Báo cáo môi trường mô hình sản xuất sạch hơn trong nhà máy đường lam sơn

Một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật a> Thành phần nguyên liệuPol: 12.5% Xơ mía: < 14% Tạp chất: < 2.5% b> Thành phần của sản phẩm: sản phẩm đường vàng tinh khiết và đườngtrắng tinh luyện củ

Phương pháp giải quyết về mặt môi trường của Nhà máy đường Lam Sơn

Các ký hiệu viết tắt

BOD, BOB5 Nhu cầu ôxy sinh hoá

COD Nhu cầu ôxy hoá học

DO Ôxy hoà tan trong nước

TAGS Thức ăn gia sócVSCN Vệ sinh công nghiệp

Lời nói đầuCông ty đường Lam Sơn thuộc tỉnh Thanh Hoá đã trải qua 20 năm hoạtđộng Qua 20 năm hoạt động công ty đã có nhiều cơ sở sản xuất các mặt hàngkhác nhau, trong đó có Nhà máy đường Lam Sơn-một trong những nhà máy sảnxuất đường lớn nhất khu vực miền Trung

Năm 1997, nhà máy mở rộng quy mô sản xuất, năng suất từ 2000 TMN lên

6000 TMN Việc mở rộng quy mô sản xuất là một bước tiến quan trọng thể hiện

sự lớn mạnh của nhà máy, nhưng bên cạnh nó là một áp lực không nhỏ về mặtmôi trường cần phải được giải quyết Trước yêu cầu này, nhà máy đứng trướcnhiều lựa chọn về công nghệ cũng như quản lý nhằm đạt được sự tối ưu tronghiệu quả cả về lợi Ých của nhà máy lẫn lợi Ých xã hội

Là mét sinh viên khao kinh tế quản lý môi trường và Đô thị trường Đại họcKTQD Hà Nội, với mục đích tập sự, tiếp cận các mô hình quản lý môi trường vàđược sự giúp đỡ củ Phòng quản lý môi trường thuộc Sở khoa học công nghệ vàmôi trường Thanh Hoá, cùng sự hướng dẫn của thầy giáo Nguyễn Duy Hồng-Giảng viên khoa kinh tế quản lý môi trường và đô thị, em đã đề xuất và trình môhình “sản xuất sạch hơn” trong Nhà máy đường Lam Sơn Đây là một báo cáothực tập nên dẫu sao cũng còn nhiều hạn chế, nội dung mới mang tính tập sự,còn sơ sài chưa đầy đủ về nội dung và yêu cầu của một công trình khoa học thựcsự

Xin chân thành cảm ơn Phòng quản lý môi trường-Sở KHCN tỉnh ThanhHoá cùng khoa kinh tế quản lý môi trường và đô thị đã giúp đỡ em hoàn thànhbáo cáo này

và tua lin Ên Độ, máy lọc thùng quay chân không Trung Quốc và máy móc chế

tạo trong nước để nâng cấp chất lượng sản phẩm, đưa dây chuyền sản xuấtđường trắng vào hoạt động Nhờ vậy vụ Ðp 1995-1996 đã thu mua 320.000 tấnmía cây trong vùng trồng mía nguyên liệu của 4 nông trường quốc doanh: SaoVàng, Sông Âm, Lam Sơn, Thống Nhất và của nông dân 5 huyện: Thọ Xuân,Triệu Sơn, Ngọc Lạc, Thiệu Yên, Thường Xuân với giá 240-250 đồng/kg.

Năm 1996, nhà máy lắp đặt máy kiểm tra trữ đường của mía nguyên liệu tựđộng hoá khâu cân và kiểm tra nguyên liệu

Sản lượng đường vụ 1995-1996 là 32.000 tấn đường (22.000 tấn đườngkính trắng đạt 100% công suất thiết kế, tăng hơn 1.5 lần so với vụ 1994-1995 vàtăng gấp 100 lần so với vụ Ðp đầu tiên)

Ngoài ra nhà máy còn sản xuất các sản phẩm phụ:

- Cồn rượu từ mật rỏ với năng suất 6000 lít/ngày

- Bia hơi: 1400 lít/ngày

- Siroglucôza (nha): 3 tấn/ngày

Từ năm 1996, nhà máy tiến hành mở rộng thêm quy mô sản xuất Nhà máy

đã đầu tư xây dựng phân xưởng chế biến đường công suất 4000 TMN, đến tháng3/1998 đã hoàn thành và đi vào hoạt động nâng tổng công suất của nhà máy lên

6000 TMN

Năng lực sản xuất của Công ty sẽ không chỉ tăng về công nghệ chế biếnmía đường mà các loại hình công nghệ khác như sản xuất cồn, bia, nha trongnhà máy và bánh kẹo, phân bón trong các xí nghiệp khác thuộc Công ty

1.2 Giới thiệu dây chuyền công nghệ của nhà máy1.2.1 Giới thiệu hệ thống tổ chức và sản xuất của nhà máy

1.2.1.1 Tổ chức của nhà máy: Nhà máy đường gồm nhiều phân xưởng trựcthuộc Công ty đường Lam Sơn

Các phân xưởng hoạt động tại địa bàn của nhà máy gồm có:

- Phân xưởng sản xuất đường mía công suất 6000 TMN

- Phân xưởng sản xuất: cồn, bia, nha

- Phân xưởng cơ điện

- Trạm cơ giới dịch vụ nguyờn liệu

Sơ đồ quản lý của cụng ty nờu trong hỡnh (2.1)

1.2.1.2 Tương quan giữa nguyờn liệu chớnh, sản phẩm và phế thải của nhàmỏy

Hỡnh 2.2: Sơ đồ quan hệ giữa nguyờn liệu chớnh với sản phẩm và phế thảicủa nhà mỏy

Hỡnh 2.1 Tổ chức quản lý sản xuất và bố trớ nhõn lực

Sảnxuấtcồn

Sảnxuấtnha

Sản xuất cồn

Đờng các loại Bùn lọc

Bã mía Mật rỉ

Bán và sản xuất bánh kẹo

Phân bón Nhiên liệu Sản xuất chì

Cồn Dầu fuzel

CO 2

Bã hàm

Nha Bã lọc I Bã lọc II

Bia hơi Bã malt Bã hoa Xác men d

Bán Thải Bán Thải

sản xuất bánh kẹo Thức ăn gia súc (TAGS)

Thái

Bán TAGS Thái TAGS

Giám đốc công ty

Đoàn vận tải

Phân xởng cơ điện

Trạm cơ giới dịch vụ nguyên liệu

Chu trình chế biến nguyên liệu mía khép kín trong nhà máy

XÝ nghiÖp ph©n bãn tæng hîp sinh

§éi XDCB

§éi VSMT

Trung t©m nghiªn cøu gièng mÝa

MÝa c©y

§êng

Hình 2.3 Sơ đồ dòng năng lượng trong sản xuất đường

1.3 Công nghệ sản xuất đường1.3.1 Một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

a> Thành phần nguyên liệuPol: 12.5%

Xơ mía: < 14%

Tạp chất: < 2.5%

b> Thành phần của sản phẩm: sản phẩm đường vàng tinh khiết và đườngtrắng tinh luyện của nhà máy đạt chỉ tiêu chất lượng theo như trình bầy trongbảng sau:

Định mức cho 1 tấnsản lượng

Nhu cầu sử dụng tính theo năm

Tính %theo míacây %

Đv tính Khối

lượng

Đv tính Khối

lượngA> Đường vàng tinh khiết

8Hoá chất trao đổi Kg 0.125 Tấn 4.98

1.3.2 Công nghệ sản xuất đường hiện tại của nhà máy

Quá trình sản xuất đường từ mía cây gồm 3 giai đoạn chủ yếu là: lấy nướcmía, làm sạch dung dịch nước mía, kết tinh thể saccaroza và xử lý đường thànhphẩm

Dây chuyền công nghệ sản xuất đường của nhà máy có thể chia thành cáccông đoạn sau:

- Công đoạn tiếp nhận và chuẩn bị nguyên liệu

- Công đoạn mía Ðp

- Công đoạn làm sạch nước mía

- Công đoạn kết tinh và xử lý đường thành phẩm

- Các công đoạn phụ trợ: đốt lưu huỳnh, tôi vôi

Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất đường vàng và đường trắng đượcbiểu diễn trên các hình 2.4 và 2.5

a.Công nghệ sản xuất đường vàngSản xuất đường vàng tinh khiết lần lượt qua các công đoạn sau:

* Công đoạn tiếp nhận và chuẩn bị mía nguyên liệu

Với mục đích tách hết đường trong mía cây, công đoạn này lần lượt qua cácbước sau:

+ Bốc dỡ và cân nguyên liệu: mía cây được bó lại và đưa đến nhà máybằng xe ô tô tải, qua cân đo xác định trọng lượng và kiểm tra chất lượng, rồiđược để tại bãi mía

+ Chuẩn bị nguyên liệu: các bó mía được cẩu lên bàn lùa, đưa vào băngchuyền mía qua bộ phận xử lý mía gồm 2 dao chặt và 1 máy xé Mía qua xử lý

có độ xé tơi 85%, đi qua máy tách sắt từ vào hệ thống máy Ðp

* Công đoạn Ðp

Hệ máy Ðp gồm 5 máy, mỗi máy có 3 trục Ðp và một trục phụ dẫn mía.Các trục được dẫn động bằng tuốcbin hơi nước qua hộp giảm tốc độ với vận tốc4-6 vòng/phút Hệ thống máy Ðp mía làm việc theo nguyên tắc thẩm thấungược Máy đầu tiên là Ðp sơ bộ Nước mía thu được từ máy Ðp 2 và 3 là nướcmía hỗn hợp Nước mía từ máy 4 tưới cho máy 2, máy 5 tưới cho máy 3 Nướcmía hỗn hợp qua thùng lọc vụn cám mía Cám mía quay lại Ðp 3 để thu hếtnước mía còn trong bã, còn nước mía hỗn hợp qua cân lưu lượng xuống thùngchứa

Trong công đoạn này lượng nước nóng (47-510C) cần cung cấp cho máy

Ðp bằng 200-250% so với trọng lượng xơ của bã

Các chất thải còn lại chủ yếu là nước thải, nước thải ở đây là nước rửa sàn

và thiết bị được tiến hành định kỳ trong vô Ðp Trong nước thải này có bùn đất(do bám ở mía cây), dầu mỡ, váng bợt và một lượng mùn bã mía

* Công đoạn làm sạch:

Nước mía hỗn hợp sau khi Ðp có thành phần các chất sau:

Bảng 2.3: Thành phần của nước mía hỗn hợp

St

t

Thànhphần

% khối lượngtính theo mía

Tính theo % khốilượng nước mía hỗn hợp

5 Axit kếthợp

Để sản xuất đường vàng tinh khiết, nhà máy sử dụng sữa vôi Ca(OH)2 đểtrung hoà đạt độ PH = 6,4 - 6,8 Sau đó bổ sung P2O5 rồi đem giữ nhiệt lần I tớinhiệt độ 55-600C Tiếp tục gia vôi trung hoà lần II tới PH = 7,8 - 8,2 Sau trunghoà lần II, nước mía hỗn hợp được giữ nhiệt lần II đạt 102-1050C, rồi chuyểnsang thiết bị lắng trong để tách nước mía trong và nước bùn, nước bùn đượcbơm qua lọc chân không thùng quay để loại bã bùn, còn dịch lọc cùng phầnnước mía trong được đem đi giữ nhiệt lần III tới 1150C, rồi chuyển qua côngđoạn tiếp theo.

* Công đoạn kết tinh và hoàn thành sản phẩm

Hệ thống bốc hơi gồm 6 nồi, 4 hệ làm việc theo sơ đồ xuôi chiều: hơi thửcủa nồi trước được làm hơi đốt của nồi sau, hơi thử ở nồi cuối cùng đi vào thiết

bị tạo chân không Áp suất làm việc của nồi đầu: 1.4 - 1.5 kg/cm3 và ở nồi cuốiđạt độ chân không là 580 - 600 mmHg Dung dịch sau khi cô đặc được gọi làmật chè đạt nồng độ Bx = 58 - 62, mật chè được đưa vào nồi nấu đường A, ápsuất làm việc của nấu A bằng 620 - 640 mmHg, nhiệt nấu 700C, đường nấu A,sau khi nấu xong xả xuống trợ tinh A rồi qua ly tâm A thành đường A và mật A.Mật A được bơm đi nấu B Nấu B làm việc ở áp suất 640 - 680 mmHg, nhiệt độnấu 800C Mật A phế liệu nấu đường B xong xả xuống trợ tinh B và được đưa đo

ly tâm B thành đường cát B và mật B Đường cát B hồi dung về nấu A, còn mật

B được bơm lên nấu C Hệ nấu C tương tự hệ nấu B Sản phẩm sau khi nấu C xảxuống trợ tinh C rồi qua ly tâm C thành đường C và mật C (mặt rỉ) Đường Chồi dung lại nấu A, mật C được bơm vào các bồn chứa mặt rỉ dung tích 9000m3.Đường cát A từ ly tâm A đi qua băng chuyền làm nguội và sàng chọn hạt, rồichuyển sang bộ phận đóng gói đường thành phẩm và nhập kho

b) Công nghệ sản xuất đường kính trắng

Hiện tại công nghệ sản xuất đường kính trắng tinh luyện của nhà máy cũnglần lượt qua các công đoạn như sản xuất đường vàng, chỉ khác là giai đoạn làmsạch nước mía hỗn hợp, ngoài dùng vôi còn phải dùng SO2 để xông làm hai lầngọi là phương pháp sunphít hoá Sơ đồ công nghệ sản xuất đường kính trắng tinh

luyện được thể hiện trên hình 2.5 Công đoạn làm sạch nước mía ở dây chuyềnsản xuất đường kính trắng lần lượt qua các bước sau:

Nước mía hỗn hợp qua cân nước mía được gia vôi sơ bộ đến PH = 6,8 - 7,0rồi gia nhiệt lần I tới 55-600C Sau đó dung dịch nước mía được bơm sang thápxông SO2 lần I, cường độ xông đạt 10-12 Tại đây xảy ra các phản ứng sau:

SO2 + H2O H2 SO3

H2SO3 2H+ + SO3-2

SO3-2 + Ca+ 2 CaSO3

CaCO3 sẽ kéo theo các tạp chất không đường và chất mầu kết tủa theo

Ra khỏi tháp xông, nước mía được trung hoà ngay bằng sữa vôi để tăng PH lên7,1 - 7,3 Nước mía được gia nhiệt lần II tới nhiệt độ 102-1050C và qua thiết bịlắng trong để tách thành 2 phần: nước mía trong và nước bùn

Phần nước bùn được bơm qua lọc chân không để tách bã bùn Dịch lọcđược bổ sung thêm vôi trung hoà rồi cùng phần nước mía trong đi gia nhiệt lầnIII nâng nhiệt độ tới 1150C và đưa vào hệ thống bốc hơi

Hệ thống bốc hơi gồm 6 nồi, bốn nồi hiện làm việc theo sơ đồ xuôi chiều.Nước mía sau bốc hơi đạt nồng độ 52-620 Bx gọi là mật chè thô Mật chè thô điqua hệ thống lắng nổi để loại tạp chất lơ lửng sau đó đi xông SO2 lần II để tẩymàu ra mật chè tinh Xông SO2 lần II cũng được thực hiện trong thiết bị biểuống đứng cường độ xông từ 6-8 Mật chè tinh cũng đem nấu và kết tinh giốngnhư công nghệ sản xuất đường vàng tinh khiết

1.3.3 Công nghệ sản xuất đường kính trắng

Hiện nay, nhà máy đã áp dụng phương pháp Cácbonat hoá để chế biến sảnphẩm truyền thống là đường vàng thành đường kính trắng RS So với phươngpháp sunfít hoá, phương pháp cácbonát hoá có những ưu điểm sau:

+ Tạo được sự kết tụ thành khối lớn của chất không đường và chất kết tủa.Hạn chế được chất không đường kết hợp với vôi tạo muối canxi hoà tan tồn tạitrong dung dịch đường

+ Loại được nhiều sunfát và phốtphát cùng các chất hữu cơ, các chất cóchứa ion âm bao gồm chất mầu, axít polyacarít

+ Cho độ trong suốt cao hơn phương pháp sunfít hoá

+ Chi phí về hoá chất sẽ Ýt hơn 2 lần so với phương pháp sunfít hoá

+ Phương pháp cácbonát hoá đòi hỏi vốn đầu tư lớn hơn nhưng giá thànhsản phẩm thấp hơn Khí CO2 cần thiết được thu hồi từ hệ thống xử lý bôi trongkhói lò đốt bã mía

Sơ đồ công nghệ sản xuất đường tinh luyện bằng phương pháp cácbonáthoá được minh hoạ trên hình 2.6

* Công nghệ sản xuất đường tinh luyện {3}

Đường vàng đưa đi hoà tan thành dung dịch đường có nhiệt độ là 800C vànồng độ 65-68 Bx gọi là mật chè hoà tan Mật chè hoà tan được đem đi làm sạchtheo phương pháp cácbonát hoá Quá trình cácbonát hoá chia làm 2 giai đoạn:cácbonát hoá lần 1 và lần 2 Quá trình cácbonát hoá lần 1 có cho thêm sữa vôi

để duy trì PH = 10 - 11, sau đó đi xông CO2 lần II giữ PH = 7,8 - 8 Mật chè quaxông CO2 lần 2 được qua máylọc quay liên tục để tách cặn và thu được mật chètrong, tiếp tục cho qua thiết bị trao đổi ion để khử màu và mật chè thu được có

độ màu tương đương 200 IU gọi là mật chè tinh luyện

Mật chè tinh luyện có AP = 98,7 - 99 đưa đi nấu đường với chế độ nấu ba

hệ R1, R2, R3 Đường non R1 qua trợ tinh, ly tâm thu được đường tinh luyện R1

có độ POL > = 99,8% và mật R1 Mật R1 dùng để nấu đường non R2, qua trợ tinh

và ly tâm thu được đường R2 và mật R2 Mật R2 dùng để nấu đường non R3, quatrợ tinh, ly tâm thu được đường cát R3 và mật R3 Đường cát R3 hoà tan để nấuđường luyện hoặc hồ để làm giống nấu R1, R2 Mật R3 đưa về nấu đường vàng.Đường R1 và R2 hỗn hợp đưa đi sấy đến độ Èm 0,04 - 0,05% và là sảnphẩm đường tinh luyện của nhà máy

1.3.4 Đánh giá chung về kỹ thuật sản xuất đường mía của nhà máy

Đường vàng là sản phẩm đặc thù của nhà máy đường Lam Sơn trên cơ sởcải tiến công nghệ, nâng cao chất lượng đường thô Thực chất đường vàng làđường thô có độ POL cao và giữ được hương vị tự nhiên Phương pháp côngnghệ duy nhất để sản xuất đường thô là phương pháp vôi hoá Để sản xuấtđường kính trắng, nhà máy đã áp dụng phương pháp cácbonát hoá để sản xuất

đường tinh luyện tại phân xưởng sản xuất đường II Đây là quy trình công nghệtiên tiến với những đặc điểm sau:

- Phương pháp lấy mẫu, thử đường nhanh, kịp thời , chính xác

- Phương pháp Ðp thẩm thấu ngược với hệ máy Ðp mới cho hiệu suấtthu hồi cao: 95%

- Xử lý ché hoá hiện đại, áp dụng các công nghệ tiên tiến góp phầngiảm chi phí sản xuất và tăng năng suất lao động Thêm vào đó thu hồi khí CO2

từ khói thải đốt bã mía sẽ có lợi về vệ sinh môi trường

- Hệ thống máy và thiết bị làm việc liên tục, cơ giới hoá ở hầu hết cáccông đoạn

Nhờ việc sản xuất đường vàng và đường tinh luyện trong cùng một nhàmáy nên có thể bỏ qua giai đoạn tinh chế sơ bộ để rút ngắn quy trình sản xuất.Chỉ cần nấu 3 hệ cũng đảm bảo được hiệu suất thu hồi do đó giảm được vốn đầu

tư, giảm tiêu hao nhiệt năng nên hạ giá thành sản phẩm

- Nhà máy được thiết kế theo nguyên lý sản xuất khép kín để tận dụngđược các nguyên liệu phụ như bã mía, mật rỉ Mức tiêu nước được giảm thiểunhờ hệ thống tuần hoàn và thu hồi nước ngưng tụ, tạo chân không và nước làmmát Công nghệ sản xuất đạt đến trình độ tiên tiến và có xu hướng đổi mới theochiều hướng giảm thiểu chất thải

- Do lượng mật rỉ và bã mía dư còn lớn, nên công ty không có hướnggiải quyết đúng thì đây sẽ là mặt hạn chế về hiệu quả sản xuất đường và gây nênvấn đề môi trường

1.2.5 Các chất thải của phân xưởng sản xuất đường

a Nước thải

Bao gồm nước thải ở các công đoạn Ðp mía, công đoạn làm sạch nước mía

và công đoạn kết tinh, xử lý đường thành phẩm Nước thải ở các công đoạn này

có thể chia làm 3 luồng

- Luồng nước thải do rửa thiết bị và rửa sàn, giặt vải lọc, chứa bùn đất,CaSO9 CaCO3 bọt váng đổ vãi, dầu mỡ, màn bã mía và còn chứa một lượng

đường khá lớn do đường bám trong thiết bị, đường ống và đường thất thoát do

rò rỉ từ hệ thống vận chuyển và cung cấp các chất lượng chứa đường

- Luồng nước thải do làm sạch thiết bị trao đổi nhiệt có sử dụng axit vàkiềm, hoặc xôđa (Na2CO3) nên mang tính axit hay kiềm Nước thải chứa nhiềumuối do tái sinh chất trao đổi ion trong phân xưởng đường II và khu vực lò hơi

- Luồng nước thải do làm sạch máy nén, tua bin và cổ trục Ðp ngưng tụ hơi

từ nồi cô và nấu đường, nước cấp cho nồi hơi, phòng thí nghiệm, nước dùngcho thiết bị tạo chân không chưa được thu hồi để tuần hoàn trong sản xuất

Ngoài ra còn nước thải sinh hoạt của cán bộ, công nhân viên toàn nhà máy!b) Khí thải:

Khí thải chủ yếu của nhà máy đường Lam Sơn là khí thải của lò hơi, lò đốt

S và tháp xông lưu huỳnh và cácbonic, khí thải từ ống xả xe vận tải gom lại, cácloại khí độc hại như: CO2, NOx Ngoài ra có thể kể thêm các tác hại của tiếng ồn

và của nhiệt độ

c) Chất thải rắn:

Bã thải rắn của quá trình sản xuất đường chủ yếu là bã mía, bã bùn lọc Hầuhết những chất thải này có thể tận dụng được, có loại để đốt hay làm ván Ðp, cóloại làm phân bón Các nguồn thải trong phân xưởng mía đường được thể hiệntrên hình vẽ 2.7

3/ Công nghệ sản xuất cồn từ mật rỉ:

Hiện nay lượng mật rỉ thu được của nhà may khoảng 30.000 tấn/năm(khoảng 4% so với mía) Mật rỉ được sử dụng để sản xuất cồn theo công nghệ cổđiển công nghệ sản xuất cồn từ mật rỉ của nhà máy như sau:

Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất cồn trong hình 2.8

Quy trình công nghệ sản xuất cồn

a) Nguyên liệu sản xuất cồn từ mật rỉ gồm có: mật rỉ, nước, men giống,axít, muối khoáng và chất sát trùng

Mật rỉ là phế phẩm của công đoạn sản xuất đường mía, là các đường khôngkết tinh trong quá trình sản xuất đường Thành phần ủa mật rỉ phụ thuộc vàonhiều yếu tố như: giống mía, điều kiện trồng trọt, phương pháp sản xuất đường

và các điều kiện bảo quản, vận chuyển Thông thường lượng nước trong mật rỉchiếm khoảng 15-20%, còn lại là 80-85% là chất khô Trong chất khô có 60% làđường và 40% là các hợp chất hữu cơ và vô cơ: axít aconitic, pectin, axítlactic , các chất khử không lên men như caramen, melanoit, hợp chất amin,

K2O, CaO, MgO, P2O5, Fe2O3, SiO2 Mặt khác trong mật rỉ còn có một số visinh vật gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng cồn

Nước dùng để sản xuất cồn yêu cầu có chất lượng như nước ăn (vô trùng,

độ cứng trung bình), cần một lượng nước lớn cho mục đích công nghệ, làm lạnh

và ngưng tụ thường để sản xuất 1 lít cồn cần 80-100 lít nước

Axít dùng trong sản xuất cồn là axít H2SO4 tỷ trọng 1.84 dùng để axít hoámật rỉ

Muối khoáng là sunfát amon (NH4)2SO4 và superphotphat Ca3(PO4)2,Ca(H2PO4)2 dùng trong khâu pha chế dịch đường

Chất sát trùng hiện tại nhà máy không sử dụng, vì thế giống men thường bịthoái hoá và phải thay thế

b) Quy trình sản xuất lần lượt qua các giai đoạn sau:

* Hoà loãng và xử lý: Mật rỉ từ bồn chứa được bơm lên thùng cân, qua thiết

bị làm loãng sơ bộ để đạt nồng độ yêu cầu, sau đó đo xuống thùng axit hoá đểđạt độ PH = 5 Mục đích của axít hoá: loại bớt tạp chất, keo và tạp trùng, tạo độ

PH thích hợp cho men phát triển trong dung dịch mật rỉ, đồng thời cho các thức

ăn có đạm, lân như: (NH4)2SO4 và Ca3(H2PO4) và sau đó được chuyển vào thùnglên men

* Lên men mật rỉ: Sau khi đã chuẩn bị xong dịch đường lên men và dịchmen giống Trong quá trình lên men tạo ra các sản phẩm phụ: CO2, glyxêrin,axít succinic, alđehyd, dầu fuzel, metylic Hiện nay phân xưởng thu hơi CO2vào bình chứa với áp suất 12, khối lượng 20-30 kg/bình, mỗi ngày thu đượckhoảng 1500 kg CO2, dịch đường sau lên men gọi là dấm chín Dấm chín đượcbơm chuyển sang tháp chưng cất

* Chưng cất cồn thô và tinh chế:

Quá trình trưng cất là quá trình tách rượu cùng các tạp chất dễ bay hơi rakhỏi dấm chín và kết thúc quá trình chưng cất ta nhận được cồn thô Nhà máy

sử dụng hệ thống chưng cất liên tục gồm 3 tháp chóp nối tiếp(1 tháp cất thô và 2tháp cất tinh) Cồn thô lần lượt qua 2 tháp cất tinh để tách rượu êtylic ra khỏi cáctạp chất và kết thúc quá trình tinh chế ta nhận được cồn tinh chế đạt tiêu chuẩnloại 2 Còn bã dấm (bã hòm) ở tháp chưng cất thô được đổ vào bể chứa và làmnguội, hàng ngày phải chở bằng ôtô đến bộ phận sản xuất phân bón cách nhàmáy 6 km tại huyện Thọ Xuân

1.4 Quy trình công nghệ sản xuất nha glucoza

Dây chuyền công nghệ được mô tả trong hình 2.9

Quy trình công nghệ sản xuất nha: gồm các công đoạn sau

- Công đoạn đường hoá: Công việc này là thực hiện hoà tinh bột sắn khô,

sử dụng enzim chuyển đổi tinh bột về dịch đường hoá

- Xử lý dịch đường hoá: khi đường hoá kết thúc, dịch được bơm vào thiết

bị lọc Ðp để loại bã, chuyển qua thiết bị tẩy màu, tác nhân tẩy màu là than hoạttính Sau đó dùng máy Ðp khung bản để loại than hoạt tính và tạp chất ra kháidung dịch đường hoá

Công đoạn cô đặc: Sau khi được lọc sạch, dịch đường được bơm vào nồi côđặc chân không và được cô đặc cho tới khi đạt nồng độ theo yêu cầu rời tháođem đi làm nguội và đóng góp nha thành phẩm

Trong dây chuyền sản xuất nha glucoza, các chất thải chính:

+Nước thải: bao gồm nước vệ sinh nhà xưởng, thiết bị, nước giặt vải lọc,nước cô nha, nước làm mát

+ Chất thải rắn: Chủ yếu là bã than hoạt tính dùng để tẩy màu, bã than lãmtạp chất hữu cơ được tách từ bể lắng và được dùng làm phân bón

1.6 Công nghệ sản xuất bia:

Từ năm 1995, nhà máy đầu tư xây dựng dây truyền công nghệ sản xuất biahơi công suất 1400 lít/ngày để phục vụ nhu cầu của công nhân và nhân dânquanh vùng Hàng năm, dây chuyền công nghệ sản xuất bia hoạt động từ tháng 3đếntháng 8 Công suất hiện tại 4000 lít/ngày

Lượng malt: 1200 kg/ngày

Hoà houblon: 3kg/ngày

Lượng hơi nóng sử dụng: 3 tấn/h

Lượng nước công nghệ sử dụng 200 m3/ ngày

* công nghệ sản xuất bia của nhà máy như sau: sơ đồ 2.10

* Nghiền nguyên liệu:

Malt đại mạch và gạo được đổ vào các máy nghiền Malt được nghiền trênmáy nghiện trục để đạt độ mịn theo yều cầu Tại nhà máy này, trấu không đượcmịn như bột đại mạch để tách dễ dàng trong quá trình sau Gạo được nghiềntrong máy nghiền búa Malt và gạo được nghiền theo mẻ Tỷ lệ mỗi loại là 50malt và 50 gạo

* Quy trình nấu:

Nấu cháo: Thuật ngữ chuyên môn gọi là hồ hoá và dịch hoá Bột gạo và10% malt được đưa vào nồi nấu 2 vỏ cùng với nước Hỗn hợp được gia nhiệtbằng hơi nước và được khuấy trộn Khi nhiệt độ của hỗn hợp tăng dần đến 860Cthì giữ nguyên trong một thời gian nhất định để hồ hoá tinh Nhiệt độ của cháo

sẽ hạ xuống giữ trong một thời gian nhất định để dịch cháo loãng ra (còn gọi làdịch hoá), tiếp tục gia nhiệt đến sôi và giữ trạng thái này trong một thời giannhất định để hoàn tất giai đoạn dịch hoá

Đường hoá: Lượng malt còn lại được khuấy cùng với nước đến tan trongnồi 2 vỏ được gia nhiệt bằng hơi nước Một phần cháo được bơm sang Nângdần nhiệt độ giữ trong một thời gian nhất định Tiếp tục nâng dần nhiệt độ vàgiữ nguyên để đường hoá cho triệt để tạo thành dịch đường

La: Dịch đường được bơm qua máy lọc Ðp khung bản để tách bã Malt rakhỏi dịch lọc Khi độ trong của dịch lọc chưa đạt yêu cầu thì phải cho hồi lưu đểlọc lại Trước khi kết thúc quá trình lọc, rửa bã bằng nước nóng để tách hết dịchđường trong bã Nước rửa bã chỉ chứa 0.5 độ đường thì kết thúc lọc

Nấu hoa: Dịch đường được bơm vào nồi 2 vỏ có bổ sung một lượng xácđịnh hoa houblon, gia nhiệt đến sôi và để sôi mạnh trong thời gian nhất định

nhằm chiết các chất cần thiết trong hoa Sau đó lọc hỗn hợp qua vải để loại bỏ

bã hoa

Trong các khâu đường hoá và nấu hoa, hơi nước gia nhiệt được cấp từ lòhơi đốt than

* Làm nguội sơ bộ dịch đường lên men và lắng trong

Bơm toàn bộ dịch đường này vào thùng làm nguội có cấu tạo hai vỏ và đểlắng Tác nhân làm nguội là nước thường để nhiệt độ dịch đường giảm xuống.Làm lạnh nhanh: Dịch đường từ thùng làm nguội qua thiết bị làm lạnh dạngbản mỏng Tác nhân làm lạnh là NH3 Nhiệt độ của dịch đường được duy trì ởtừng giai đoạn thích hợp cho nấm mem phát triển khi lên men

Lên men: Bơm dịch đường rồi cho men có bổ sung các chất dinh dưỡngvào thùng lên men Thùng có cấu tạo 2 vỏ, chất làm lạnh là nước muối

Phản ứng lên men diễn ra sẽ chuyển hoá maltose thành rượu etylic và cácaxit amin Các axit này sẽ chuyển thành rượu bậc cao Khí CO2 sinh ra được thuvào một bình chứa bên ngoài Khi độ đường giảm xuống và đạt đến đỉnh chỉ tiêuquy định thì hạ thấp nhiệt độ và để trong một thời gian nhất định cho men lắngxuống đáy Bia tạo thành được kiểm tra chất lượng và được đưa sang lọc khi đạtyêu cầu

Lọc bia: Bia được bơm sang máy lọc khung bản để tách các tạp chất và tếbào men Bột điatomit được dùng làm chất trợ lọc để đảm bảo độ trong của bia.Quy trình hoàn thành:

Bão hoà CO2: Bia sau khâu lọc sẽ mất một lượng CO2 là một thành phầncần thiết tạo gas cho bia Bia được chứa trong thùng 2 vỏ chịu áp lực, làm lạnhbằng nước muối Bia được bổ sung CO2 từ các bình chứa khí nén đến trạng tháibão hoà Sản phẩm cuối cùng là bia hơi

Chất thải rắn: Bã malt, gạo, bột trợ lọc, xác men là những chất thải rắntrong sản xuất bia hơi

Nước thải: Nước dư thừa từ khâu làm mát, nước giặt vải lọc, nước rửa thiết

bị, vệ sinh nhà xưởng và thiết bị khác

Khớ thải: Khớ CO2 dư thừa từ qỳa trỡnh bóo hoà bia hơi là khớ thải chớnhtrong sản xuất bia hơi, NH3 bị rũ rỉ trong hệ thống làm lạnh.

Hỡnh 2.4 Sơ đồ cụng nghệ sản xuất đường vàng tinh khiết

Mía

Cân

Nớc mía hỗn hợp

Bàn lùa Máy chặt I, Máy đánh

Hệ máy ép mía

Gia vôi sơ

Gia nhiệt I Gia vôi trung

Chè trong Lắng trong

Nấu đ ờng

Đờng non A

Trợ tinh

Phân mật (Có rửa nớc)

Kho

đờng non B Trợ tinh Phân một

Mật B

Đờng non C Trợ tinh Phân mật

Đờng B

Hồ B

Hỡnh 2.5 sơ đồ cụng nghệ sản xuất đường trắng

Mía Cân Bàn lùa Máy chặt I, Máy đánh

Hệ máy ép mía 1,2,3,4,5

N ớc mía hỗn hợp

Gia vôi sơ

Gia nhiệt I Xông lu huỳnh lần 1 Trung hoà

Gia nhiệt II Lắng trong Lọc Gia nhiệt III

Hệ thống bốc Mạt chè thô

Lắng nổi

Lọc chân

N ớc lọc trong

Ca (OH) 2

Ph©n mËt (cã röa níc)

Kho

§êng non B Trî t×nh Ph©n mËt

Trî t×nh Ph©n mËt

Hình 2.6 Sơ đồ công nghệ sản xuất đường tinh luyện.

MËt C (mËt Bån chøa

Hỡnh 2.7 Sơ đồ dũng chảy phõn xưởng sản xuất đường

Mía cây

Bùn đất sét và lá

ép mía

Nớc thải, dầu mỡ, váng bọt, mùi

bã mía Bã mía, tập chất có

từ tính Nớc làm mát, VSCN

Xử lý hoá học

Pha chế và cấp P 2 O 5 Ca (OH) 2

Tạo NaHCO 3 , CaCO 3 , cặn lắng và lơ

Nớc thải (cặn lắng, cặn lơ lửng, chất hữu

cơ và vô cơ

Cặn lắng bã bùn

Làm phân

Nớc giặt vải lụa &

Nớc thải từ khâu tạo chân không, nớc ngng tụ

Nớc ngng tụ

Hình 2.8 Sơ đồ công nghệ sản xuất cồn

Níc röa (t , SS, chÊt h÷u c¬ PH)

S¶n xuÊt

Hình 2.9 Sơ đồ công nghệ sản xuất Nha

Cån

Tinh bét s¾nkh«

Hình 2.10 Sơ đồ công nghệ sản xuất Bia

Chương II đánh giá tác động đến môi trường khu vực

2.1 Những tác động chính đến môi trường

2.1.1 Tiêu hao tài nguyên

Những tài nguyên môi trường cần được sử dụng và tiêu thụ để duy trì từhoạt động của nhà máy:

- Nguồn nước: Như đã biết, nước nguồn phục vụ cho sản xuất và sinh hoạtcủa nhà máy là nước sông Chu Do khả năng khai thác nước mặt đảm bảo hơnnước nguồn, nước mặt được xử lý thành nước cấp phục vụ sản xuất và sinh hoạtcho toàn nhà máy Mặt khác đây cũng là nguồn nước tưới cho cây mía vùngnguyên liệu của nhà máy

- Nguồn nguyên liệu mia:

Lµm nguéi s¬ bé

vµ l¾p mãng

Lµm l¹nh nhanh Lªn men

Läc trong

B·o hoµ CO 2

Bia thµnh phÈm

Níc VSCN vµ níc lµm nguéi

Lµm l¹nh

n-íc muèi

NÐn NH 3

Níc VSCN, x¸c men

Hoạt động sản xuất của nhà máy được ổn định và phát triển dựa trên nguồnmía nguyên liệu Nhờ điều kiện tự nhiên thuận lợi: đất, nước, khí hậu và nguồnlao động dồi dào nên sản lượng mía trong vùng thừa khả năng cung cấp cho nhàmáy hoạt động với công suất 6000TMN Để tạo ra nguồn mía sản lượng cao vàchất lượng bảo đảm, cần dựa trên khả năng cung ứng các vật liệu khác như phânbón, thuốc bảo vệ thực vật và phương tiện vận tải.

- Nguồn năng lượng:

Nguồn động lực của sản xuất là điện và hơi nước Điện được cấp từ lướiđiện quốc gia và tuabin phát điện của nhà máy Tròng vụ mía, lò hơi của nhàmáy chỉ sử dụng nhiên liêun bã mĩa và dầu Lò hơi của các phân xưởng nha, bia,cồn sử dụng than đá hay than cám

- Phương tiện sản xuất bao gồm:

Hệ thống trang thiết bị sản xuất đường, các sản phẩm và các dạng nănglượng thêm vào đó là nhà xưởng, kho bãi và các phương tiện giao thông vận tải

So với các loại hình công nghiệp thực phẩm khác, đầu tư sản xuất đường là rấtlớn Điều đó thể hiện gián tiếp mức tiêu hao lớn về vật tư nguyên liệu và nhânlực phục vụ cho hoạt động cuả nhà máy

2.1.2 Chất thải và các nguồn gây ô nhiễm môi trường:

Quá trình sản xuất của nhà máy phát sinh ra nhiều loại chất thải ở cả batrạng thái: rắn, lỏng và khí Trong đó, một số chất thải sẽ là nguồn gây ô nhiễmmôi trường Để đánh giá và dự báo được mức độ ảnh hưởng cần phân tích vàtính toán về tải lượng và tính chất của các loại chất thải này

Hoạt động của nhà máy từ các khu vực khác nhau sẽ sinh ra các dạng chấtthải khác nhau Các khu hoạt động của nhà máy có thể chia ra như sau:

- Phân xưởng sản xuất đường

- Phân xưởng lò hơi đốt than

- Khu lò hơi đốt than

- Kho chứa đường

- Phân xưởng sản xuất cồn

- Phân xưởng sản xuất bia và nha