.K P n P . = η Trong đó: n: số bóng đèn cần mắc trong phòng có diện tích nhất định Pt: công suất chiếu sáng khu vực có diện tích là S.
Pt =P.S
K: hệ số dự trù. (K=1,3-1,5) chọn K=1,4 Pd : công suất riêng của bóng đèn (w)
η: hệ số tính đến độ phản xạ của tường: η =1,3
Nhà máy sử dụng bóng đèn huỳnh quang Điện Quang FLT10 40W và bóng đèn sợi đốt Rạng Đông 60w.
Bảng 7.1. Bảng số lượng bóng đèn ở từng khu vực của nhà máy. STT Nơi tiêu thụ Diện tích
(m2) Loại đèn Công suất tiêu chuẩn (w/m2) Công suất tính Pt(w) Công suất đèn Pd(w) Số lượng bóng đèn 1 Phân xưởng sản xuất 2448 HQ 12 29376 40 791
2 Kho bảo quản nguyên liệu 1008 HQ 3 3024 40 82 3 Kho cơ khí, vật tư 300 SĐ 3 900 60 17 4 Khu hành chính 700 HQ 12 8400 40 227 5 Nhà ăn 375 HQ 12 4500 40 122 6 Phòng bảo vệ 16x3 HQ 3 144 40 3 7 Nhà xe 600 HQ 3 1800 40 49 8 Phòng kiểm nghiệm 40 HQ 12 480 40 13
9 Kho bảo quản thành phẩm 1
360 SĐ 3 1080 60 20
10 Kho bảo quản thành phẩm 2
360 SĐ 3 1080 60 20
11 Nhà nghỉ cho công nhân
12 Kho đá vảy 1 25 HQ 3 75 40 3 13 Kho đá vảy 2 80 HQ 3 240 40 7 14 Phòng cơ điện – kỹ thuật 50 HQ 12 600 40 17 15 Xử lý nước thải 375 HQ 3 1125 40 31 16 Phòng bảo hộ lao đông, khu vệ sinh
75 HQ 3 225 40 7
17 Kho phế liệu 75 SĐ 3 225 60 5
18 Hành lang 400 HQ 3 1200 40 33
19 Đường đi 3000 HQ 1 3000 40 81
Vậy tổng cộng có 1558 bóng đèn gồm 45 đèn sợi đốt, 1513 đèn huỳnh quang.
Bảng 7.2. Lượng điện tiêu thụ cho bóng điện. STT Nơi tiêu thụ Số lượng
bóng Công suất đèn (w) Số giờ dùng trong ngày (h) Điện tiêu thụ trong ngày (Kw.h)
1 Phân xưởng sản xuất 791 40 16 506,24
2 Kho bảo quản nguyên liệu
82 40 24 78,72
3 Kho cơ khí, vật tư 17 60 24 24,48
4 Khu hành chính 227 40 8 72,64
5 Nhà ăn 122 40 8 39,04
6 Phòng bảo vệ 3 40 24 2,88
7 Nhà xe 49 40 24 47,04
8 Phòng kiểm nghiệm 13 40 16 8,32
9 Kho bảo quản thành phẩm 1
20 60 24 28,8
10 Kho bảo quản thành phẩm 2 20 60 24 28,8 11 Nhà nghỉ cho công nhân 30 40 5 6 12 Kho đá vảy 1 3 40 16 1,92 13 Kho đá vảy 2 7 40 16 4,48 14 Phòng cơ điện – kỹ thuật 17 40 24 16,32 15 Xử lý nước thải 31 40 24 29,76 16 Phòng bảo hộ lao đông, khu vệ sinh
7 40 24 6,72
18 Hành lang 33 40 16 21,12
19 Đường đi 81 40 12 38,88
Tổng lượng điện dùng cho bóng đèn: 966,96 Kw.h/ngày.
• Điện thắp sáng cho sự cố: [1]
Điện thắp sáng cho sự cố bằng 20% điện sử dụng. Vậy điện thắp sáng cho sự cố là:
966,96x20%=193,392 Kw.h/ngày Vậy tổng lượng điện chiếu sáng là: 966,96+193,392=1160,352 Kw.h/ngày
7.2.2 Tính điện dùng cho máy móc thiết bị:
• Quạt hút: [1]
Để lưu thông không khí trong các phòng chế biến. - Chọn quạt Model 0.6.32.
- Năng suất 1200 (m3/h). - Công suất 0.1 (Kw).
- Điện nguồn AC - 220V - 50Hz.
Cứ 10 phút quạt sẽ di chuyển một lượng không khí là: 3 kk 10 1200x 200( ) 60 V = = m
10 phút là thời gian trung bình 1 quạt hút được một lượng không khí với số lượng người trong phòng.
Số quạt cần dùng được tính theo công thức:
n 97,92 20 4 0 1958 = = Trong đó: Vp : Thể tích phòng. Vkk: thể tích không khí.
Thông số của phân xưởng sản xuất: 102x24x8m Thể tích của phân xưởng là: 19584 m3
Số quạt cần dùng là: n 97,92 20 4 0 1958 = = 98 cái.
• Quạt trần:
Chọn quạt trần Quạt trần Mitsubichi C56-GM/GS Điện nguồn 220 (V/50Hz). Đường kính quạt 1.4 (m). Tiêu chuẩn: 15 m2/quạt.
Công suất tiêu thụ 54w
Bảng 7.3. Lượng điện tiêu thụ của quạt trần ở các phòng ban. Vị trí Diện tích
(m2)
Số quạt Công suất quạt (w) Số giờ sử dụng trong ngày Điện tiêu thụ trong ngày (Kw.h) Phòng nghỉ
của công nhân
360 24 54 5 6,48 Nhà ăn 375 25 54 8 10,8 Phòng bảo hộ lao động 75 5 54 24 6,48 Phòng bảo vệ 16x3 3 54 24 3,888 Phòng cơ điện, kỹ thuật 50 4 54 24 5,184
Tổng lượng điện tiêu thụ của quạt trần ở các phòng là: 32,832 (Kw.h/ngày)
• Điều hòa: [1]
Ta chọn máy Fujitsu General với công suất khác nhau phù hợp với diện tích phòng. Cứ 1 máy điều hòa có công suất 9000BTU thì vừa đủ cho phòng 27m2.
Ta có 1000BTU/h gần bằng 293W. Công suất động cơ 9000BTU là 2,64kw.
Công suất tiêu thụ điện của điều hòa 9000BTU là 0,97Kw. Bảng 7.4 Lượng điện tiêu thụ của máy điều hòa
Vị trí Diện tích (m2)
Số lượng Công suất tiêu thụ điện (kw) Số giờ dùng trong ngày Lượng điện tiêu thụ trong ngày (kw.h) Phân xưởng sản xuất 2448 91 0,97 16 1412,32 Khu hành chính 700 26 0,97 8 201,76
Phòng kiểm nghiệm
40 2 0,97 16 31,04
Tổng lượng điện tiêu thụ trong ngày: 1645,12 kw.h/ngày
• Các thiết bị, máy móc khác: [1] Bảng 7.5. Các thiết bị, máy móc khác.
Máy/ thiết bị Số lượng Công suất tiêu thụ điện (kw)
Số giờ dùng trong ngày (h)
Lượng điện tiêu thụ trong ngày (kw.h) Hệ thống cấp đông IQF 4 125,604 16 8038,656 Thiết bị mạ băng phun 4 2 16 128
băng tải fillet cá 6 2,2 16 211,2
băng tải gom đầu xương cá
6 0,75 16 72
băng tải cấp nguyên liệu vào nhà máy
2 2,2 16 70,4
thiết bị cấp nguyên liệu fillet
2 0,75 16 24
băng tải phân phối nguyên liệu
2 0,75 16 24
băng tải xử lý (tạo hình)
2 1,5 16 48
thiết bị rửa 4 3 16 192
máy dò kim loại thủy sản 2 0,75 16 24 Một số băng tải khác 10 0,75 16 120 thiết bị sản xuất đá vảy 5 0,75 16 60 Thiết bị hàn túi PE ở công đoạn bao gói 10 0,5 16 80
Tổng lượng điện tiêu thụ của nhà máy trong 1 ngày:
Chương 8. PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG
8.1. Xử lý phế liệu:
Các phế liệu trong quá trình sản xuất của nhà máy bao gồm: đầu, xương, mỡ, các mảnh vụn cá,…Các phế liệu này được tập trung về kho phế liệu và được bán cho các cơ sở chế biến thức ăn gia súc cũng như các hộ dân bên ngoài có nhu cầu.
8.2. Xử lý nước thải:
8.2.1 Thành phần và đặc điểm của nước thải chế biến thủy sản:
Nước thải chế biến thủy sản bao gồm:
- Protit, Lipit, khoáng chất tồn tại ở dạng rắn, dạng lơ lửng, và ở dạng hòa tan. - Các chất sử dụng trong việc sát trùng, tẩy rửa như: Nacl, Ca(ClO)2 Cl2 xà phòng,
cồn.
- Các vật có kích thước lớn: giẻ, bao nilon,...
Khối lượng nước thải tại nhà máy bao gồm lượng nước đá sử dụng cho bảo quản, xử lý nguyên liệu, nước dùng để rửa nguyên liệu, bán thành phẩm và các thiết bị, dụng cụ, nước dùng trong sinh hoạt,... . Lượng nước này lấy bằng lượng nước tiêu thụ hàng ngày của nhà máy.
Với thành phần đặc điểm của nước thải và khi nước thải ra môi trường sẽ bị oxy hóa, phân hủy bởi vi sinh vật tạo ra các chất có mùi hôi, có tính độc.
Vì vậy trước khi thải ra môi trường nước thải phải được xử lý đạt tiêu chuẩn theo quy chuẩn QCVN 24: 2009/BTNMT.
Công suất hệ thống xử lý nước thải:
Lượng nước thải cần xử lý cũng chính là lượng nước sử dụng của nhà máy, nên lượng nước thải cần xử lý là 842,6 m3/ngày.
Chọn hệ thống xử lý nước thả có công suất: 1000 m3/ngày.
8.2.2 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải
Nước thải từ nhà máy có chứa nhiều chất hữu cơ, máu, protein, dễ bị vi sinh vật gây thối rửa làm ô nhiễm môi trường cho nên cần thiết phải xử lý trước khi thải ra môi trường.
Nước thải ở nhà máy được thu hồi bằng hệ thống thoát nước, sau đó được tập trung tại khu xử lý nước thải; tại đây, nước thải được xử lý trước khi thải vào hệ thống xử lý nước thải của khu công nghiệp.
Sau đây là sơ đồ quy trình xử lý nước thải của nhà máy dự kiến xây dựng: [1] Sơ đồ 8.1. Quy trình xử lý nước thải của nhà máy dự kiến.
Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý nước thải:
- Nước thải từ các nguồn của nhà máy được dẫn vào mương tách mỡ có đặc thiết bị lược rác thô, nhằm giữ lại các chất thải rắn có trong nước thải như: xương, da, cá vụn. Các chất thải rắn bị giữ lại tại thiết bị lược rác, được lấy định kỳ để tái sử dụng (bán cho các nhà máy chế biến bột cá) hoặc đổ bỏ.
- Sau đó nước thải tự chảy vào bể tiếp nhận. Từ đây nước thải được bơm chìm nước thải bơm lên thiết bị lược rác tinh, tách các chất thải rắn có kích thước nhỏ trước khi tự chảy xuống bể điều hòa. Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải trước khi đưa vào các công trình đơn vị phía sau. Thiết bị thổi khí được cấp vào bể nhằm xáo trộn để tránh hiện tượng kỵ khí và giải phóng một lượng lớn chlorin dư phát sinh từ công tác vệ sinh nhà xưởng.
- Nước thải từ bể điều hòa được bơm lên bể keo tụ tạo bông, Đồng thời tiến hành châm PAC và polyme nhằm thực hiện quá trình keo thụ tạo bông. Sau đó nước thải tự chảy qua hệ thống tuyể nổi, tại đây hỗn hợp khí và nước thải được hòa trộn tạo thành các bọt mịn dưới áp suất khí quyển, các bọt khí tách ra khỏi nước đồng thời kéo theo các váng dầu nổi và một số cặn lơ lửng. Lượng dầu mỡ được tách khỏi nước thải nhờ thiết bị gạt tự động được dẫn về bể chứa bùn. Bể tuyển nổi kết hợp quá trình tuyển nổi và keo tụ đạt hiệu quả loại bỏ SS và dầu mỡ rất cao ( có thể đạt > 90% ) hiệu quả loại bỏ photpho của toàn hệ thống cũng được cải thiện nhờ công trình này.
- Tiếp theo, nước thải được dẫn qua bể xử lý kỵ khí đây là công trình xử lý với ưu điểm không sử dụng oxy, bể kị khí có khả năng tiếp nhận nước thải với nồng độ rất cao. Nước thải có nồng độ ô nhiễm cao sẽ tiếp xúc với lớp bùn kị khí và toàn bộ các quá trình sinh hóa sẽ diễn ra trong lớp bùn này, bao gồm quá trình thủy phân, acid hóa, acetate hóa và tạo thành khí methane, và các sản phẩm cuối cùng khác.
- Tuy nhiên, sau khi qua bể kị khí, nồng độ các chất hữu cơ và các chất khác vẫn còn cao hơn tiêu chuẩn nguồn tiếp nhận theo quy định hiện hành của pháp luật nên nước thải sẽ tiếp tục được xử lý sinh học ở cấp bậc cao hơn.
- Nước thải từ bể kỵ khí sẽ được đưa sang bể xử sinh học hiếu khí, trong bể không khí được cấp liên tục để đảm bảo cho vi sinh vật sống, phát triển và oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải.
- Để đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra đạt quy chuẩn, nước thải sẽ được tiếp tục dẫn qua bể xử lý cuối cùng trong hệ thống xử lý sinh học. Bể sinh học thiếu khí, bể
này có chức năng xử lý hoàn thiện các hợp chất nitơ, photpho có trong nước thải, trong bể được lắp đặt vật liệu lọc bằng nhựa PVC đặt ngập trong nước, lớp vật liệu này có độ rỗng và diện tích tiếp xúc lớn giữ vai trò làm giá thể cho vi sinh vật dính bám.
- Nước thải được phân phối từ dưới lên tiếp xúc với màng sinh vật, tại đây các hợp chất hữu cơ, nitơ (quá trình khử Nitrate) được loại bỏ bởi lớp màng vi sinh này. Sau một thời gian, chiều dày lớp màng vi sinh vật dày lên ngăn cản oxy không khuếch tán vào các lớp bên trong.
- Do không có oxy, vi khuẩn yếm khí phát triển tạo sản phẩm phân hủy yếm khí cuối cùng là CH4 và CO2 làm tróc lớp màng ra khỏi vật cứng rồi bị nước cuốn trôi. Trên bề mặt vật liệu lại hình thành lớp màng mới, hiện tượng này lặp đi lặp lại tuần hoàn và nước thải được khử BOD5 và các chất dinh dưỡng triệt để.
- Nước thải sau khi ra khỏi bể bùn hoạt tính dính bám chảy tràn qua bể lắng. Tại đây, xãy ra quá trình lắng tách pha và giữ lại phần bùn ( vi sinh vật). Bùn sau khi lắng được bơm tuần hoàn về bể thiếu khí nhằm duy trùy nồng độ vi sinh vật trong bể.
- Phần bùn dư được bơm về bể chứa bùn. Bùn được lưu trữ và đươc đơn vị có chức năng thu gom xử lý định kỳ.
• Ưu điểm của phương pháp
Xây dựng hệ thống xử lý tương đối đơn giản, chi phí đầu tư không quá lớn. Phương pháp xử lý kết hợp hiếu khí và kỵ khí tăng được hiệu quả xử lý tốt đối với nước có độ nhiễm bẩn cao.
Năng lượng cung cấp cho quá trình xử lý thấp. Tận dụng được một lượng lớn bùn làm phân bón.
• Tiêu chuẩn nước thải
Nước thải sau khi xử lý ít nhất phải đạt được tính chất theo tiêu chuẩn nước thải của quy chuẩn QCVN 24: 2009/BTNMT.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận:
Sau khi hoàn thành đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất cá fillet đông lạnh xuất khẩu, năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày em đã thu được một số kết quả sau:
Lựa chọn được quy trình sản xuất sản phẩm cá mú và cá chẽm fillet đông IQF. Tính toán và cân bằng nguyên vật liệu trong quá trình sản xuất.
Tính toán và chọn các máy móc thiết bị cần có để sản xuất trong nhà máy và các dụng cụ phục vụ chế biến.
Tính toán và số bố trí lao động, nhân sự trong phân xưởng chế biến và các phòng ban.
Bố trí mặt bằng sản xuất cho toàn bộ nhà máy.
Tính toán đượng lượng điện và lượng nước tiêu thụ trong nhà máy. Đề xuất phương pháp xử lý nước thải, bảo vệ môi trường.
Kiến nghị:
Do thời gian thực hiện đề tài ngắn và kiến thức phục vụ cho việc thiết kế nhà máy của sinh viên ngành Công Nghệ Chế Biến còn hạn chế; nên đề tài này còn nhiều thiếu sót. Em mong nhà trường sẽ mở thêm các môn học liên quan đến việc thiết kế nhà máy cho sinh viên ngành Công Nghệ Chế Biến; đồng thời có nhiều bài tập lớn thiết kế nhà máy trong quá trình học để sinh viên ngày càng hoàn thiện hơn về thiết kế nhà máy.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Hoàng An (2010), Thiết kế nhà máy chế biến đông lạnh thủy sản năng suất 35 tấn nguyên liệu/ngày, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại Học Nha Trang – Phân hiệu Kiên Giang.
2. Trần Đức Ba, Nguyễn Văn Tài (2004), Công nghệ lạnh thủy sản, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh.
3. Trần Danh Giang (2010), Bài giảng Máy và thiết bị lạnh, Trường Đại Học Nha Trang.
4. Nguyễn Đức Lợi (2005), Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ Thuật Hà Nội.
5. Nguyễn Văn Thành (2011), Bài giảng Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm, Trường Đại Học Nha Trang.
6. Huỳnh Thị Quyền Trang (2013), Khảo sát quy trình công nghệ chế biến, tính định mức sản phẩm cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus) fillet đông Block và hệ thống xử lý nước thải tại Công ty TNHH Thủy sản Nam Phương, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại Học Cần Thơ.
7. Nguyễn Anh Tuấn, Bài giảng công nghệ chế biến lạnh thủy sản, Trường Đại Học Nha Trang.
8. Báo cáo thực tập tốt nghiệp ngành Công Nghệ Thực Phẩm tại công ty TNHH