Thuyết minh quy trình
Mật rỉ đường được sử dụng phổ biến trong ủ phân vi sinh vì có hàm lượng dinh dương cao, là nguồn thức ăn phù hợp cho vi sinh vật phát triển, giúp rút ngắn thời gian ủ phân, tận dụng tốt các nguồn phế phẩm hữu cơ và tạo ra nguồn phân bón an toàn.
Bên cạnh đó, rỉ đường còn cung cấp nguồn dinh dương cho cây trồng, giúp cây phát triển và cho năng suất cao và tiết kiệm được chi phí sản xuất. [13]
Nguyên liệu.
Để sản xuất 1 tấn phân hữu cơ vi sinh, trước khi ủ cần chuẩn bị đủ các nguyên liệu cần thiết sau:
+ Phế phụ phẩm có nguồn gốc từ cây xanh: 6-8 tạ.
+ Phân chuồng: 2-4 tạ.
+ Chế phẩm sinh học: Đủ cho ủ 1 tấn phân. + Nước gỉ đường hoặc mật mía: 2-3 kg.
+ Cám gạo: 3 kg.
Lưu ý: đa số các loại chế phẩm sử dụng để sản xuất phân hữu cơ vi sinh hiện nay,
khi sử dụng tuyệt đối không rắc thêm các loại phân vô cơ hoặc vôi, vì như vậy nó sẽ tiêu diệt vi sinh vật có ích cho quá trình phân hủy. Tuy nhiên, cũng có một số loại chế phẩm hoàn toàn có thể rắc thêm phân vô cơ hoặc vôi như BioEM... mà không ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật, đồng thời làm tăng quá trình phân hủy chất hữu cơ khi ủ. Cụ thể: Lượng vôi sử dụng cho 1 tấn phân ủ từ 10-15kg, phân NPK từ 5-10kg hoặc đạm từ 1-2kg và lân từ 5-10kg. [14]
Bước 1: Trộn chế phẩm vi sinh và nước rỉ mật.
Để trộn đều gói chế phẩm và nước rỉ mật hoặc mật mía cho 1 tấn nguyên liệu ủ, làm cách sau: Chia đều chế phẩm và nước rỉ mật làm 5 phần. Cho 1 phần chế phẩm và nước rỉ mật vào ô doa nước khuấy đều.
Nếu không có nước rỉ mật hoặc mật mía thì có thể dùng các phụ phẩm vỏ quả chín, quả chuối chín nẫu... ngâm vào nước thay thế, ngâm trước khi ủ phân 2-3 ngày.
Bước 2: Tiến hành ủ.
Rải các loại nguyên liệu khó phân huỷ như mùn cưa, trấu, lá khô, thân lá cây ngô, rơm rạ xuống dưới cùng, rộng mỗi chiều khoảng 1,5m, dày 0,3-0,4 m (chiếm 20 % tổng lượng phế phụ phẩm); Sau đó rải đều lên một lớp phân chuồng (chiếm 30 % tổng lượng phân chuồng để ủ) hoặc nước phân đặc, rồi tưới đều phần dung dịch chế phẩm và nước rỉ mật lên trên; Rắc thêm vào đó vài nắm cám gạo hoặc bột sắn làm dinh dương ban đầu cho vi sinh vật hoạt động mạnh; Tiếp tục rải các loại phế phụ
phẩm lên trên với một lớp dày 40cm, rồi lại rải một lớp phân chuồng lên rồi tưới dung dịch chế phẩm và mật mía. Cứ tiếp tục từng lớp như vậy cho đến khi hoàn thành sẽ được đống phân ủ cao khoảng 1,5m.
Lưu ý: Nếu nguyên liệu ủ khô nhiều thì sau mỗi lớp ủ cần tưới thêm nước, lượng
nước (kể cả nước dùng hòa chế phẩm) khoảng 1 nửa ô doa đến 2 ô doa tùy thuộc vào nguyên liệu khô nhiều hay ít.
Sau khi ủ xong, ta che đậy đống ủ bằng bạt, bao tải dứa hoặc nilon. Để đảm bảo tốt hơn và tránh ánh sáng chiếu trực tiếp đống ủ nên che thêm tấm che bằng lá hoặc mái lợp. Vào mùa đông, cần phải che đậy kỹ để nhiệt độ đống ủ được duy trì ở mức 40 - 50oC. [14]
Bước 3: Đảo đống ủ và bảo quản.
Sau khi ủ vài ngày nhiệt độ đống ủ tăng lên cao khoảng 40-50oC. Nhiệt độ này sẽ làm cho nguyên liệu bị khô và không khí (oxy) cần cho hoạt động của vi sinh vật ít dần. Vì vậy, cứ khoảng 7-10 ngày tiến hành kiểm tra, đảo trộn và nếu nguyên liệu khô thì bổ xung nước (khoảng vài ô doa), nếu quá ướt dùng cây hoặc cào khêu cho đống phân thoáng khí thoát hơi nhanh.
Cách kiểm tra nhiệt độ đống ủ: Sau ủ khoảng 7-10 ngày, dùng gậy tre vót nhọn chọc vào giữa đống phân ủ, khoảng 10 phút sau rút ra, cầm vào gậy tre thấy nóng tay là được. Nếu không đủ nóng có thể là do nguyên liệu đem ủ quá khô hoặc quá ướt.
Cách kiểm tra độ ẩm đống ủ: Nếu thấy nước ngấm đều trong rác thải, phế thải và khi cầm thấy mềm là đạt độ ẩm cần thiết. Với than bùn, mùn cưa, mùn mía... nếu bóp chặt thấy nước rịn qua kẽ tay là đạt ẩm khoảng 50 %, nếu nước chảy ra là quá ẩm, xòe tay ra thấy vơ là quá khô. [14]
Sau ủ 15-20 ngày nên đảo đống phân ủ. Đối với các loại nguyên liệu khó phân hủy như thân cây ngô, rơm rạ cứ sau 20 ngày đảo 1 lần. [14]
Bảng 1 - Chỉ tiêu kỹ thuật
Tên chỉ tiêu Mức Phương pháp thử /
điều
1. Độ chín (hoại) cần thiết Tốt 7.2
2. Kích thước hạt Đồng
đều
7.3
3. Độ ẩm, %, không lớn hơn 35 TCVN 5815 : 2000
4. pH 6,0 -
8,0
TCVN 5979 : 1995
5. Mật độ vi sinh vật tuyển chọn, CFU/gam mẫu, không nhỏ hơn
106 7.6
6. Hàm lượng chất hữu cơ tổng số, %, không nhỏ hơn
22 TCVN 4050 : 85
7. Hàm lượng nitơ tổng số, %, không nhỏ hơn 2,5 TCVN 5815 : 2001 8. Hàm lượng lân hữu hiệu, %, không nhỏ hơn 2,5 TCVN 5815 : 2001 9. Hàm lượng kali hữu hiệu, %, không nhỏ hơn 1,5 TCVN 5815 : 2001 10. Mật độ Salmonella trong 25 gam mẫu, CFU 0 TCVN 4829 : 2001 11. Hàm lượng chì, mg/kg khối lượng khô, không
lớn hơn
200 TCVN 6496 : 1999
12. Hàm lượng cadimi, mg/kg khối lượng khô, không lớn hơn
2,5 TCVN 6496 : 1999
13. Hàm lượng crom, mg/kg khối lượng khô, không lớn hơn
200 TCVN 6496 : 1999
14. Hàm lượng niken, mg/kg khối lượng khô, không lớn hơn
100 TCVN 6496 : 1999
không lớn hơn
Chú thích - CFU (colony forming unit): đơn vị hình thành khuẩn lạc
Thiết bị:
- Máy trộn xoắn ATP:
Kích thước 1000 x 2000 Công suất
điện 15 kw
Công suất 10 tấn/giờ Khối lượng 2 tấn
-Máy ép viên phân:
Là thiết bị cuối cùng trong dây chuyền sản xuất phân bón. Có tác dụng ép phân tơi xốp thành dạng viên nén chặt, kích thích tùy chỉnh theo nhu cầu sử dụng.
CHƯƠNG 4: HƯỚNG TẬN DỤNG MỚI
Bã mía là nguồn nguyên liệu tiềm năng trong tương lai, ngoài việc có thể sản xuất ra giấy còn thể ứng dụng trong sản xuất túi giấy, ly giấy, hộp giấy, giảm thiểu việc sử dụng đồ nhựa một lần. Nếu đem so sánh với việc sản xuất bột giấy từ gỗ thì phương pháp phi gỗ được đánh giá khá cao bởi nó cho phép tận dụng được thế mạnh nguyên liệu sẵn có của Việt Nam. Nguyên liệu này một phần là do có sẵn, một phần có thể nhờ trồng canh tác ngắn ngày. Do không phải phá rừng lấy nguyên liệu nên công nghệ sản xuất bột giấy từ nguyên liệu phi gỗ là giải pháp tận dụng nguyên liệu, giúp hạn chế gây ô nhiễm môi trường.
Thuyết minh quy trình:
Phơi khô và làm sạch để bả mía không bị lẫn cỏ, không mốc, sau đó cắt bã mía rạ thành từng đoạn dài khoảng 2 - 5cm, khuyến cáo là 3cm.
Cho NaOH (loại hạt) cùng với nước vào máy nghiền thô và chạy máy để hòa tan NaOH; tỷ lệ phối trộn là 4 – 7 m3 nước và 10 – 14 kg NaOH cho 1 tấn bã mía, khuyến cáo là 6m3 nước và 12kg NaOH cho 1 tấn bã mía.
Cho bã mía thu được từ công đoạn (a) vào máy nghiền thô với lượng ứng với tỷ lệ phối trộn nêu ở công đoạn (b) và nghiền cùng với dung dịch NaOH có trong máy trong thời gian 10-15 phút, khuyến cáo là 10 phút.
Cho từ từ dung dịch HCl có nồng độ 32% theo khối lượng vào hỗn hợp trong máy nghiền thô và tiếp tục nghiền trong thời gian 35 - 60 phút, khuyến cáo là 40 phút. Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu là 2,5 - 4,5 lít HCl nói trên cho 1 tấn bã mía, khuyến cáo là 3 lít HCl cho 1 tấn bã mía. Việc cho dung dịch HCl vào máy có thể được thực hiện khi máy đang chạy hoặc cho máy ngừng hoạt động.
Cho hỗn hợp thu được từ công đoạn (d) và Ca(OH)2 vào máy nghiền tinh và nghiền trong thời gian 25 - 30 phút, khuyến cáo là 30 phút; tỷ lệ phối trộn là 20 – 26 kg Ca(OH)2 cho 1 tấn bã mía, khuyến cáo là 24kg Ca(OH)2 cho 1 tấn bã mía. Lúc này, xơ xenluloza có chiều dài từ 0,5 mm đến 0.8 mm.
Bổ sung dung dịch H202 có nồng độ 30% theo khối lượng vào hỗn hợp trong máy nghiền tinh và tiếp tục nghiền trong thời gian 10 - 30 phút, khuyến cáo là 15 phút. Tỷ lệ phối trộn là 50 - 70 lít dung dịch H202 nói trên cho 1 tấn bã mía, khuyến cáo là 60 lít H202 cho 1 bã mía. Lúc này, bột đã đạt yêu cầu về độ phân tơ chổi hóa.
Chuyển toàn bộ hỗn hợp thu được từ công đoạn (g) sang máy khuấy, khuấy từ từ trong thời gian 2-3 giờ.
Loại nước của huyền phù thu được từ công đoạn (h) đến khi thu được bột giấy có độ ngậm nước 20 - 25%.
Rửa bột giấy bằng nước.
Loại nước khỏi bột giấy đến khi độ ngậm nước còn lại trong bột giấy là 20-25%. Lúc này, bột giấy ướt thu được có độ trắng khoảng 70° (tính theo thang độ trắng thì độ trắng 100° là của magie cacbonat - MgCO3) và có thể được đưa sang máy xeo giấy để xeo ngay. Tuy nhiên, nếu muốn sản xuất bột giấy khô thì tiếp tục đưa bột giấy ướt sang máy sấy và sấy ở nhiệt độ 80°C cho đến khi độ ẩm còn 0,5 - 1%.
Cho bột giấy thu được từ công đoạn và nước vào máy khuấy với tỷ lệ 3 m3 nước cho 1 tấn bã mía, khuấy cho bột tan đều bổ sung thêm dung dịch H2O2 có nồng độ 30% theo khối lượng vào huyền phù trong máy khuấy và khuấy với thời gian tùy theo nhiệt độ môi trường, ví dụ ở nhiệt độ môi trường là 12°C thì khuấy trong khoảng 180 phút, ở nhiệt độ 17° - 20°C thì khuấy trong khoảng 150 phút, ở nhiệt độ từ 22°C trở lên thì khuấy trong khoảng 120 phút. Tỷ lệ phối trộn là 30 lít H2O2 nói trên cho 1 tấn bã mía.
Thuyết minh quy trình Làm bột
Bột mía là một loại bột giấy. Nó sử dụng bã mía làm nguyên liệu thô và được điều chế thành một nồng độ bột nhất định thông qua việc nghiền thủy lực và khử trùng ở nhiệt độ cao.Sử dụng bột xốp và máy đập tuabin thủy lực để xà phòng hóa quá trình tách sợi để cải thiện khả năng liên kết của sợi; thêm các vật liệu phụ trợ liên quan để cải thiện khả năng chống ẩm của bộ đồ ăn bột giấy đúc và hiệu suất chống thấm của thành phẩm, thêm các vật liệu phụ trợ liên quan cụ thể, và cuối cùng thêm nước để điều chỉnh Độ đặc của bột thô giúp dễ dàng khử nước hơn. bột giấy thô trên khuôn lưới. Bột mía này là một nguyên liệu sợi thực vật tự phân hủy và có thể phân hủy.
Đây là quá trình làm cho bột giấy thô thành hình dạng của bộ đồ ăn bột bán ướt. Đó là, bột giấy từ quá trình nghiền được khử nước trên khuôn kim loại để tạo thành một nguyên mẫu của bộ đồ ăn bột giấy ướt. Đây là một quá trình quan trọng trong sản xuất bộ đồ ăn bằng giấy. Khoảng 95% nước trong bột giấy được loại bỏ trong quá trình đúc. Máy đúc đặc biệt được sử dụng để đúc để loại bỏ nước chưa được loại bỏ khỏi nguyên mẫu của bộ đồ ăn bột giấy trong quá trình tạo hình, để giảm chi phí sấy khô và mất nước, được gọi là đúc. Đồng thời, việc nén có thể làm tăng lực liên kết giữa các sợi và tăng cường độ của khuôn giấy ướt. Sấy khô là làm nóng và làm bay hơi nguyên mẫu của bộ đồ ăn bột giấy với sự trợ giúp của nhiệt khuôn định hình đồng nguyên chất trên và dưới được làm nóng trước để loại bỏ nước còn lại sau khi nguyên mẫu của bộ đồ ăn bột giấy được đúc và đúc, đồng thời đóng vai trò khử trùng.
Cắt viền thừa
Quá trình này sử dụng hình thành áp lực nóng, nung, loại bỏ các dấu lưới do mạng giấy để lại, làm cho bề mặt bên trong và bên ngoài mịn và mịn.
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
Sản xuất đường từ mía ở nước ta hiện nay còn rất nhiều khó khăn nhất là khi nước ta đã gia nhập vào WTO.
Sử dụng phế phụ phẩm của ngành mía đường là một hướng mới trong ngành công nghiệp mía.
Từ bã mía có thể sản xuất ra thức ăn chăn nuôi, nấm ăn, ván ép, bột giấy…
Từ bùn lọc có thể sản xuất ra phân hữu cơ – vi sinh.
Từ rỉ đường có thể sản xuất ra cồn, Rum, rượu etylic, axit lactic, mì chính, nấm men bánh mì, thu sinh khối protein.
Hầu hết các sản phẩm trên đều được sản xuất nhưng chưa sử dụng rộng rãi ở Việt Nam
Việc tận dụng phế phụ liệu trong ngành công nghệ sản xuất đường không chỉ tăng giá trị của phế phụ liệu, thu được lợi nhận lớn từ phế phụ liệu mà còn góp phần vào việc bảo vệ môi trường, hướng đến sự phát triển bền vững.
CHƯƠNG 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp miền nam (http://iasvn.org/tin-tuc/Den- nam-2020,-san-luong-duong-Viet-Nam-uoc-dat-khoang-2-trieu-tan-8382.html)
[2] https://trivietcorp.net/dac-trung-nuoc-thai-san-xuat-mia-duong-cac-anh- huong-den-moi-truong/
[3] https://sfarm.vn/mat-ri-duong-la-gi/
[4] Brooks (2008), “Ethanol production potential of local yeast strains isolated from ripe banana peels”, African Journal of Biotechnology, 7, pp.3749-3752.
[5] Reddy, P. Krishna, et al. "Optimum parameters for production of ethanol from synthetic molasses by Saccharomyces cerevisiae." Materials Today:
Proceedings (2020).
[6] Patel, Tushar, and Hiral Pandya. "Citric acid production fermentation process." IJARIIE 3.2 (2017): 3983-3991.
[7] Công nghệ chế biến thực phẩm Lê Văn Việt Ẩn 2016.38-39
[8] Huertas-Díaz, H., Cacho, CL, & Bernard, L. (1991). Lên men nước mía và mật đường đen do Zymomonas huy động. Tạp chí Nông nghiệp của Đại học Puerto
Rico, 75 (1), 43-50.
[9] Coulombe, Charles A (2014). Rum: The Epic Story of the Drink that Changed
Conquered the World. Citadel Press.
[10] Công nghệ chế biến thực phẩm Lê Văn Việt Ẩn 2016.39.
[11] Công nghệ chế biến thực phẩm Lê Văn Việt Ẩn 2016.40-41.
[12] Smith, Frederick (2005). Caribbean Rum: A Social and Economic History.
University Press of Florida]
[13] https://agrion.vn/blogs/ri-mat-duong-ap-dung-cho-san-xuat-nong-nghiep- ben-vung-4662
[14] http://matriduong.vn/tin-tuc-su-kien/tin-tuc-moi/ky-thuat-u-phan-huu-co-vi- sinh-tu-mat-ri.html
Nguyễn Hồng Văn- Kỹ thuật ủ phân hữu cơ vi sinh từ mật rỉ- Phân bón Việt Nam.
[15] Phân bón hữu cơ sinh học là gì, phân loại và các lưu ý – FAO.
[16] Giáo trình CNCB đồ uống Trần Thị Mai Anh 2019.14-15
[17] Mirghani, Mohamed Elwathig Saeed, and Nassereldeen Ahmed Kabbashi. "PRODUCTION OF CITRIC ACID FROM SUGARCANE MOLASSES BY ASPERGILLUS NIGER USING SUBMERGED FERMENTATION: CITRIC ACID FROM MOLASSES USING SUBMERGED FERMENTATION." Biological and
Natural Resources Engineering Journal 2.1 (2019): 47-55.
[18] Patel, Tushar và Hiral Pandya. "Quá trình lên men sản xuất axit citric." IJARIIE 3.2 (2017): 3983-3991.
[19] Behera, Bikash Chandra. "Citric acid from Aspergillus niger: a comprehensive overview." Critical Reviews in Microbiology (2020): 1-23.
[20] Cheng, Ming-Hsun, et al. "Sugar production from bioenergy sorghum by using pilot scale continuous hydrothermal pretreatment combined with disk refining." Bioresource technology 289 (2019): 121663.
[21] Nguyen, Tu Vy Thuy, et al. "Impact and significance of pretreatment on the fermentable sugar production from low-grade longan fruit wastes for bioethanol production." Biomass Conversion and Biorefinery (2020): 1-13
[22] Li, Shengnan, et al. "Characterization of a D-tagatose 3-epimerase from Caballeronia fortuita and its application in rare sugar production." International
journal of biological macromolecules 138 (2019): 536-545.
[23] Periyasamy, Shanmugam, et al. "Production of bio-ethanol from sugar molasses using Saccharomyces cerevisiae." modern applied science 3.8 (2009): 32-37.