Nước dùng trong sản xuất

3. Sấy băng tải

4.2.1. Nước dùng trong sản xuất

Nước để rửa nguyên liệu: Định mức dùng 0,8l nước/kg nguyên liệu ∑mnguyên liệu = 3,289 x 20 000 = 65 780 (tấn)

→ Lượng nước cần dùng để rửa nguyên liệu trong 1 năm là: V = 0,8 x 65 780 x 103 = 52 624 . 103 (lít)

→Lượng nước để rửa nguyên liệu trong 1 ngày: V = ≈ 172 538 (lít) ≈ 173 (m3)

4.2.2. Nước dùng cho sinh hoạt.

 Nước tắm,vệ sinh:

Tính cho 40 lít/người/ngày, tính cho 60% cán bộ công nhân trong 1 ca. 40 x (30 + 114) x 0,6 = 3456 (lít/ngày)

 Nước dùng cho nhà ăn tập thể: tính 30lít/người/ngày. 30 x (30 + 114) x 0,6 = 2592 (lít/ngày)

 Nước dùng rửa xe : 1000 lít/ ngày

 Nước tưới cây xanh : 10000 lít/ ngày

 Nước cứu hoả :12,5 lit/s tính trong 3 giờ 3600x3x 12,5=135 000(lit)

Vsh = 3456+ 2592 + 1000 + 10000 + 135000 = 152 048(lít/ ngày) ≈152 (m3/ngày)

4.2.3. Nước dùng cho thiết bị.

4.2.3.1. Nước dùng cho lò hơi: 250m3/ngày

4.2.3.2. Nước dùng để vệ sinh các thiết bị: Lấy trung bình 300m3/ngày.

Lượng nước dùng cho thiết bị của nhà máy trong 1 ngày là: 250+ 300 = 550 (m3/ngày)

4.2.4. Tổng lượng nước cần dùng

173 +152 + 550 = 875 (m3/ngày)

Với đơn vị sản xuất, đơn giá nước là 9 600 đồng/m3 và 10% thuế VAT. Như vậy, số tiền phải chi trả cho lượng nước cần sử dụng trong 1 ngày là:

875 9600 + 875 x 9600 x 10% = 9 240 000 (đồng)

4.2.5. Thoát nước:

Thoát nước có hai loại.

 Loại sạch :

Nước từ những nơi như các giàn ngưng tụ nước làm nguội gián tiếp ở các thiết bị trao đổi nhiệt. Để tiết kiệm nước có thể tập trung vào các bể chứa để sử dụng vào các nơi không yêu cầu có độ sạch cao.

 Loại không sạch:

Bao gồm nước từ các nơi như : Nước rửa thiết bị,rửa sàn nhà, các loại nước này chứa nhiều tạp chất hữu cơ nên không sử dụng lại được và là môi trường tốt cho vi sinh vật hoạt động vì vậy loại nước này phải được xử lý trước khi thải ra môi

trường,rãnh thoát nước này phải có nắp đậy.Hệ thống phải bố trí xung quanh phân xưởng chính để thoát nước kịp thời. Đường kính của rảnh thoát là 0,8m.

4.3. NHIỆT LƯỢNG

Nhiệt lượng sử dụng trong quá trình sấy:

Năng suất thiết kế của nhà máy là 7280 kg/h, năng suất nạp nguyên liệu cho thiết bị sấy của khoai lang là

Gđ = 7280 x = 3108,055 kg/h = 0,8633 kg/s Lượng ẩm tách ra khỏi khoai lang trong quá trình sấy:

W = Gđ = 0,3686 (kg/s)

Lượng không khí khô đi qua máy sấy: L =

Nhiệt độ của không khí trước khi vào máy sấy là 1500C, ≈ 0% >> Y1 = 0 , H1= 36,053 (kcal/kg) = 150,9 (kJ/kg)

Nhiệt độ của không khí sau khi đi ra khỏi máy sấy là 650C, ≈ 40% Trên giản đồ H-Y của Ranzim, xác định được Y2 = 70,5 g/kg k3

H2 = 60 kcal/kg = 251,13 (kJ/kg) Thay số vào tính được: L = 5,947 (kg/s) Cân bằng nhiệt lượng

L.H1 + G2.Cvl.θ1 + W.θ1.C + Gvc.Cvc.td + Qs + Qb = L.H2 + G2.Cvl.θ2 + Gvc.Cvc.tc + Qm

Trong đó:

Q : nhiệt lượng tiêu hao chung cho máy sấy (W)

Qs : Nhiệt lượng sưởi nóng không khí ở caloriphe sưởi (W) Qb : Nhiệt lượng bổ sung vào phòng sấy

L : Lượng không khí khô tuyệt đối đi qua máy sấy kg kkk/s

H1, H2: Hàm nhiệt của không khí trước khi vào phòng sấy (sau khi qua caloriphe), sau khi sấy xong (j/kg)

G2: Khối lượng của vật liệu sấy (kg/s)

Cvl: Nhiệt dung riêng của vật liệu sấy (J/kg.độ)

θ1, θ2 : Nhiệt độ của vật liệu khi vào máy sấy và khi ra khỏi máy sấy (oC) Gvc: Khối lượng của bộ phận vận chuyển vật liệu sấy (kg/s)

Cvc: Nhiệt dung riêng của bộ phận vận chuyển vật liệu sấy (J/kg.độ)

td,tc: Nhiệt độ không khí trước khi vào phòng sấy (sau khi qua caloriphe sưởi) và sau khi sấy xong (oC)

W: Khối lượng của nước có trong vật liệu (kg/s) C: Nhiệt dung riêng của nước (J/kg.độ)

Qm: Nhiệt lượng mất mát trong quá trình sấy (W) Do Gvc = 0

H1 = 150,9 (kJ/kg) , H2 = 251,13 (kJ/kg) Trong vật liệu không có nước nên W = 0

Q = 5,947. (251,13 – 150,9 ) + 0,8633.1,4. (60-26) = 637,161 (kJ) Năng suất tỏa nhiệt của than đá là 27 000 (kJ/kg)

Lượng than đá cần đốt là:

mthan = = 0,023599 (kg/s)

Lượng khoai lang cần sấy trong 1 ngày theo năng suất nhà máy là 546,576 x 13,3x 16 = 116311,373 (kg)

Thời gian cần sấy là T = (116311,373 )/0,8633 = 134728,8 (s) = 37,425 (giờ) Lượng than đá cần để đốt trong 1 ngày, lấy hiệu suất của lò đốt là 90% Mthan = 0,023599.37,425.3600 . 100/90 = 3532,770 (kg)

Lượng than sử dụng trong 1 năm là M*than = 3532,770.305 = 1077494,85 (kg) ≈ 1077,495 (tấn)

Giá than đá là 1,56 triệu đồng/tấn Chi phí mua than đá là : 1,56 x 1077,495 ≈1680,8922 (triệu đồng)

PHẦN V. XỬ LÝ CHẤT THẢI

5.1.1 Nước thải

Đặc trưng chất lượng nước thải trong công nghiệp đường bột: - Hàm lượng các chất ô nhiếm hữu cơ cao (COD, BOD, SS) . - Không có hóa chất độc trong nước thải.

Phần lớn các nhà máy sản xuất có hệ thống xử lý nước thải sử dụng công nghệ xử lý sinh học tự nhiên theo kiểu lên men yếm khí hở (tiếp nhận công nghệ của Thái Lan). Công nghệ này có chi phí đầu tư và vận hành thấp, phù hợp với các khu vực có diện tích rộng. Tại các hệ thống này nước tự chảy từ hồ đầu tiên đến hồ cuối cùng sao cho thời gian lưu đủ để phân huỷ chất ô nhiễm trong nước thải trước khi chảy vào thuỷ vực. Tuy nhiên, hầu hết các hệ thống xử lý nước thải theo công nghệ này đều hoạt động kém hiệu quả. Nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải đi vào hệ thống quá cao làm cho hệ thống bị quá tải. Đáng lưu ý là ở các hồ yếm khí dạng hở, trong quá trình phân huỷ yếm khí phát sinh nhiều thành phần khí có mùi hôi gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng.

Ngoài việc áp dụng công nghệ phân huỷ sinh học tự nhiên để xử lý nước thải như trên, tại một số nhà máy khác đã áp dụng các hệ thống xử lý sinh học nhân tạo, như phương pháp bùn hoạt tính. Tuy nhiên, hiện nay hệ thống này chỉ giải quyết được khoảng 30-50% lượng nước thải của nhà máy, hệ thống thường xuyên bị sự cố quá tải. Ngoài ra chi phí vận hành điện năng hoá chất quá cao.

Cách thức xử lý có hiệu quả kinh tế và môi trường nhất hiện nay là dùng phương pháp sinh học xử lý yếm khí. Khí biogas thu hồi sẽ được quay về sử dụng cho quá trình sản xuất. Sơ đồ quy trình xử lý được mô tả qua các bước chính như sau:

Bể điều hoà, trộn nhanh, tạo bông cặn: Nước thải từ các quá trình công nghệ được thu gom về đây (hay còn gọi là bể cân bằng) để điều hoà lưu lượng và pH. Các chất rắn có kích thước lớn như vỏ khoai, lá cây, được loại bỏ nhờ song chắn rác trước đó. Khoảng 10% BOD bị loại bỏ tại công đoạn này. Sau khi trung hoà và được tạo bông cặn, nước thải được đưa vào bể lắng. Vôi được minh chứng là chất trung hòa kiêm tạo bông phù hợp nhất. Thời gian lưu của nước thải ở công đoạn này trung bình là 12 giờ. Quá trình xử lý hóa lý này thường sử dụng lượng vôi 600mg/l để trung hòa pH trong khoảng 5,4.

Bể lắng, bể chứa trung gian: Tại đây, các cặn rắn lơ lửng sẽ được loại bỏ nhờ trọng lực. Lượng vôi được đưa vào trong công đoạn trên có tác dụng khử trên 35% BOD và 50%SS. Hai bước này được coi là công đoạn tiên quyết trong xử lý sinh học.

Bể trộn, bể xử lý kỵ khí UASB: Trong bể UASB, nước thải chảy từ dưới lên trên qua một lớp đệm bùn yếm khí. Khoảng 70 - 80% COD được loại bỏ trong quá trình này. Khí Biogas cũng sẽ được thu ở bể này. Việc tiến hành xử lý kỵ khí cũng có thể được tiến hành 2 giai đoạn nếu như diện tích đất làm hồ (bể) xử lý yếm khí không đủ. Nước thải sau công đoạn này có thể tuần hoàn một phần quay lại công đoạn trung hòa nước thải khi bắt đầu đi vào hệ thống xử lý.

Bể xử lý sinh học SBR: Nhờ khí làm thoáng cung cấp vào nước ở mật độ cao và một lượng oxy cần thiết sẽ được cung cấp cho bùn hoạt tính để loại bỏ ô nhiễm hữu cơ trong nước. Tại quá trình xử lý này, toàn bộ chất hữu cơ ô nhiễm tải trọng thấp sẽ được sử dụng để nuôi dưỡng vi sinh vật, làm tăng sinh khối (hàm lượng biomass trong nước thải có thể lên đến 4.000mg/l). Bùn sản sinh ra trong quá trình xử lý sinh học sẽ được sử dụng làm phân bón. Khoảng 80 - 90% BOD bị loại bỏ trong quá trình này.

Bể làm thoáng tăng cường và hồ ổn định: Bao gồm chuỗi hồ làm thoáng kéo dài (với mức cung cấp năng lượng ở chế độ cao) và hồ ổn định. Trong các hồ này, BOD bị loại bỏ nhờ quá trình làm thoáng tự nhiên. Quá trình phân ly cặn lơ lửng và nước thải cũng được thực hiện tại đây. Nước thải sau xử lý sẽ được thải ra.

Bùn lắng ở đáy bể lắng sẽ được thu gom vào hồ thu bùn. Bùn dư sẽ được bơm vào bể nén bùn. Tại đây, thể tích bùn sẽ được làm giảm đi nhờ quá trình nén. Quá trình này được tăng cường nhờ thiết bị cào bùn tốc độ chậm. Tại bể nén bùn, hàm lượng chất khô đạt 2,5%. Sau đó được nén, bùn dư được tiếp tục khử nước nhờ sân phơi hoặc máy lọc ép. Bùn khô được nâng hàm lượng chất khô lên 25% và sử dụng để làm phân bón.

Công đoạn này cũng có thể được thay thế bằng quá trình xử lý với bùn hoạt tính hoặc hồ nuôi cá. Sơ đồ quy trình xử lý nước thải được thể hiện trong hình 3.

Hình 3: Sơ đồ quy trình xử lý nước thải

Lưu ý:

- Việc xử lý hóa chất với phèn, clorua sắt, sunphat sắt cũng đạt được hiệu suất khử BOD trong khoảng 38-40%. Tuy nhiên, chi phí vận hành với hóa chất này cao, không có khả năng thu hồi lại hóa chất và quá trình xử lý tạo bùn khó thải bỏ. Do đó các loại hóa chất này thường không được xem xét là hóa chất thay thế trong việc xử lý.

- Hệ thống xử lý nước thải tối ưu được khuyến nghị là hệ thống gồm các công đoạn theo trình tự điều hòa, trung hòa, hệ thống xử lý yếm khí hai bậc (anaerobic

two stage fixed film fixed bed reactor system) và hồ nuôi cá. Giải pháp này giảm các thông số nước thải đến tiêu chuẩn cho phép, thu hồi khí biogas, có thêm nguồn thu từ cá và thậm chí cả bùn hoạt tính và bùn từ hồ nuôi cá.

5.1.2 Khí thải

5.1.2.1 Ô nhiễm bụi tại kho tập kết nguyên liệu

Tại khu vực tập kết nguyên liệu thường đòi hỏi phải có mặt bằng rộng để xe xúc nguyên liệu ra vào dễ dàng, đưa nguyên liệu từ bãi chứa đến công đoạn xử lý nguyên liệu. Vì vậy, khả năng phát tán bụi đất, cát tại khu vực này là thường xảy ra. Do đây là nguồn ô nhiễm phân tán bụi nên cần áp dụng biện pháp phun nước thường xuyên tại khu vực bãi chứa nguyên liệu và khu vực xe tải ra vào.

5.1.2.2 Ô nhiễm khí do vận hành lò hơi

Khí thải phát sinh từ lò hơi sẽ được dẫn vào thiết bị hấp thụ theo hướng từ dưới đi lên, tiếp xúc với dung dịch hấp thụ (nước hoặc dung dịch NaOH loãng) đi từ trên xuống bằng vòi phun. Trong quá trình tiếp xúc giữa hai pha khí và lỏng, các chất ô nhiễm và bụi có trong khí thải sẽ được hoà tan vào dung dịch hấp thụ và rơi xuống dưới bể chứa phía dưới. Tại bể chứa, phần lớn dung dịch hấp thụ được thu hồi và tái sử dụng tuần hoàn. Định kỳ, dung dịch trong bể chứa sẽ được lọc bằng túi lọc, phần cặn rắn sau lọc sẽ được đem đi xử lý chung với chất thải rắn, nước sau lọc sẽ được bơm về bể chứa để tái sử dụng. Dung dịch hấp thụ hao hụt sẽ được bổ sung định kỳ.

Khí thải sau khi được hấp thụ sẽ đi qua bộ phận khử mùi (nhằm loại bỏ lượng hơi nước còn sót lại) và thải ra ngoài môi trường qua ống khói thải.

5.1.3 Bã thải rắn

khống chế:

- Vỏ và phế phẩm được bán hoàn toàn cho các cơ sở chế biến thức ăn gia súc tại khu vực và các vùng lân cận khác (hiện nay chủ đầu tư đã tìm được nguồn tiêu thụ).các cơ sở chế biến thức ăn gia súc.

- Bao PP bị hỏng được thu gom và bán phế liệu.

- Rác thải khác không nhiều, cũng được thu gom, vận chuyển và xử lý cùng với rác thải sinh hoạt theo quy định chung của địa phương.

5.2. Ưu, nhược điểm công nghệ xử lý nước thải

5.2.1. Ưu điểm

 Công nghệ đề xuất phù hợp với đặc điểm, tính chất của nguồn nước thải

 Nồng độ các chất sau quy trình xử lý đạt quy chuẩn hiện hành

 Diện tích đất sử dụng tối thiểu

 Công trình thiết kế dạng modul, dễ sử dụng, nâng công suất xử lý

5.2.2. Nhược điểm

• Nhân viên vận hành cần được đào tạo về chuyên môn

• Chất lượng nước thải sau xử lý có thể bị ảnh hưởng nếu một trong những công trình đơn vị trong trạm không được vận hành đúng yêu cầu kĩ thuật. • triệt để, nước thải đầu ra đạt quy chẩn hiện hành với công nghệ tiên tiến, chi

phí vận hành đầu tư ban đầu thấp,vận hành đơn giản.

6.1. Vốn đầu tư cho tài sản cố định6.1.1. Vốn xây dựng nhà máy 6.1.1. Vốn xây dựng nhà máy 6.1.1.1 Vốn xây dựng các công trình chính: ST T ^{Tên công trình} Diện tích (m2) Đơngiá (106đ/m2 ) Thành tiền (106 đ )

1 Phân xưởng sản xuất chính 2700 5 13500

2 Phòng bảo vệ (2) 18(9*2) 2 36

3 Khu hành chính 171 5,5 940,5

4 Nhà ăn 280 2 560

5 Kho thành phẩm 500 3,5 1750

6 Kho nguyên vật liệu 450 3,5 1575

7 Trạm điện 25(5*5) 2 50

8 Khu xử lí nước thải 192 2 384

9 Phân xưởng cơ khí 63 4 252

10 Kho hóa chất, nhiên liệu(vật tư kĩ thuật) 40 3,5 140

11 kho phế liệu 126 2,5 315

12 hành lang, đường cây 500 2,5 1250

13 dự trù mở rộng sản xuất 1000

14 Khu cung cấp nước và xử lí nước 180 4 720

15 phòng y tế 20 4 80

16 Nhà xe (2 ) 250 1,5 375

Tổng V1 =22119,5

6.1.1.2 Vốn đầu tư xây dựng các công trình phụ:

Tường bao + hè đường + cống rãnh,… = 30% V1

Chi phí thăm dò thiết kế: lấy 1% V1

6.1.1.3 Tổng vốn đầu tư xây dựng của nhà máy:

V1’ = V1 + 0,3V1 + 0,1V1 = 1,4V1 = 1,4 × 22119,5× 106 = 30967,3× 106 (đ) Khấu hao xây dựng: lấy 5% V1’

Hxd = 0,05 × 30967,3 × 106 = 1548,365 × 106 (đ)

6.1.2. Vốn đầu tư cho máy móc, thiết bị

6.1.2.1 Vốn mua thiết bị chính:

ST

T ^{Tên thiết bị Số lượng}

Đơn giá (106đ/cái) Thành tiền (106 đ) 1 Băng tải 9 8 72 2 Thiết bị rửa 3 194 582 3 Máy cắt vỏ 3 92 276 4 Cắt khúc 3 45 134 5 Máy hấp 5 65 325

6 Máy sấy băng tải nhiều tầng 1 650 650

7 Máy phát điện 1 1200 1200

8 Máy biến áp 1 230 230

9 Hệ thống xử lý nước 1 400 400

11 Máy móc phòng thí nghiệm 1 1650 1650

12 TỔNG 5599

Chi phí lắp đặt: 25%V2

Chi phí vận chuyển: 5%V2

Tiền mua thiết bị phụ, dụng cụ sản xuất, sinh hoạt: 20%V2

6.1.2.2 Tổng vốn đầu tư cho thiết bị

V’2= V2 + 0,25V2 + 0,05V2 + 0,2V2 = 1,5V2 = 8398,5*106(đ)

Khấu hao: 10%V’2 = 0,1* 1,5V2 = 0,15V2 = 0,15*5599*106= 839,85*106( đ/năm)

6.1.2.3 TỔNG VỐN ĐẦU TƯ CHO TÀI SẢN CỐ ĐỊNH:

V1’ + V2’ + Vtđ = 30967,3* 106 (đ) + 8398,5*106(đ) + 604,8*106 (đ) = 39970,8*106(đ)

6.2. Vốn lưu động

6.2.1. Lương_ thưởng … CPlt = 9193,1*106(đ/năm)

6.2.2. Mua nguyên liệu khoai: CPnl = 13300*16*305*9500= 616588*10^6 ( đ/năm)

6.2.3. Với mức thuế VAT là 10% thì số tiền điện cần trả cho 1 năm của nhà máy