V: Tính thiết bị
8.5.3. Thời gian thu hồi vốn
Thồi vốn = 45,3766759,+41584,864 = 5,83(năm) * Kết quả tính toán cho thấy.
- Thời gian thu hồi vốn là: 5,83( năm ).
Phần IX: Vệ sinh an toàn
9.1.Vệ sinh công nghiệp
Công tác vệ sinh công nghiệp đối với nhà máy công nghiệp nói chung và nhà máy bia nói riêng là một công việc vô cùng quan trọng. Chất lợng bia phụ thuộc nhiều vào yếu tố trong sản xuất. Trong đó khâu vệ sinh là không thể thiếu đợc. Khâu vệ sinh bao gồm:
+ Vệ sinh cá nhân + Vệ sinh thiết bị
+ Vệ sinh dụng cụ sau mỗi mẻ hoặc sau mỗi chu kỳ sản xuất + Xử lý nớc thải
Công tác vệ sinh là yếu tố bắt buộc, nhân viên trong nhà máy phải hiểu và thực hiện đầy đủ.
9.1.1.Vệ sinh cá nhân
Đối với công nghệ sản xuất bia công nhân trực tiếp tham gia sản xuất phải khoẻ mạnh, không cho ngời bị bệnh mãn tính hay truyền nhiễm nh lao, thơng hàn đợc trực tiếp sản xuất.
+ Khi làm việc công nhân phải mặc quần áo bảo hộ lao động, sạch sẽ, gọn gàng và luôn có ý thức bảo vệ chung.
+ Đặc biệt trong khâu gây men thì chỉ những ngời có trách nhiệm mới đợc vào ra để đảm bảo vô trùng.
+ Trong khâu lọc bia thì công nhân phải vệ sinh trớc khi vào thao tác, đeo khẩu trang và hạn chế nói chuyện.
+ Mọi công nhân trong nhà máy phải đợc thờng xuyên các đợt kiểm tra sức khoẻ.
9.1.2.Vệ sinh thiết bị, nhà xởng
+Tất cả các thiết bị, dụng cụ tham gia vào công nghệ sản xuất bia đều phải đợc vệ sinh sạch sẽ.
Các thiết bị, nhà xởng trong phân xởng nấu, lên men, hoàn thiện sản phẩm phải đợc vệ sinh theo định kỳ.
Đối với các máy móc thiết bị ở bộ phận phụ trợ phải kiểm tra thờng xuyên. Lau dầu, bảo dỡng để tăng cờng tuổi thọ của thiết bị.
+ Phân xởng nấu, lên men hoàn thiện sản phẩm phải thoáng mát, giải quyết tốt vấn đề thông gió và hút bụi. Đặc biệt nhà nồi hơi, nhà lạnh có khí độc nên phải đảm bảo tuyệt đối thoáng mát, có thể thông gió tự nhiên hay c- ỡng bức.
+ Kho nguyên liệu phải bố trí một cách hợp lý, đúng theo quy cách. Trong kho phải thoáng mát, rộng rãi, có nhiệt kế, ẩm kế để theo dõi nhiệt độ và độ ẩm, tránh để cho vi sinh vật phát triển làm giảm chất lợng của nguyên liệu.
+ Khu vực hành chính đợc xây dựng trớc nhà máy, thuận tiện cho việc giao dịch và xung quanh trồng hoa, cây cảnh, cây tạo bóng mát để tạo vẻ đẹp mỹ quan và điều hoà không khí cho nhà máy.
+ Chất thải: chất thải của nhà máy bia bao gồm bã hèm, giấy dán nhãn chai, mảnh chai vỡ. Bã hèm đợc bán cho nhân dân dùng để chăn nuôi, nó không gây ô nhiễm môi trờng. Giấy dán nhãn sau khi qua máy rửa chai, công
nhân vệ sinh phân xởng sẽ thu gom lại hết và giao cho xe công ty vệ sinh. Mảnh chai vỡ trong quá trình sản xuất cũng đợc gom lại giao cho các cơ sở sản xuất thuỷ tinh tái chế.
+ Nớc thải: nớc thải của nhà máy bao gồm nwocs vệ sinh thiết bị, nớc thải của máy rửa chai. Thành phần nớc thải có bã hèm, bã men không thu hồi hết, nớc rửa chai có sử dụng hoá chất. Nớc thải này cần đợc xử lý trớc khi xả vào hệ thống cống sinh hoạt. Phơng pháp xử lý nớc thải hiện nay thờng dùng trong các nhà máy bia là xử lý hiếu khí sinh học trong bể Aeroten.
Bể Aeroten có u điểm: khả năng xử lý nớc thải nhanh, thuận tiện, có thể điều chỉnh dòng nớc thải ở bất kỳ nồng độ nào và tốn ít diện tích.
Nguyên lý hoạt động của bể Aeroten :
Bể Aeroten là hệ thống xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính.
Nớc thải của nhà máy sau khi gom lại đợc đa vào bể chứa, rồi đa đến bể lắng sơ cấp và sau đó đến bể Aeroten. Tại bể có sẵn bùn hoạt tính – thực chất là huyền phù khối vi sinh vật hiếu khí. Vì vậy ta phải cấp khí liên tục để cung cấp ôxy cho vi sinh vật và còn tạo cho huyền phù ở trạng thái lơ lửng. Nguồn cung cấp chất dinh dỡng cho vi sinh vật là các chất hữu cơ có trong nớc thải của nhà máy.
Thời gian lu của nớc thải ở bể là 2 – 12h. Trong bể các chất ô nhiễm đợc hấp thụ lên bề mặt của bùn hoạt tính. Để thực hiện qúa trình này, các chất hữu cơ và cả các chất keo đợc phân tán nhỏ trong nớc. Nhờ sự chênh lệch nồng độ giữa bên trong và bên ngoài tế bào, những chất có khối lợng phân tử nhỏ và tan trong nớc sẽ đợc xâm nhập vào tế bào vi sinh vật nhờ enzyme ngoại bào. Các chất không tan trong nớc sẽ đợc hấp phụ lên bề mặt của tế bào vi sinh vật.
Sau khi ra khỏi bể Aeroten hỗn hợp nớc và bùn đợc qua bể lắng thứ cấp. ở đó bùn hoạt tính đợc đông tụ và lắng xuống, nớc sau xử lý đợc thải rahệ thống cống chung bơm quay trở lại bể Aeroten, bùn đợc tái sinh lại bằng cách làm thoáng và sục khí vào bùn.
9.2.Bảo hộ an toàn lao động
Bảo hộ an toàn lao động cũng là một khâu quan trọng trong sản xuất vì nó ảnh hởng trực tiếp đến sức khoẻ, tính mạng ngời lao động và tuổi thọ thiết bị. Nhà máy sản xuất bia cần phải quan tâm đến một số điểm quan trọng sau đây:
Chống khí độc trong sản xuất
Khí độc trong nhà máy bia chủ yếu là: CO2, NH3 đợc sinh ra từ hệ thống lạnh.
Khói thải lò hơi: để hạn chế tác hại do khói thải lò hơi gây ra cho môi trờng xung quanh ta chọn kiểu lò hơi đợc chế tạo theo kỹ thuật nghiêm ngặt giảm tối đa tác hại đối với môi trờng. Lắp đặt ống khói cao hơn 10m để đa khói khuếch tán trên cao, không ảnh hởng đến khu dân c xung quanh.
Chống tiếng ồn và tiếng động
Tiếng ồn và tiếng động ảnh hởng không tốt tới sức khoẻ của công nhân: mệt mỏi, căng thẳng, tiếng ồn lớn ảnh hởng đến thính giác và dẫn đến sự kém tập trung, khả năng làm việc giảm.
Biện pháp khắc phục:
+ Thờng xuyên kiểm tra máy, bảo dỡng máy, phát hiện sữa chữa máy kịp thời.
+ Khi lắp máy dới các bộ phận nếu có thể thì lắp các tấm có độ đàn hồi tốt nhằm mục đích để chống ồn và chống rung.
An toàn khi vận hành thiết bị
+ Lò hơi, máy nén, bình nạp CO2: các thiết bị này đếu chịu áp, vì vậy khi vận hành phải tuân thủ chặt chẽ theo hớng dẫn, phải kiểm tra trớc khi vận hành và theo định kỳ.
+ Các thiết bị khác: cũng phải đảm bảo tuyệt đối an toàn khi vận hành hoặc sử dụng.
Khi vận hành phải thờng xuyên theo dõi, kiểm tra các đờng ống, van xỏ, đồng hồ đo áp lực, đo nhiệt độ. Công nhân khi vận hành phải đợc trang bị đầy đủ bảo hộ lao động, không bỏ vị trí khi đang làm việc, chế độ giao ca th- ờng xuyên nghiêm túc, đầy đủ.
An toàn về điện
Trong quá trình sản xuất, điện là yếu tố không thể thiếu đợc, vì vậy công nhân luôn phải thờng xuyên tiếp xúc với các thiết bị sử dụng điện. Do đó cần phải chú ý:
+ Phải thực hiện tuyệt đối nội qui an toàn về điện để tránh xảy ra sự cố hay tai nạn. Cách điện tốt các phần mang điện đặc biệt các khu vực có độ ẩm cao và có nhiều nớc nh phân xởng lên men và phân xởng thành phẩm.
+ Bố trí đờng dây cách xa tầm tay với hoặc lối đi lại của ngời sản xuất. Bố trí cầu dao điện hợp lý để dễ ngắt khi có sự cố.
Kết luận
Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp đợc giao là: Thiết kế nhà máy sản xuất bia công suất 45 triệu lít.năm.
Trong thời gian làm đồ án, tôi đã vận dụng những kiến thức đã học, những hiểu biết thực tế khi đi thực tập tại: Nhà máy bia NADA-Nam Định, cũng nh tìm tòi các tài liệu tham khảo về công nghệ sản xuất bia, về các thiết bị sản xuất bia.
Với những kiến thức đã thu thập đợc cùng với sự giúp đỡ của thầy giáo hớng dẫn, tôi đã đa ra đợc bản thiết kế cơ bản khi thiết kế nhà máy sản xuất
bia. Vì thời gian có hạn, nên tôi không thể đi sâu tính toán chi tiết cụ thể tất cả các thiết bị, tuy nhiên đồ án đã đa ra các tính toán cơ sở về nguyên vật liệu, về mặt bằng nhà máy và các thiết bị làm cơ sở cho việc thiết kế lắp đặt một nhà máy bia hoàn chỉnh.
Cũng do thời gian có hạn và kiến thức còn non yếu nên bản đồ án còn một số thiếu sót, mong đợc sự góp ý của thầy cô và các bạn để cho bản đồ án đợc hoàn chỉnh hơn.
Tài liệu tham khảo
1.PGS – PTS Hoàng Đình Hoà. Công nghệ sản xuất malt và bia. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
2.Mai Lệ, Bùi Đức Hợi. Bảo quản lơng thực. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
3.Hồ Sởng. Công nghệ sản xuất bia. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 4.PGS – PTS Lơng Đức Phẩm. Công nghệ vi sinh vật. Nhà xuất bản nông nghiệp.
5.Trờng ĐHBK Hà Nội. Bộ môn xây dựng công nghiệp. PGS Ngô Bình, PTS Phùng Ngọc Thạch, Nguyễn Mạnh Hậu, Phan Đình Tính. Cơ sở xây dựng nhà công nghiệp.
6.Sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất. Hiệu đính PTS Trần Xoa, PTS Nguyễn Trọng Khuông, KS Hồ Lê Viên. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
7.Máy và thiết bị vận chuyển và định lợng. Tôn Thất Minh, Lê Nguyên Đơng. Trờng ĐHBK Hà Nội.
Mục Lục
Lời nói đầu...1
Phần I: Lập luận để chọn địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất bia...2
Phần II: Nguyên liệu để sản xuất bia...6
2.1. Nguyên liệu chính...6 2.1.1.Malt đại mạch...6 2.1.2.Gạo...10 2.1.3.Nớc...11 2.1.4. Hoa houblon...13 2.2. Nguyên liệu phụ...14 2.2.1.Enzyme...14 2.2.2. Ôxy...14 2.2.3.CO2...14 2.3.Vật liệu...14
Phần III: Thuyết minh dây chuyền sản xuất bia ...15
3.1.Chuẩn bị dịch đờng houblon hoá...15
3.1.1.Chuẩn bị nguyên liệu...17
3.1.2.Hồ hoá nguyên liệu gạo (nấu cháo)...18
3.1.3. Đờng hoá...19
3.1.4.Lọc bã malt...23
3.1.5. Nấu hoa ( houblon hoá dịch đờng)...25
3.1.6. Lắng và tách cặn dịch đờng...26
3.1.7. Xử lý không khí...27
3.1.8.Làm lạnh nhanh dịch đờng đến nhiệt độ lên men...27
3.2. Lên men dịch đờng...28
3.2.1.Lên men chính...28
3.2.2. Lên men phụ...34
3.2.3. Nấm men giống trong sản xuất bia, xử lý sinh khối sau khi lên men...34
3. 3.Hoàn thiện sản xuất...36
3.3.1.Làm trong bia...36
3.3.2.Bão hoà CO2...37
3.3.5. Dán nhãn và xếp két...39
3.3.6. Các tiêu chuẩn về bia thành phẩm...39
Phần IV: Tính cân bằng vật chất...41
4.1.Tính cân bằng sản phẩm cho 1000 lít bia chai có nồng độ 120Bx...43
4.1.1.Tính lợng dịch trớc lúc lên men...43
4.1.2.Tính lợng malt và gạo...44
4.1.3. Tính lợng hoa houblon...45
4.1.4.Tính lợng bã malt, bã gạo và bã hoa...46
4.1.5. Tính lợng nớc cho vào nồi hồ hoá, nồi đờng hoá và nớc rửa bã...47
4.1.6.Tính lợng men giống cần thiết...49
4.1.7. Tính sản phẩm phụ...49
4.1.8.Tính hoá chất để tẩy rửa...52
4.1.9.Tính số lợng chai, nắp chai, nhãn...53
4.2.Tính cân bằng sản phẩm cho 1000 lít bia hơi có nồng độ 100Bx...54
4.2.1.Tính lợng dịch trớc lúc lên men...54
4.2.2.Tính lợng malt và gạo...55
4.2.3. Tính lợng hoa houblon...57
4.2.4.Tính lợng bã malt, bã gạo và bã hoa...58
4.2.5. Tính lợng nớc cho vào nồi hồ hoá, nồi đờng hoá và nớc rửa bã...59
4.2.6.Tính lợng men giống cần thiết...60
4.2.7. Tính sản phẩm phụ...61
4.2.8.Tính hoá chất để tẩy rửa...63
4.2.9.Tính số lợng thùng book...64
V: Tính thiết bị...66
5.1.Tính thiết bị phân xởng nấu...68
5.1.1.Cân...68 5.1.2.Máy nghiền...68 5.1.3.Nồi hồ hoá...69 5.1.4.Nồi đờng hoá...73 5.1.5. Thùng lọc đáy bằng...75 5.1.6.Nồi đun nớc nóng...76
5.1.7.Nồi nấu hoa...78
5.1.8.Thùng lắng xoáy...80
5.1.9. Máy làm lạnh nhanh dịch đờng đến nhiệt độ lên men ( máy lạnh nhanh).. 81
5.1.10.Bơm...82
5.1.11.Máy nén khí...84
5.2.Thiết bị phân xởng lên men...85
5.2.1.Thùng lên men chính, lên men phụ và tàng trữ bia...85
5.2.2.Thiết bị lọc bia ...87
5.2.3. Thùng chứa bia và bão hoà CO2...87
5.2.4.Thiết bị nhân men giống...88
5.2.5.Thiết bị xử lý sinh khối sau khi lên men...89
5.2.6.Hệ thống thu hồi CO2...90
5.2.7.Bơm...92
5.3.Thiết bị phân xởng hoàn thiện sản phẩm ...93
5.3.2.Thiết bị chiết chai và dập nút tự động...93
5.3.3.Thiết bị chiết book:...94
5.3.5.Máy dán nhãn tự động...94
5.3.6.Máy rửa két tự động...95
Phần VI: Tính năng lợng...97
6.1.Tính hơi cho toàn nhà máy...97
6.1.1.Tính hơi cho nồi hồ hoá...97
6.1.2.Tính hơi cho nồi hồ hoá...99
6.1.3.Tính hơi cho nồi đun nớc nóng...100
6.1.4.Tính hơi cho nồi nấu hoa...100
6.1.5.Tính hơi cho quá trình rửa chai, thanh trùng chai...101
6.1.6.Tính hơi cho toàn bộ quá trình sản xuất...101
6.2.Tính nhiên liệu cho lò hơi...102
6.3.Tính lạnh cho toàn nhà máy...104
6.3.1.Tính lạnh để hạ nhiệt độ của dịch đờng xuống nhiệt độ lên men...104
6.3.2.Tính lạnh cho bộ phận lên men...104
6.3.3. Tính lạnh cho toàn bộ quá trình lên men...106
6.3.4.Chọn máy lạnh...106
6.4.Tính nớc cho toàn nhà máy...106
6.4.1.Tính nớc cho bộ phận nấu...106
6.4.2.Tính nớc cho bộ phận lên men...107
6.4.3.Tính nớc cho bộ phận thành phẩm...107
6.4.4.Lợng nớc dùng cho hệ thống thu hồi CO2...107
6.4.5.Lợng nớc dùng cho nồi hơi...107
6.4.6.Lợng nớc dùng cho máy lạnh...107
6.4.7.Lợng nớc dùng cho sinh hoạt, và các công việc khác...108
6.5.Tính điện cho toàn nhà máy...108
6.5.1.Tính phụ tải chiếu sáng...108
6.5.2.Tính phụ tải động lực...110
Phần VII: Tính xây dựng...111
7.1 Bố trí tổng mặt bằng nhà máy...111
7.1.1. Kết cấu của nhà máy:...111
7.1.2. Thuyết minh bố trí tổng mặt bằng nhà máy...112
7.2. Tính kích thớc các hạng mục công trình...114
7.2.1. Phân xởng nấu...114
7.2.2. Phân xởng lên men...114
7.2.3. Phân xởng hoàn thiện sản phẩm...115
7.2.4. Kho chứa nguyên liệu...115
7.2.5. Kho thành phẩm...116
7.2.6. Xởng cơ điện...117
7.2.7. Nhà nồi hơi...117
7.2.8. Nhà lạnh, nén và thu hồi CO2. ...117
7.2.9. Nhà hành chính...118
7.2.10. Nhà giới thiệu sản phẩm...118
7.2.11. Nhà ăn ca và căng tin...119
7.2.12. Gara ôtô...119 7.2.13. Nhà để xe...120 7.2.14. Nhà bảo vệ. ...120 7.2.15. Khu xử lý nớc cấp...120 7.2.16. Khu xử lý nớc thải...120 7.2.17. Bãi để chai...120 7.2.18. Trạm điện...121
Phần VIII: tính kinh tế...122
8.1. Tính vốn đầu t cho phân xởng ...122
8.1.1. Tính vốn đầu t cho công trình xây dựng ...122
8.1.2. Vốn đầu t thiết bị ...123
8.1.3.Vốn đầu t cho toàn nhà máy...123
8.2. Tính vốn lu động...124
8.3. Tính giá sản phẩm. ...124
8.3.1. Tính chi phí nguyên vật liệu ...124
8.3.2. Chi phí cho động lực:...124
8.3.3. Tính lơng cho nhân công...125
8.3.4. Tính bảo hiểm xã hội...126
8.3.5. Khấu hao tài sản cố định trong 1 năm...126
8.3.6. Chi phí sửa chữa thờng xuyên ...126
8.3.7. Giá thành sản xuất của sản phẩm...126
8.4. Định giá bán của sản phẩm:...126
8.5. Tính thời hạn thu hồi vốn...127
8.5.1. Tính doanh thu (DT)...127
8.5.2. Các khoản giảm trừ...127
8.5.3. Thời gian thu hồi vốn...127
Phần IX: Vệ sinh an toàn...128
9.1.Vệ sinh công nghiệp...128
9.1.1.Vệ sinh cá nhân...128
9.2.Bảo hộ an toàn lao động...131
Kết luận...133