- Tập trung:
Nước thải từ các phân xưởng sản xuất sẽ được tập trung về bể thu gom nhằm đảm bảo lưu lượng ổn định cho quá trình xử lý. Trên đường cống rãnh dẫn nước thải có đặt các song chắn rác nhằm loại các tạp chất thô ra ngoài. Bơm sẽ bơm nước thải qua khâu xử lý nếu mực nước thải trong bể thu gom cao hơn mức qui định
- Tách béo: Nước thải Tập trung Tách béo Trung hòa Điều hòa Tuyển nổi Aerotank Lắng cơ học Lọc sinh học Lắng vách nghiên Xút, axit Bùn sinh học Bọt béo Bùn Tạp chất Nước sạch
Do nước thải có chứa nhiều chất béo nổi trên mặt nước nên quá trình này sẽ loại các thành phần mở béo.
- Trung hòa:
Đa phần nước thải có độ pH cao, do đó khi pH > 8,5 thì sẽ dùng hóa chất để trung hòa về pH thích hợp cho quá trình lên men.
- Điều hòa:
Giai đoạn này sẽ có các quá trình sụt khí sơ bộ mục đích nhằm làm cho nước thải ổn định về nồng độ chất ô nhiễm, đồng thời nhằm làm bão hòa oxi trước cho nước thải.
- Tuyển nổi:
Quá trình tuyển nổi nhằm tách các chất hữu cơ không hòa tan trong nước. - Phân hủy sinh học (bể Aerotank):
Đây là quá trình xử lý hiếu khí, dùng vi sinh vật để phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản hơn. Nước thải sẽ được hòa trộn với bùn sinh học và được sụt khí liên tục để phân hủy chất bẩn trong một thời gian nhất định.
- Lắng cơ học:
Sau khi qua bể Aerotank, nước có lẫn vi sinh vật sẽ được lắng trong tại bể lắng đứng. Nước trong sẽ di chuyển lên phía trên và được thu gom tại gờ chảy tràn, còn bùn vi sinh lắng xuống sẽ được bơm qua bể phân hủy bùn, một phần sẽ được hoàn lưu lại bể Aerotank để thực hiện quá trình xử lý sinh học chất thải.
-Lọc sinh học:
Đây là quá trình nhằm làm phân hủy triệt để hơn các chất bẩn trong nước bằng cách dẫn dòng nước qua lớp lọc có cố định vi sinh vật trên đó. Các chất bẩn còn lại trong nước sẽ bị phân hủy triệt để bởi lớp vi sinh vật này. Nước sau khi qua lọc sinh học sẽ được kiểm tra bằng cách dùng nước làm môi trường để nuôi cá, phần lớn nếu đạt tiêu chuẩn sẽ đưa ra sông hồ.
KẾT LUẬN
Đến đây những vấn đề căn bản nhất về thiết kế phân xưởng sản xuất sữa cô đặc có đường đã được hoàn tất. Đây không phải là một đề tài thiết kế mới mẻ hay xa lạ gì mà trong thực tế sản xuất sữa đặc có đường đã có từ lâu. Tuy nhiên, chính những cái có sẵn này là tiền đề và cơ sở để tiếp tục cải tiến những quy trình sản xuất cũ thành những quy trình sản xuất mới mang tính tốt hơn, hiện đại hơn và mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn. Đó chính là mục tiêu mà bản thiết kế này mong muốn đạt đến.
Với bản thiết kế, chúng tôi đã cố gắng chọn những công nghệ, thiết bị mới nhất như cô đặc màng rơi,…. Các thiết bị đều được chọn của các hãng uy tín, đồng bộ và cố gắng bố trí hợp lý dựa trên tính toán và tham khảo thực tế ở nhà máy sữa. Tất cả nhằm đảm bảo chất lượng và đem đến những sản phẩm tốt nhất cho người tiêu dùng.
Do trình độ còn hạn chế, thời gian có hạn, lại thiếu kinh nghiệm trong thực tế sản xuất nên bản thiết kế không tránh khỏi thiếu sót:
- Phần chọn thiết bị: Do khả năng tìm tài liệu trên mạng còn hạn chế, một số nhà sản xuất không muốn giới thiệu đầy đủ tất cả thông số kỹ thuật về thiết bị công nghệ của họ trên internet nên không tìm được một số thiết bị hoặc thông tin về thiết bị không đầy đủ, rõ ràng.
- Phần tính năng lượng: Do không tìm được đầy đủ thông số công suất của thiết bị nên phần tính điện nước cũng chưa được chính xác.
Tuy nhiên, sau khi hoàn thành Đồ án chuyên ngành này đã giúp cho em học hỏi thêm được nhiều kiến thức mới, những điều bổ ích để từ đó rút ra kinh nghiệm, tích lũy kiến thức, chuẩn bị hành trang cần thiết bước vào đời.
Đồ án đã hoàn thành nhưng chắc chắn không tránh khỏi những sai sót, mong quý thầy cô chân thành góp ý để được hoàn thiện hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Phạm Văn Bôn, Quá trình thiết bị công nghệ hoá học, Tập 5, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2002, 371 trang.
[2]. Phạm Văn Bôn - Vũ Bá Minh - Hoàng Minh Nam, Quá trình và thiết bị công nghệ hoá học, Tập 10, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2002, 468 tr. [3]. Hoàng Minh Nam – Vũ Bá Minh, Quá trình thiết bị trong công nghệ hoá học,
Tập 1, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 1997, 204 trang.
[4]. Hồ Lê Viên, Tính toán và Thiết kế các thiết bị hóa chất, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1978.
nhà máy thực phẩm, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội, 2003, 103 trang. [6]. Nguyễn Đức Lượng - Nguyễn Thị Thuỳ Dương, Công nghệ sinh học môi trường, Tập 1, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2003, 449 trang.
[7]. Nguyễn Đức Lượng - Phạm Minh Tâm, Vệ sinh và An toàn thực phẩm, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2002.
[8]. Lê Văn Việt Mẫn và Cộng sự, Công nghệ chế biến thực phẩm, NXB Đại học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh, 2009, trang 952-1018.
[9]. Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống,
Tập 1: Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa, NXB Đại học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh, 2006, 297 trang.
[10]. Lê Thị Liên Thanh - Lê Văn Hoàng, Công nghệ chế biến sữa và và các sản phẩm từ sữa, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2002, 171 trang.
[11]. Lâm Xuân Thanh, Công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2003, 196 trang.
[12]. Nhiều tác giả, Sổ tay Quá trình và Thiết bị Công nghệ Hoá chất, Tập 1 & 2, NXB Khoa học và Kỹ Thuật Hà Nội, 1999, Tập 1 – 632 trang và Tập 2 – 447 trang.
[13]. Bylund G., Dairy Processing handbook, Tetra-Pak processing systems AB Publisher, Lund, 1995, 436p.
[14]. Trevor J. Britz - Richard K. Robinson, Advanced Dairy Science and Technology, Blackwell Publishing Ltd, 2008, p300.
[15]. Pieter Walstra - Jan T. M. Wouters - Tom J. Geurts, Dairy Science and Technology - Second Edition, Taylor & Francis Group, LLC, 2006, p763.
[16]. Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 5539:2002, TCVN 6958:2001, TCVN 5501:1991, TCVN 7405:2004, TCVN 7405:2009
[17].Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống, Quyết định số 1329/2002/QĐ-BYT ngày 18/04/2002. [18]. Một số Website: www.tetrapak.com www.vinamilk.com www.delaval.com www.gigapedia.com MỤC LỤC
Danh mục từ viết tắt iii
Danh mục bảng iii
Danh mục hình iv
Lời mở đầu ……… 1
Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật ……… 3
1.1 Tiềm năng phát triển ngành chế biến sữa ở Việt Nam ……… 3
1.1.1 Về nguyên liệu sữa bò ……….. 3
1.1.2 Về thị trường tiêu thụ ……… 5
1.2 Địa điểm xây dựng nhà máy ……… 7
1.2.2 Cơ sở hạ tầng ………. 9
Chương 2: Tổng quan về sản phẩm và nguyên liệu sản xuất ………….. 11
2.1 Sản phẩm ………. 11
2.1.1 Sữa cô đặc ………. 11
2.1.2 Sữa cô đặc có đường saccharose ……… 11
2.2 Bảo quản sản phẩm ……….. 12
2.3 Nguyên liệu sản xuất ……… 13
2.3.1 Sữa bò tươi ………. 13
2.3.2 Bột sữa gầy ………. 13
2.3.3 Chất béo khang từ sữa ……… 14
2.3.4 Đường saccharose ……….. 15
2.3.5 Đường lactose ……… 16
2.3.6 Dầu thực vật ……….. 16
2.3.7 Phụ gia ………... 16
2.3.8 Nước sản xuất ………. 16
Chương 3: Công nghệ chế biến sữa đặc có đường ……… 18
3.1 Quy trình công nghệ ………. 18
3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ ……… 19
3.2.1 Chuẩn hóa ……….. 19
3.2.2 Thanh trùng ……… 21
3.2.3 Đồng hóa ……… 21
3.2.4 Cô đặc ………. 21
3.2.5 Làm nguội và cấy mầm tinh thể ………. 23
3.2.6 Kết tinh lactose ………... 23
3.2.7 Rót lon và đóng nắp ……… 24
Chương 4: Cân bằng vật chất ………..25
4.1 Các thông số tính toán ……….. 25
4.2 Cân bằng vật chất ………. 25
Chương 5: Tính toán và lựa chọn thiết bị ……….. 28
5.1 Lịch làm việc của phân xưởng ………. 28
5.2 Tính chọn thiết bị chính ……… 28
5.2.1 Thiết bị gia nhiệt ………. 28
5.2.2 Thiết bị phối trộn ………. 31 5.2.3 Hệ thống thanh trùng ………33 5.2.4 Thiết bị đồng hóa ………. 35 5.2.5 Thiết bị cô đặc ………. 40 5.2.6 Bồn kết tinh ………. 43 5.3.7 Thiết bị rót ………... 44 5.3 Tính chọn thiết bị phụ ………45 5.3.1 Bồn trữ lạnh ………. 45
5.3.2 Bồn chứa syrup saccharose ………..45
5.3.3 Bồn trung gian chứa sữa sau cô đặc ……… 46
5.3.4 Bồn chứa mầm lactose ……… 47
5.3.5 Bồn chứa lecithine ……….. 47
5.3.7 Thiết bị CIP ………. 47
5.4 Tính và chọn bơm ………. 47
Chương 6: Cung cấp năng lượng – nước ………50
6.1 Hơi ……… 50
6.2 Điện ……….. 51
6.3 Nước ………. 53
Chương 7: Kiến trúc xây dựng ………55
7.1 Chọn diện tích xây dựng ………... 55
7.2 Thiết kế mặt bằng phân xưởng ………. 55
Chương 8: An toàn lao động và phòng cháy chữa cháy ………56
8.1 An toàn lao động ……….. 56
8.2 Phòng cháy chữa cháy ……….. 57
Chương 9: Vệ sinh công nghiệp ……….. 58
9.1 Vệ sinh nguyên liệu – sản phẩm ………... 58
9.2 Vệ sinh thiết bị máy móc ……….. 58
9.3 Vệ sinh phân xưởng ……….. 58
Chương 10: Xử lý nước thải ……… 60
10.1 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải ………. 60
10.2 Thuyết minh quy trình xử lý nước thải ……….. 61
Kết luận ………. 62
Tài liệu tham khảo ……… 63
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT AMF : chất béo khan từ sữa (Anhydrous Milk Fat) CIP : vệ sinh thiết bị (Clean In Place) F : hàm lượng chất béo SNF : hàm lượng chất khô không béo DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Đàn bò sữa và sản lượng sữa tươi cả nước …….……….. 3
Bảng 1.2: Đàn bò sữa và sản lượng sữa tươi phân theo địa phương khu vực Đông Nam Bộ và ĐBSCL ………. 3
Bảng 1.3: Các nguồn cung cấp nguyên liệu chính cho Vinamilk …………. 4
Bảng 1.4: Mức tiêu thụ sữa trong nước từ năm 1998 – 2010 ……… 6
Bảng 1.5: Dự báo phát triển bò sữa miền Đông Nam Bộ và TP HCM ……. 7
Bảng 2.1: Tiêu chuẩn Việt Nam 6958:2001 về đường RE ………15
Bảng 2.2: Chỉ tiêu hóa lý của đường trắng theo tiêu chuẩn quốc tế qui định bởi CAC ……… 15
Bảng 2.3: Tiêu chuẩn nước sản xuất theo 1329/2002/QĐ-BYT …………... 16
Bảng 3.1: Chỉ tiêu chất lượng sữa tươi nguyên liệu theo TCVN 7405:2009 19 Bảng 3.2: Thành phần của dịch trộn sau chuẩn hóa ……….. 20
Bảng 3.3: Hàm lượng chất khô theo hệ số khúc xạ ………... 22
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của tinh thể đường lactose đến chất lượng sản phẩm 23 Bảng 4.1: Thành phần có mặt trong sữa tươi và sữa đặc có đường ………...25
Bảng 5.1: Lượng nguyên liệu tiêu hao cho 1 ngày sản xuất 3 ………...28
Bảng 5.2: Khối lượng nguyên liệu và bán thành phẩm đi vào các thiết bị trong quy trình sản xuất tính trong 1 ngày sản xuất ………. 28
Bảng 5.3: Lịch làm việc của thiết bị gia nhiệt ………... 30
Bảng 5.4: Lịch làm việc của thiết bị phối trộn ……….. 32
Bảng 5.5: Lịch làm việc của thiết bị thanh trùng ……….. 35
Bảng 5.6: Lịch làm việc thiết bị đồng hóa ……… 40
Bảng 5.7: Lịch làm việc của thiết bị cô đặc ………. 42
Bảng 5.8: Lịch làm việc của bồn kết tinh ………. 43
Bảng 5.9: Lịch làm việc của thiết bị rót sản phẩm ……… 44
Bảng 6.1: Công suất điện dùng cho các thiết bị máy móc ……… 52
Bảng 7.1: Kích thước các khu của phân xưởng chính ……….. 55
Bảng 7.2: Kích thước một số công trình xung quanh phân xưởng ………... 55
DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Biểu đồ thể hiện nguyên liệu cho ngành sữa Việt Nam từ năm 2001 đến 2006 ………4
Hình 1.2: Biểu đồ thể hiện mức tiêu thụ sữa bình quân đầu người ………... 5
Hình 1.3: Biểu đồ về mức tiêu thụ một số sản phẩm sữa ở Việt Nam từ năm 1997 – 2007 ………... 6
Hình 1.4: Khu công nghiệp Tây Bắc – Củ Chi ………. 10
Hình 3.1: Sơ đồ khối quy trình công nghệ sản xuất sữa đặc có đường saccharose ………. 18
Hình 3.2: Sơ đồ chuẩn hóa sữa tươi 3,9% béo để sản xuất sữa cô đặc 8% béo ………. 20
Hình 5.1: Thiết bị gia nhiệt Tetra Plex CD6 ………. 29
Hình 5.2: Dòng chảy của lưu chất trong thiết bị gia nhiệt ……… 30
Hình 5.3: Thiết bị phối trộn Tetra Almix Spark 10V ……… 32
Hình 5.4: Sơ đồ thiết bị phối trộn ……….. 32
Hình 5.5: Thiết bị thanh trùng dạng bảng mỏng hãng Tetra Pak ………….. 34
Hình 5.7: Thiết bị đồng hóa 2 cấp Tetra Alex 30 hãng Tetra Pak …………. 36
Hình 5.8: Cấu tạo thiết bị đồng hóa áp lực cao hai cấp ……… 37
Hình 5.9: Thành phần chính của thiết bị đồng hóa áp lực cao ……….. 38
Hình 5.10: Nguyên tắc hoạt động của thiết bị đồng hóa áp lực cao ………. 39
Hình 5.11: Sơ đồ hoạt động của thiết bị cô đặc màng rơi một cấp ………... 41
Hình 5.12: Cấu tạo phần trên của thiết bị cô đặc màng rơi dạng ống ……… 42
Hình 5.13: Thiết bị rót RPF Rotary piston filler của hãng MRM/Elgin Corp 44 Hình 5.14: Bồn trữ lạnh sữa của hãng Greenoak ……….. 45
Hình 5.15: Thiết bị Tetra Alsafe™ Aseptic Tank hãng Tetra Pak ………… 46
Hình 5.16: Bồn chứa Tetra Alsafe SV của hãng Tetra Pak ………. 46
Hình 10.1: Quy trình xử lý nước thải nhà máy sữa ………. 60
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN --- --- --- ---