Qua khảo sát, phân tích và căn cứ vào tình hình thực tế của mặt bằng và nguồn vốn của nhà máy, giải pháp xử lý nước thải được chọn là xử lý sinh học hiếu khí có sử dụng bùn hoạt tính với sự tham gia của các vi sinh vật hiếu khí sống lơ lửng.
10.3.3.1. Sơ đồ công nghệ
Hình 10.2. Quy trình xử lý nước thải
Bể gom rác thải và tách rác, bể tách dầu.
Toàn bộ nước thải của nhà máy đều được dẫn theo cống về hố gom. Tại đây lắp đặt 1 giỏ tách rác để tách các loại rác thôcó kích thước lỗ lưới 4 mm để tách các loại rác thô trước khi vào hệ thống. Giỏ sẽ được định kì kéo lên bằng palăng và đem đi đổ.
Nước thải trước khi dẫn vào bể điều hòa sẽ qua thiết bị tách rác tinh dạng tĩnh có kích thước khe chắn rác 0,5 mm. Ở đây toàn bộ rác có kích thước > 0,5 mm sẽ được giữ lại, đưa ra ngoài rồi thu gom vào giỏ đựng rác, phần nước được đưa qua ngăn tách dầu. Tại đây dầu sẽ nổi lên và được tách ra theo đường riêng, nước thải tiếp tục chảy qua bể điều hòa.
Bể điều hòa, tuyển nổi và lắng sơ bộ
Nước thải sau khi tách rác và dầu được bơm về bể điều hòa, tuyển nổi và lắng sơ bộ. Thời gian lưu là 4 giờ.
Mục đích:
- Ổn định lưu lượng dòng chảy, ổn định nồng độ chất bẩn và pH.
- Giảm kích thước và tạo chế độ làm việc ổn định cho công việc phía sau, tránh hiện tượng quá tải nhờ lắng một phần ở bể này.
- Tuyển nổi các chất.
- Bổ sung oxy để đảm bảo môi trường thuận lợi cho quá trình phân hủy sinh học sau này.
Bể gom nước thải và tách rác
Bể điều hòa, tuyển nối và lắng sơ bộ
Bể sinh học hiếu khí
Bể lắng ly tâm
Thải ra ngoài Bể khử trùng
- Vật nổi được vớt ra cho vào thùng chứa vật nổi. - Phần bùn lắng được hút định kỳ dùng làm phân bón.
Bế sinh học hiếu khí tiếp xúc
Nước thải sau khi keo tụ và lắng được dẫn vào bể xử lý sinh học hiếu khí với bùn hoạt tính tuần hoàn và bổ sung một chủng vi sinh vật đặc hiệu cho quá trình phân hủy hiếu khí. Không khí được đưa vào qua các máy nén khí có lưu lượng lớn, áp suất nhỏ, qua hệ thống phân phối khí ở đáy bể đảm bảo lượng O2 hòa tan > 2mg/lít. Thời gian lưu 8 giờ.
Bể lắng ly tâm
Nước thải qua giai đoạn xử lý sinh học hiếu khí được đưa đến bể lắng cuối nhằm chắn giữ bùn sinh ra trong giai đoạn xử lý sinh học. Lượng bùn hoạt tính được tái sử dụng một phần, một phần được hút định kỳ và đưa qua máy ép bùn để làm phân bón hoặc chôn lấp.
Bể khử trùng
Nước trong từ bể lắng sẽ chảy tràn qua thành bể vào hệ thống mương và được đưa qua bể khử trùng. Tại đây có thiết bị bổ sung clorin để nhằm giảm hàm lượng phốt pho trong nước thải, tiêu diệt phần lớn vi sinh vật, mầm bệnh, đảm bảo an toàn của nước thải trước khi đưa vào môi trường.
Nước thải sạch
Nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại B sẽ được thải ra hệ thống thoát nước của khu công nghiệp.
Nước thải sau khi xử lý sẽ đạt các thông số thỏa mãn tiêu chuẩn môi trường Việt Nam đối với nguồn tiếp nhận loại B.
Tức là có: - pH: 5,5 − 9 - BOD5: < 50mg/lít - COD: < 80mg/lít - TSS: < 100mg/lít Mục tiêu:
- Chi phí vận hành bảo dưỡng thấp.
- Quy trình công nghệ đơn giản, dễ vận hành. Trạm xử lý gọn, đẹp mỹ quan. - Không làm phát sinh các tác động khác gây ảnh hưởng tới môi trường.
Bảng 10.2. Nồng độ cho phép các chất ô nhiễm trong nước thải
STT Chỉ tiêu Đơn vị Giới hạn cho phép
A B C 1 Nhiệt độ 0C 40 40 90 2 pH - 6-9 5,5-9 5-9 3 BOD5 mg/l 30 50 100 4 COD mg/l 50 80 400 5 Asen mg/l 0,05 0,1 0,5 6 Cadimi mg/l 0,005 0,01 0,5 Thủy ngân mg/l 0,005 0,01 0,01 7 Chì mg/l 0,1 0,5 1 9 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100 200 10 Clo dư mg/l 1 2 - 11 Tổng phốt pho mg/l 4 6 8 12 Tổng nitơ mg/l 15 30 60
KẾT LUẬN
Qua hơn 3 tháng nhận đồ án dưới sự giúp đỡ tận tình của thầy Bùi Xuân
Đông, cùng với sự nỗ lực của bản thân, cho đến nay chúng em đã hoàn thành đồ án
tốt nghiệp. Việc thiết kế nhà máy sản xuất bia đáp ứng được phần nào nhu cầu của thị trường trong nước, thúc đẩy nền kinh tế của tỉnh nhà phát triển và góp phần vào nền kinh tế chung của đất nước. Qua đồ án này đã giúp chúng em nắm bắt được những kiến thức bổ ích về kỹ thuật sản xuất bia. Đồng thời cũng giúp chúng em kiểm tra lại kiến thức mình đã học trong suốt 5 năm học đại học.
Đồ án bao gồm các 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 của nhà máy (công nghệ sản xuất, thông số kỹ thuật). + Thiết bị (tính cân bằng vật chất, tính và chọn thiết bị).
+ Các vấn đề khác: Tính hơi, tính tổ chức, tính xây dựng, an toàn lao động, kiểm tra và đánh giá chất lượng sản phẩm.
Tuy nhiên, do thời gian có hạn cùng với những hạn chế về kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm thực tiễn của bản thân nên sai sót là điều không thể tránh khỏi. Vì vậy chúng em rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn.
Đà Nẵng,ngày 23 tháng 5 năm 2014 Sinh viên thực hiện Lê Văn Khánh
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Bin và tập thể tác giả (2004). Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá
chất tập I - NXB KH&KT Hà Nội,Hà Nội
2. Nguyễn Bin. Tính toán quá trình, thiết bị trong công nghệ hoá chất và thực phẩm. NXB Khoa học & Kỹ thuật,Hà Nội
3. Đoàn Dụ, Mai Văn Lề, Bùi Đức Hưng (1983). Công nghệ và máy chế biến
lương thực, NXB KH&KT,Hà Nội
4. Nguyễn Thị Hiền (2009). Khoa học- Công nghệ Malt và Bia, NXB KH&KT,Hà Nội
5. Hoàng Đình Hoà (2000). Công nghệ sản xuất malt và bia, NXB KH&KT,Hà Nội
6. Lê Thanh Mai và tập thể tác giả (2005). Các phương pháp phân tích ngành công
nghệ lên men, NXBKH&KT,Hà Nội
7. Lê Thanh Mai (2009). Giáo trình công nghệ sản xuất malt và bia, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
8. Trần Xuân Ngạch, ThS Phan Bích Ngọc (2005), Bài giảng môn học Công nghệ
lên men, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng.
9. Phan Bích Ngọc (1991). Công nghệ lên men, NXB Đà Nẵng.
10. Trần Văn Phú, Lê Nguyên Đương (1991). Kỹ thuật sấy nông sản, NXB KH&KT,Hà Nội
11. Ц.P.3aйчиk (1977). OБOPYДOBAHИE ПPEДПPИЯTИЙ BИHOДE- ΛЬЧECKOЙ ПPOMЬIШΛEHHOCTИ, MOCKBA.
12. Trần Thế Truyền (1999). Cơ sở thiết kế nhà máy hoá, NXB Đà Nẵng
13. Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông. Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá
chất tập 2 , NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội
14. Phan Sâm (1985), Sổ tay kỹ thuật nồi hơi, NXB KH&KT Hà Nội.
Tài liệu internet
15.http://www.vba.com.vn/index.php?
option=com_content&view=article&id=6571:tinh-hinh-san-xuat-bia-tren-the-gioi- va-nhung-thach-thuc-dat-ra-voi-nganh&catid=65:the-gioi-do-uong&Itemid=197
16.http://vi.wikipedia.org/wiki/Kh%C3%A1nh_H%C3%B2a 17.http://www.camranhshipyard.com.vn/index.php? option=com_content&view=article&id=13:khu-cong-nghiep-nam-cam- ranh&catid=18&Itemid=110&lang=vi 18.http://www.baokhanhhoa.com.vn/Advertises/kcn/kcn.htm 19.http://www.lamico.com.vn/cms/vi/product/index/cat_id/46 20.http://www.vncrusher.com/html/ps/8.html 21.http://www.xscrusher.vn/1c-hammer-crusher.html 22.http://bomnuoccongnghiep.com.vn/vi/may-bom/may-bom-pentax-cm65/may- bom-pentax-c65-160a 23.http://www.cancongnghiep.com/product.php?view=product&id=680 24. http://vietnamese.alibaba.com/product-gs/sanitary-alfa-laval-heat-exchanger- plates-1460106738.html 25.http://bomnuoccongnghiep.com.vn/vi/may-bom/bom-truc-ngang/bom-truc- ngang-cong-suat-lon 26. http://www.machineto.com/high-efficiency-filter-press-price-10226487 27.http://mayvanphongphuthinh.com/may-bom-nuoc-pentax-cm-32- 160a_pid3062.html 28.http://daychuyenbianuocngot.com/s%E1%BA%A3n-ph%E1%BA%A9m/d %C3%A2y-chuy%E1%BB%81n-chi%E1%BA%BFt-r%C3%B3t/d%C3%A2y- chuy%E1%BB%81n-chi%E1%BA%BFt-r%C3%B3t-chai-th%E1%BB%A7y- tinh.html 29.http://doan.edu.vn/do-an/gioi-thieu-cong-nghe-va-thiet-bi-day-chuyen-chiet- chai-30000-chai-gio-cua-krones-24737/ 30.http://www.heuft.com/en/empty-bottle-inspection_27.html 31. http://www.viniquip.co.nz/products.php?cId=NA== 32.http://www.scribd.com/doc/6845233/Phan-IV-Tinh-va-chon-thiet-bi 33.http://thietbimaysb.com/cac-loai-may-dong-goi/may-indate--in-nsxhsd/may-in- phun 34. http://www.doko.vn/luan-van/phuong-phap-xac-dinh-phu-tai-tinh-toan-122614
PHỤ LỤC
Phụ lục số 1 : Bản vẽ dây chuyền công nghệ Phụ lục số 2 : Bản vẽ phân xưởng nấu
Phụ lục số 3 : Bản vẽ phân xưởng lên men Phụ lục số 4 : Bản vẽ phân xưởng chiết rót Phụ lục số 5 : Bản vẽ sơ đồ hơi nước
LỜI CẢM ƠN
Em xin gởi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể các thầy cô giáo trong khoa Hóa –Ngành Công nghệ sinh học trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng đã tạo điều kiện cho em được học tập và nghiên cứu trong môi trường học tập khoa học,giúp cho em có kiến thức vữngvàng trước khi bước vào đời. Trong quá trình làm đồ án với sự nổ lực của bản thân,sự giúp đỡ của các bạn đã chia sẻ kiến thức cũng như kinh nghiệm, tài liệu và cùng với sự quan tâm chỉ bảo tận tình của các thầy cô trong bộ môn Công nghệ sinh học.Đặc biệt,em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tân tình của thầy giáo Ts.Bùi Xuân Đông là người đã trực tiếp hướng dẫn,chỉ bảo cho em trong suốt quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Do thời gian có hạn, trình độ chuyên môn chưa chuyên sâu, chưa trải nghiệm thực tế nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót mong quý thầy cô và bạn bè góp ý.
Em xin chân thành cảm ơn.
Đà Nẵng, ngày 27 tháng 05 năm 2013
Sinh viên thực hiện
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 2
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới và Việt Nam 2
1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới...2
1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam ...6
1.2. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy 7 1.3. Phương án sản xuất 8 1.4. Đặc điểm tự nhiên 8 1.5. Dân số và thị trường bia vùng duyên hải Nam Trung Bộ 9 1.5.1. Dân số...9
1.5.2. Thị trường bia vùng duyên hải Nam Trung Bộ...9
1.6. Cơ sở kinh tế kỹ thuật 10 1.6.1. Nguồn nguyên liệu ...10
1.6.2. Nguồn cung cấp điện...10
1.6.3. Nguồn cung cấp hơi và nhiên liệu...10
1.6.4. Nguồn cung cấp nước...10
1.6.5. Hệ thống thoát nước...10
1.6.6. Nguồn tiêu thụ sản phẩm...11
1.6.7. Nguồn nhân lực...11
1.6.8. Hợp tác hoá...11
1.6.9. Thiết bị ...11
CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 12 2.1. Giới thiệu về sản phẩm 12 2.1.1.Thành phần hóa học của bia ...12
2.1.2. Các chỉ số cảm quan ...13
2.2. Nguyên liệu 13 2.2.1. Malt đại mạch ...14
2.2.2. Hoa houblon...15
2.2.3. Nước...21
2.2.4 . Nguyên liệu thay thế (gạo) ...22
2.3. Chất hỗ trợ kỹ thuật và hóa chất 24 2.3.1.Chất hỗ trợ kỹ thuật...24
2.3.2. Hóa chất ...25
2.4. Các quá trình sinh hóa 25 2.4.1. Các quá trình xảy ra khi nấu...25
2.4.2. Các quá trình xảy ra khi houblon hóa...26
2.5. Giá trị dinh dưỡng của bia 27 CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 29 3.1. Chọn phương pháp công nghệ 29 3.1.1. Nguyên liệu...29
3.1.2. Chọn phương pháp nghiền...29
3.1.3. Chọn phương pháp nấu...29
3.1.4. Chọn phương pháp nạp hoa houblon...29
3.1.5. Phương pháp lên men...30
3.2. Dây chuyền công nghệ sản xuất bia 30 3.3. Thuyết minh dây chuyền công nghệ 32 3.3.1. Làm sạch ...32
3.3.2. Nghiền malt...33
3.3.3. Nghiền gạo...35
Hình 3.5. Quy trình nghiền gạo 36 3.3.4. Nấu nguyên liệu...36
3.3.6. Houblon hóa...40
3.3.7. Lắng trong...41
3.3.8. Làm lạnh nhanh và bão hòa O2...43
3.3.11. Lọc trong bia...47
3.3.13. Chiết bia và thanh trùng...48
3.3.14. Dãn nhán, hoàn thiện sản phẩm...52
CHƯƠNG 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 54 4.1. Chọn số liệu ban đầu 54 4.2. Kế hoạch sản xuất của nhà máy 55 4.3. Tính cân bằng sản phẩm cho 100kg nguyên liệu ban đầu 56 4.3.1. Lượng chất khô trong nguyên liệu (m1)...56
4.3.2. Lượng nguyên liệu và chất khô còn lại sau khi làm sạch...56
4.3.3. Lượng nguyên liệu còn lại sau khi nghiền...56
4.3.4. Lượng chất khô chuyển vào dịch đường sau nấu (m4)...57
4.3.5. Lượng chất khô còn lại sau quá trình nấu (m5)...57
4.3.6. Lượng chất khô còn lại sau quá trình lọc (m6)...57
4.3.7. Thể tích dịch đường khi đun sôi (V7)...57
4.3.8. Lượng chất khô còn lại sau khi houblon hóa (m8)...58
4.3.9. Thể tích dịch đường còn lại sau khi houblon hóa(m9)...58
4.3.10.Thể tích dịch đường sau quá trình lắng trong (V10)...58
4.3.11. Lượng chất khô còn lại sau quá trình làm lạnh (m11)...59
4.3.12. Thể tích dịch lên men...59
4.3.13.Lượng bia sau khi lên men (V13)...60
4.3.14. Lượng bia còn lại sau khi lọc ( V14)...60
4.3.15. Lượng bia còn lại sau khi ổn định (V15)...60
4.3.16. Lượng bia sau chiết rót và thanh trùng (V16)...60
4.3.17. Lượng hoa houblon cần dùng...60
4.3.18. Lượng chế phẩm enzym cần dùng...60
4.3.19. Lượng bã nguyên liệu...61
4.3.20. Lượng cặn lắng khi lắng trong...61
4.3.21. Lượng men giống đặc cần dùng...61
4.3.23. Lượng CO2 thu được ...62
4.4. Tính cân bằng sản phẩm cho một mẻ 62 4.4.1. Lượng nguyên liệu ban đầu...63
4.4.2. Lượng nguyên liệu sau khi làm sạch...63
4.4.3. Lượng nguyên liệu sau khi nghiền ...63
4.4.4. Lượng dịch đường đun sôi ...63
4.4.5. Lượng dịch đường sau khi houblon hoá ở 1000C ...63
4.4.6. Thể tích dịch đường sau lắng trong ...63
4.4.7. Lượng dịch lên men...63
4.4.8. Lượng bia sau khi lên men ...63
4.4.9. Lượng bia sau lọc ...63
4.4.10. Lượng bia sau ổn định ...64
4.4.11. Lượng bia thành phẩm ...64
4.4.12. Lượng hoa houblon cần dùng ...64
4.4.13. Lượng chế phẩm enzyme cần dùng ...64
4.4.14. Lượng bã nguyên liệu ...64
4.4.15. Lượng men giống ...64
4.4.16. Lượng men thu hồi...64
4.4.17. Lượng CO2 thu hồi ...64
4.5. Chi phí bao bì 65 4.5.1. Lượng vỏ chai...65 4.5.2. Số lượng nhãn :...65 4.5.3. Lượng nắp đậy ...65 4.5.4. Két đựng chai ...65 4.5.5. Lượng vỏ lon...66 4.5.6. Lượng thùng carton ...66 CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 69 5.1. Phân xưởng nấu 69 5.1.1. Tính xilô và bunke chứa nguyên liệu ...69
5.1.2. Máy làm sạch nguyên liệu ...72
5.1.3. Máy nghiền nguyên liệu ...72
5.1.4. Thiết bị phối nước...73
5.1.5. Cân nguyên liệu...75
5.1.6. Tính cơ cấu vận chuyển...76
5.1.7. Công đoạn nấu...79
5.1.8. Nồi houblon hoá...83
5.1.9. Nồi nấu nước nóng...84
5.1.10. Thiết bị lọc khung bản ...85
5.1.11. Thùng chứa bã nguyên liệu ...86
5.1.12. Thiết bị lắng Whirlpool...87
5.1.13. Thiết bị làm lạnh...88
5.1.14. Tính và chọn các loại bơm cho phân xưởng nấu...90
5.2.Phân xưởng lên men 92 5.2.1. Thiết bị lên men...92
5.2.2. Thiết bị nuôi cấy nấm men...94
5.2.3. Thiết bị lọc bia...94
5.2.4. Tính lượng diatomit và thùng phối trộn chất trợ lọc ...95
5.2.5. Thùng chứa ổn định bia sau khi lọc trong ...96
5.2.6. Bơm trong phân xưởng lên men ...97
5.3. Phân xưởng chiết rót 98 5.3.1. Phân xưởng chiết rót bia chai...98
5.3.2 Dây chuyền chiết bia lon...104
CHƯƠNG 6: TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 111 6.1. Tính tổ chức 111 6.1.1. Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy ...111
6.1.2. Tính tổ chức lao động của nhà máy ...111
6.2. Tính xây dựng 113 6.2.1. Kích thước các công trình ...113
6.2.2. Tính khu đất xây dựng nhà máy ...120
CHƯƠNG 7: TÍNH ĐIỆN, HƠI VÀ NƯỚC 122 7.1.Tính điện 122 7.1.1. Tính phụ tải chiếu sáng...122
7.1.2. Phụ tải động lực...126
7.1.3. Xác định phụ tải tiêu thụ thực tế...127
7.1.4 Tính điện năng tiêu thụ ...127
7.2. Tính nhiệt 129 7.2.1. Tính nhiệt cho nồi gạo...129
7.2.2 Tính nhiệt cho nồi nấu malt...133
7.2.3. Tính hơi cho nồi houblon hoá ...137
7.2.4. Tính nhiệt cho nồi nấu nước...139
7.2.5. Lượng hơi nước dùng cho phân xưởng nấu trong một mẻ...140
7.2.6. Lượng hơi nước dùng trong phân xưởng chiết rót...140
7.2.7. Lượng hơi dùng để vệ sinh, sát trùng thiết bị và các mục đích khác...140