuy nhiên, sẽ gia tăng năng suất và sản lượng do việc áp dụng trồng các giống sắn mới có năng suất củ tươi và năng suất bột cao, đồng thời với việc đẩy mạnh các biện pháp thâm canh như bón phân cân đối, trồng xen canh, có hệ thống canh tác thích hợp trên đất dốc và rải vụ thu hoạch. Khi chưa đào lên, các enzyme này trong củ sẽ hoạt động yếu và ổn định nhưng khi đào củ lên thì các enzyme này có điều kiện để hoạt động mạnh, khi đó enzyme polyphenoloxydase sẽ xúc tác quá trình oxy hóa polyphenol tạo octorinon sau đó tổng hợp các chất không có bản chất phenol (các acid amine) tạo ra các sản phẩm có màu.

THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 1. Ngâm

Với những thiết bị đơn giản có sẵn và nguồn năng lượng hạn chế của các nhà máy, việc dùng nguyên củ để sản xuất sẽ gặp khó khăn trong khâu nghiền cũng như trong khâu rửa đất cát, gọt vỏ… trong khi lượng tinh bột thu được là không cao (do nghiền không hiệu quả). Hỗn hợp thu được sau khi nghiền không chỉ chứa tinh bột mà còn lẫn các tạp chất khác như vỏ tế bào, dịch bào thoát ra do quá trình nghiền, tế bào còn nguyên, nước… Do đó, quá trình tách bã nhằm mục đích tách phần lớn lượng bã thô ra khỏi hỗn hợp. Quá trình tách dịch bào nhằm mục đích loại phần dịch bào có chứa polyphenol và enzyem polyphenoloxydase và các hợp chất hòa tan khác để hạn chế quá trình oxy hóa làm chuyển màu tinh bột và các phản ứng hóa học, hóa sinh khác ảnh hưởng đến chất lượng của tinh bột thành phẩm.

Nếu để dịch bào tiếp xúc với tinh bột quá lâu, vi sinh vật sẽ sử dụng tinh bột như một nguồn cơ chất và quá trình lên men sẽ diễn ra mạnh mẽ tạo ra ethalnol, acid hữu cơ và các sản phẩm trao đổi chất khác làm ảnh hưởng tới chất lượng của tinh bột thành phẩm. Phần tinh bột thu được sau khi ly tâm lần thứ hai trong đó có thể vẫn còn lẫn tạp chất mịn có kích thước lớn hơn kích thước của hạt tinh bột nên sau khi ly tâm, dịch tinh bột được pha loãng bởi nước rồi được khuấy trộn để tách các bã mịn ra khỏi các hạt tinh bột. Phía trên ống sấy, tinh bột được thổi vào bộ phận giảm tốc độ dòng và phân loại theo độ ẩm, các hạt tinh bột còn ẩm nặng hơn sẽ rơi vào ống thứ nhất và hoàn lưu trở lại thiết bị sấy, các hạt tinh bột đã khô thì rơi vào cyclon lắng để tách ra khỏi dòng không khí.

Mục đích của quá trình bao gói là nhằm bảo vệ sản phẩm tinh bột sau khi đã sấy khô và làm nguội khỏi các tác động không tốt của môi trường xung quanh như: độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng, vi sinh vật… nhằm kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.

CÁC DẠNG CHẤT THẢI 1. KHÍ THẢI

+ Không khí còn bị ô nhiễm bởi bụi của quá trình vận chuyển nguyên liệu về bãi chứa của nhà máy, bụi trong quá trình sàng, sấy khô và đóng bao sản phẩm. Quá trình sản xuất tinh bột sắn là một quy trình công nghệ có nhu cầu sử dụng nước khá lớn khoảng 25 – 40 m3/tấn sản phẩm, tuỳ thuộc vào công nghệ khác nhau. Trong sản xuất tinh bột sắn từ củ tươi, chất thải rắn chủ yếu phát sinh từ các công đoạn rửa củ, bóc vỏ và các công đoạn lọc.

Chất thải rắn từ khâu rửa củ bao gồm đất, cát, lớp vỏ lụa và một phần thịt củ bị vỡ do va chạm mạnh hoặc do sắn nguyên liệu bị dập, thối, lượng chất thải này chiếm khoảng 5% sắn nguyên liệu. Trong công đoạn tách bã, phần còn lại là nguồn phát sinh chất thải rắn vô cùng lớn, chiếm khoảng 40% sắn nguyên liệu.

CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM 1. Giảm thiểu ô nhiễm môi trường do bụi

Bụi phát sinh do hoạt động của các phương tiện giao thông ra vào nhà máy, bụi từ các khu vực tập trung nguyên liệu và vận chuyển sản phẩm. Do đây là nguồn ô nhiễm phân tán nên thường dùng biện pháp phun nước tại khu vực bãi nguyên liệu và khu vực có hoạt động giao thông để khống chế nguồn ô nhiễm này. Hiện nay hầu hết các nhà máy chế biến tinh bột sắn dùng nhiên liệu dầu FO tạo hơi nóng cấp nhiệt để sấy khô tinh bột.

Khí thải từ quá trình đốt dầu phát sinh khí ô nhiễm như bụi, SO2, NO2, ..Tuy nhiên biện pháp giảm thiểu hữu hiệu nhất có thể giảm thiểu ô nhiễm khí độc là thay thế nhiên liệu này bằng các nhiên liệu sạch như gas, năng lượng mặt trời. + Hệ thống cống dẫn nước thải phải được khơi thông thường xuyên tránh gây tác nghẽn, công nghệ xử lý nước thải phù hợp.

BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU CHẤT THẢI RẮN VÀ BÃ THẢI

• Các biện pháp áp dụng xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn 1. Phân luồng dòng thải

Nước thải trong nhà máy chế biến tinh bột sắn có hai nguồn chính là nước thải rửa củ và nước thải trong quá trình tinh chế bột, ngoài ra còn có một lượng nước thải trong quá trình rửa sàn nhà, phòng thí nghiệm, nước thải sinh hoạt của nhà máy. + Dòng nước thải ô nhiễm nặng: Nước thải trong quá trình sàng lọc và trích ly chứa hàm lượng chất hữu cơ cao, hàm lượng cặn lơ lửng lớn, pH thấp, nước thải sản xuất tinh bột sắn còn chứa các chất khó hoặc chậm chuyển hoá như: Dịch bào, xơ sắn, pectin. Phương pháp này thường được sử dụng trong giai đoạn tiền xử lý nhằm tách các vật nổi có kích thước lớn, tách các tạp chất lắng ra khỏi nước thải để đảm bảo cho bơm, đường ống, hoạt động hiệu quả không bị tắc đồng thời giảm tải lượng ô nhiễm.

Các sản phẩm thủy phân sẽ được các vi sinh vật hấp thụ và chuyển hóa trong điều kiện yếm khí, sản phẩm phân giải là các acid hữu cơ phân tử lượng nhỏ như acid propionic, acid butyric, acid lactic, các chất trung tính như rượu, andehyt, axeton. Ngoài ra trong giai đoạn này các acid ammin hình thành do thủy phân protein cũng được khử ammin, một phần gốc ammin được các vi sinh vật sử dụng cho quá trình sinh trưởng và phát triển, một phần được khử.

Các thông số ban đầu cho quá trình tính toán

Ta giả sử rằng các chất khô khác tinh bột trước khi sấy là không đáng kể nghĩa là hàm lượng chất khô của bột ướt cũng chính là hàm lượng tinh bột có trong bột ướt. Nồng độ tinh bột tự do thoát vào nước sau khi rửa ta chọn khoảng t2' = 0,2% lượng nước sau khi rửa được. Nồng độ tinh bột tự do thoát vào trong dịch bào ta chọn khoảng t4'= 0,3% lượng dịch bào thải ra.

Theo tác giả Nguyễn Xuân Phương và Nguyễn Văn Thoa ([5]) cho rằng: tùy theo độ bẩn mà lượng nước ngâm, bóc vỏ và rửa dao động trong khoảng từ 200% ÷ 400% so với khối lượng nguyên liệu. Rửa tinh bột Lượng sữa bột đưa vào thiết bị rửa 6,991 Tách tinh bột Lượng sữa bột bào thiết bị tách tinh bột 5,034.

Tính và chọn thiết bị 1. Phễu nhập liệu

Băng tải để vận chuyển củ đến bể ngâm, đến máy cắt khúc, vận chuyển bã, vận chuyển tinh bột ướt đến máy sấy. Như vậy với thiết bị bóc vỏ này thì đảm bảo rửa được 10m3 củ khoai mì trong một giờ. Như vậy với thiết bị rửa củ này thì đảm bảo rửa được 10m3 củ khoai mì trong một giờ.

An toàn điện – Phòng cháy chữa cháy 1. An toàn điện

Có các bảng nội quy an toàn, biển báo nghiêm cấn dùng lửa ở những nơi cấm lửa hoặc gần những khu vực dễ cháy như kho nhiên liệu, lò cung cấp nhiệt cho quá trình sấy…. Tuyên truyền, vận động, tổ chức học tập về an toàn phòng chống cháy nổ; có biện pháp khuyến khích người công nhân nghiêm chỉnh chấp hành nội quy an toàn phòng cháy. Thực hiện việc kiểm tra công tác phòng cháy chữa cháy thường xuyên đảm bảo kịp ứng phó khi có cháy nổ xảy ra.

Các dụng cụ và phương tiện chữa cháy phải đặt đúng vị trí để có thể sử dụng kịp thời nhanh chóng khi cháy xảy ra, tuyệt đối không sử dụng các dụng cụ và phương tiện chữa cháy vào mục đích khác, thường xuy xuyên kiểm tra tình trạng hoạt động của chúng. Tổ chức lực lượng chữa cháy, lực lượng này cần phải được đào tạo chuyên môn và thường xuyên được kiểm tra, diễn tập để nhanh chóng ứng phó khi có tình huống xấu xảy ra.

Vệ sinh lao động

Khói bụi trong phân xưởng sinh ra do bụi nhiên liệu từ lò đốt (cung cấp nhiệt cho quá trình sấy tinh bột) và do bụi tinh bột bay ra trong quá trình sấy và các quá trình khác. Cần có biện pháp để làm giảm thiểu lượng bụi này bằng cách xây dựng ống khói cao, bố trí các cyclon lắng bụi tinh bột ở vị trí thích hợp. Làm giảm tiếng ồn phát ra từ các máy móc bằng cách điều chỉnh sự cân bằng của máy để làm giảm lực quán tính gây ra tiếng ồn hoặc có thể chêm thêm các vật liệu xốp dưới các bệ máy.

Trang bị bảo hộ lao động thích hợp cho người công nhân để bảo vệ họ khi họ phải làm việc ở những nơi nhiều tiếng ồn. Chiếu sáng không đảm bảo sẽ ảnh hưởng rất lớn đến thao tác của người công nhân có khi còn gây ra những tai nạn lao động đáng tiếc.