thaoluan_sua(nhom 5) ppt

Đây là một sản phẩm có ứng dụng rất to lớn trong đời sống và sản xuất, từ quy mô công nghiệp như sản xuất bánh bông lan, bánh flan ,kẹo ..đến quy mô gia đình như làm bánh , pha chế các l

Nhóm 5: Tìm hiểu công nghệ và đặc trưng nứoc thải ngành sản xuất sữa.

Thành viên nhóm 5: Nguyễn Thị Thu Hiền

Phạm Thị Thu Hiền

Bùi Ngọc Hiếu

Nguyễn Thị Huế

MỞ ĐẦU

Sữa là thức ăn tự nhiên có giá trị dinh dưỡng hoàn hảo Sữa chứa hầu hết các chất dinh dưỡng cần thiết cho con người như: protein, glũit, lipt, cac

vitamin Những chất này cần thiết trong khẩu phần ăn của mỗi người Do

đó sữa có ý nghĩa quan trọng với dinh dưỡng của con người, đặc biệt là trẻ

em

Sản phẩm sữa đã được ra đời từ rất lâu, vào khoảng thế kỷ 13 Và cho đến nay không ai trong chúng ta lại không biết đến sữa Đây là một sản phẩm có ứng dụng rất to lớn trong đời sống và sản xuất, từ quy mô công nghiệp như sản xuất bánh bông lan, bánh flan ,kẹo đến quy mô gia đình như làm bánh , pha chế các loại sinh tố, nước giải khát và ngày nay còn được dùng thay cho sữa mẹ , và bổ sung thành phần dinh dưỡng cho cơ thể mỗi ngày Vì đây là một sản phẩm cung cấp khá nhiều năng lượng do có sự điều chỉnh , bổ sung

về hàm lượng chất dinh dưỡng ngoài các chất dinh dưỡng quý giá có trong sữa nguyên liệu ban đầu Chính vì tầm quan trọng và ứng dụng rộng rãi của

nó mà công nghệ sản xuất sữa đặc không ngừng được cải tiến, máy móc , thiết bị luôn được hiện đại hoá để đảm bảo chất lượng sữa luôn thoả mãn , đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng

Trong khuôn khổ bài thảo luận này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu công nghệ sản xuất sữa và nước thải của ngành sản xuất sữa

1 Công nghệ sản xuất sữa:

1.1Nguyên liệu chính:

Nguyên liệu chính trong sản xuất sữa đặc có đường có thể là sữa tươi, sữa bột

1.1.1 Nguồn nguyên liệu:

Trong những năm gần đây, việc chăn nuôi bò lấy sữa ngày càng được mở rộng, sản xuất sữa tươi tăng đáng kể Ví dụ điển hình là lượng sữa tươi được thu mua từ công ty sữa Việt Nam tăng từ 1 triệu lít năm 1991 lên 24 triệu lít năm 1997 Tuy nhiên, việc phát triển đàn bò sữa giống còn gặp một số khó khăn (do giống nhập từ nước ngoài lại phải thích nghi với điều kiện khí hậu

ở Việt Nam), do đó lượng sữa tươi cung cấp vẫn chưa đủ cho nhu cầu sản xuất vì vậy việc nhập nguyên liệu từ nước ngoài để chế biến các sản phẩm sữa cho tiêu dùng vẫn đang tiếp diễn và sẽ còn kéo dài trong những năm tới 1.1.2 Các tính chất của sữa tươi:

Sữa là một dung dịch sinh học được tạo thành từ các tuyến sữa của động vật Sữa chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng, các enzym, hoocmon, khoáng chất, vitamin cần thiết cho sự phát triển của trẻ em và động vật còn non vì đặc tính của sữa là tính hài hoà cân đối

a) Tính chất vật lý :

Sữa là một chất lỏng màu trắng đục, có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước,

có vị đường nhẹ và có mùi ít rõ nét Sữa có những tính chất sau:

_Mật độ quang ở 150C: 1.030 ÷ 1.034

_Tỷ trọng ở 15,50C: 1.0306 (g/cm3)

_Điểm đông: - 0.54độC ÷ -0.59độC

_pH : 6.5 ÷ 6.7

_Độ acid tính bằng độ Dornic (0D) 16 ÷ 18

(decigam acid lactic/ 1 lít sữa)

_Chỉ số khúc xạ ở 20độC 1.35

b) Tính chất hoá học:

Đối với các loài động vật khác nhau thì thành phần hoá học của sữa sẽ khác nhau, ngay cả ở những động vật cùng loài cũng không giống nhau Thành phần và chất lượng của sữa ở các loài hay ở những động vật cùng loài luôn thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thành phần thức ăn, điều kiện chăn nuôi, sức khoẻ, trọng lượng của con vật, thời kỳ tiết sữa, phương pháp vắt sữa, loài giống và nhiều yếu tố khác

*Prôtêin:

Prôtêin có trong sữa tồn tại dưới ba dạng: casein, albumin, globulin

*Chất béo:

Chất béo trong sữa chiếm khoảng từ 3 - 5,2% (khoảng trên dưới 40g trong 1

lít sữa) trong đó gồm 2 loại:

Chất béo đơn giản,Chất béo phức tạp

*Gluxid:

Đường có trong sữa chủ yếu là đường lactoza do đó lactoza còn được gọi là đường sữa Trung bình trong mỗi lít sữa chứa khoảng 50g lactoza (tương đương 4,7%) Ngoài lactoza trong sữa còn có glucoza, galactoza, fructoza, manoza

* Các chất khoáng:

Các chất khoáng có trong sữa không nhiều, nhưng sự có mặt các chất

khoáng đóng vai trò quan trọng trong cân bằng các chất dinh dưỡng của sữa

*Vitamin:

Sữa là một loại thức ăn chứa rất nhiều loại vitamin nhưng hàm lượng

vitamin trong sữa không cao lắm Các vitamin này thuộc 2 nhóm:

- Nhóm tan trong chất béo: A, D, E

- Nhóm tan trong nước: B1, B2, PP, C

*Các chất miễn dịch:

Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau, các chất miễn dịch này có tác dụng bảo vệ sữa khỏi bị hư hỏng Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều nhưng chúng đóng vai trò quan trọng đối với cơ thể

Chất miễn dịch rất dễ bị phá hủy ở nhiệt độ 65 – 70độC Trong sữa có các chất miễn dịch như antioxin, opsonin, bacteriolyzin, precipitin, aglutimin, ngoài ra sữa còn chứa một lượng nhỏ bạch cầu

*Các chất khí:

Trong sữa tồn tại các chất khí như CO2 (chiếm 50 – 70%), O2 (chiếm 5 – 10%), NO2 (chiếm 20 – 30%) Ngoài ra trong sữa còn phát hiện có

Ca2NH3

Trong quá trình bảo quản và chế biến sữa, hàm lượng các chất khí này thay đổi Sự có mặt của các khí này gây khó khăn khi gia nhiệt, làm sữa dễ trào bọt khi khử trùng

c) Hệ vi sinh vật sữa và vai trò của nó:

Trong sữa có rất nhiều loại vi sinh vật từ những nguồn gốc khác nhau Trong chúng, một số có ý nghĩa tích cực, một số vô hại, một số gây hư hỏng sữa và các sản phẩm sữa, một số gây bệnh cho người tiêu dùng

*Các vi sinh vật bình thường của sữa:

-Vi khuẩn:

·Nhóm vi khuẩn lactic

·Nhóm trực khuẩn đường ruột Coli-aerogenes

·Vi khuẩn butyric (Clostridium)

.Vi khuẩn propionic

.Vi khuẩn gây thối

·Các vi khuẩn hoại sinh khác trong sữa : đa số các vi khuẩn này có hại cho việc bảo quản sữa

- Tụ cầu khuẩn Staphylococcus làm đông sữa rất nhanh

- Tetracoccus phát triển kém trong sữa và không thể làm đông sữa được

- Bacillus megatherium, Bacilluemycoides phát triển tốt trong sữa, hoà tan các cục sữa

- Bacillus sporogenes phát triển trong sữa gây pepton hóa nhanh chóng casein của sữa nhưng không làm đông sữa

*Nấm men :

Các loài nấm men trong sữa gồm có Saccharomyces, Mycoderma, Torula Trong số chúng có những loài có khả năng tạo bào tử, có những loài thì không; chúng lên men đường lactoza tạo acid cacbonic và rượu Một số nấm men thuộc loài Mycoderma có khả năng tạo enzym phân hủy prôtêin và lipid tạo nên trong các sản phẩm sữa vị đắng khó chịu

*Nấm mốc :

Nấm mốc có khả năng phân giải prôtêin và lipid nên thường gây vị đắng trong các sản phẩm sữa Nấm mốc thường phát triển sau nấm men, vì thế người ta thường thấy chúng trong các sản phẩm sữa bị hỏng nặng hay trên fomat mềm

Một số loài nấm mốc có trong sữa như Endomyces lactic, giống Mucor, Aspergillus, Penicillium, Oidium

*Các vi sinh vật không bình thường trong sữa :

Các vi khuẩn gây hư hỏng sữa chủ yếu thâm nhập vào sữa từ hệ vi sinh vật ở vú

*Vi sinh vật gây bệnh :

*Các vi sinh vật chủ yếu từ động vật cho sữa truyền sang người tiêu dùng:

*Một số vi sinh vật gây bệnh từ người bệnh qua sữa sang người tiêu dùng 1.1.3.Phương pháp hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật vào sữa khi sữa vừa mới được vắt :

Sữa sau khi được vắt hầu như không được sử dụng tươi ngay tức thời hay đem chế biến ngay mà phải lưu lại một thời gian sau khi vắt và vận chuyển sữa khỏi nông trại Do đó trong giai đoạn này nhất thiết sữa phải được bảo quản trong những điều kiện nhất định nhằm ổn định chất lượng ban đầu của sữa vì nếu không thì sữa rất dễ bị nhiễm vi sinh vật do sữa là một môi

trường chứa rất nhiều chất dinh dưỡng thích hợp cho vi sinh vật phát triển 1.2 Các nguyên liệu khác:

- Bột sữa gầy

- Đường lactoza (đường tinh luyện)

- Đường saccaroza (đường tinh luyện)

- Nước công nghệ

- Chất ổn định : chiếm 0.3% khối lượng gồm muối phosphat và citrat của Na , K

1.3 Các chỉ tiêu dinh dưỡng trong sữa:

Thành phần dinh dưỡng trong sữa bò tươi:

Protein: 3,2 g

Chất béo 4,1 gam

cacbohydrate: 4,4 g

Năng lượng: 67

Cancium: 120mg

photpho: 90mg

Sắt : 0,2mg

Vitatmin B: 0,05mg

VitatminB2: 0,19 mg

Vitamin C:0,2 mg

Vitatmin B12: 0,14mg

Chỉ tiêu cảm quan của sữa bột:

Các chỉ tiêu lý hoá của sữa:

Các chất nhiễm bẩn:

Chỉ tiêu sinh vật của sữa bột:

1.4 Các phương pháp bảo quản sữa:

*Phương pháp vậy lý:

- Sự ướp lạnh: sữa ướp lạnh và ướp đông

- Sự đun nóng: pasteur, khử khuẩn

+ đun nóng và sấy khô một phần

+đun nóng và sấy khô có thêm đường

+đun nóng và sấy khô hoàn toàn

* Phương pháp Pasteur hoá: là cách dùng nhiệt một cách đúng mức để tiêu diệt hầu hết hay tiêu diệt một phần hệ vi sinh vật có trong sữa, chúng chỉ làm thay đổi một ít thành phần hoá học của sữa hoặc không thay đổi

* Phương pháp hoá học: dùng õy để chống lại các sinh vật yếm khí hoặc vi hiếu khí

*Phương pháp hoá học: nhờ quá trình lên mem láctic để ức chế sự phát triển của các vi sinh vật khác

1.5.Sơ đồ công nghệ sản xuất sữa:

*Sơ đồ công nghệ sản xuất sữa đặc có đường:

*Sơ đồ công nghệ sản xuất sữa chua:

* Sơ đồ sản xuất sữa bột nguyên kem:

* Sơ đồ sản xuất sữa bột gầy:

2 Đặc trưng nước thải của ngành sản xuấ t sữa:

2.1 Nguồn gốc nước thải:

- Tiệt trùng đóng hộp: hao tổn, mất mát sữa, nước rủa loãng với pH biến đổi

- Các nhà máy bơ sữa và casein: dịch khử protein,d ch giàu lactozo

Các xưởng sản xuất phomat: phomat,sữa giàu lactozo, protein, nghèo mỡ

 Đ ánh gi á ch ất th ải:

 Dung tích chất th i tuỳ thuộc mức độ tuần hoàn; làm nguội, thu hồi nước ngưng

2.2 Đặc tính nước thải:

Nước thải sản xuất kem có nồng độ ô nhiễm khá cao, chủ yếu là các chất hữu cơ, cặn lơ lững và các hạt chất lỏng (dầu, mỡ) Hàm lượng N và P trong nước thải gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn tiếp nhận nước thải, làm thiếu oxy trong nước, ảnh hưởng đến đời sống các thủy sinh vật, xảy ra quá trình phân hủy kị khí các chất hữu cơ trong nước, gây mùi hôi thối Các chất

lơ lững trong nước gây độ đục cho nguồn nước tiếp nhận Các chất béo tạo lớp váng trên mặt nước, gây thiếu oxy trong nước gây mùi khó chịu Ngoài

ra nước thải còn chứa một số chất tẩy rửa từ quá trình vệ sinh nhà, máy móc, thiết bị…

Giá trị bình thường của nước thải từ các nhà máy sữa

- Lượng nước thải 1-3m3/tấn sữa

- BOD7 500-3500 g/m3

- Chất rắn lơ lửng 100-1000 g/m3

- Tổng lượng phospho 10-70 g/m3

- Tổng lượng Nitơ 15-250 g/m3

- Tỉ lệ COD/BOD5 trong sữa là 1,4 ; trong dịch huyết tanh là 1,9

- Lượng thải tổng n khoảng 1-20g trong 100lít sữa

- Giá trị pH sau khi đồng nhất trong khoảng 7,5-8,8

Chỉ tiêu phân tích Ký hiệu mẫu ( số liệu công ty sữa Yakult -KCN Vietnam-Singapore cung cấp)

Nước thải đầu vào (trước xử lý) Nước thải đầu ra (sau xử lý)

pH 6,75 6,80

BOD (mg O2/L) 264 145

COD (mg O2/L) 376 118

TSS (mg/L) 168,4 25

N tổng (mg/L) 8,11 4,23

P tổng (mg/L) 3,25 2,12

Dầu mỡ khoáng (mg/L) 4,3 0,3

2.3 Quy trình công nghệ xử lý nước thải ngành sữa:

2.4 Thuyết minh quy trình công nghệ:

Nước thải phát sinh từ khu vực sản xuất theo mạng lưới thoát nước riêng chảy vào hố thu của trạm xử lý Tại đây, để bảo vệ thiết bị và hệ thống

đường ống công nghệ phía sau, song chắn rác thô được lắp đặt trong hố để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn ra khỏi nước thải Sau đó nước thải được bơm lên bể điều hòa

Tại bể điều hòa, máy khuấy trộn chìm sẽ hòa trộn đồng đều nước thải trên toàn diện tích bể, ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn ở bể sinh ra mùi khó chịu, đồng thời có chức năng điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải đầu vào Nước thải từ bể điều hòa được bơm sang bể tuyển nổi Tại đây, pH được điều chỉnh thích hợp và sục khí với áp suất và lưu lượng thích hợp tạo điều kiện tối ưu tuyển nổi Các chất lơ lững và dầu mỡ sẽ được nổi lên trên bề mặt nước thải dưới tác dụng nâng của bọt khí (thường là không khí) vào pha lỏng, các bọt khí đó đủ lớn sẽ kéo theo các hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp với nhau thành lớp bọt chứa hàm lượng cao hơn trong chất lỏng ban đầu Chất nổi được vớt bằng hệ thống gạt bùn và đưa về bể gom bùn Nước từ bể tuyển nổi được bơm lên bể UASB Tại bể UASB, các vi sinh vật kỵ khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn giản và khí Biogas (CO2, CH4, H2S, NH3…), theo phản ứng sau :

Chất hữu cơ + Vi sinh vật kỵ khí -> CO2 + CH4 + H2S + Sinh khối mới + … Sau bể UASB nước thải được dẫn qua cụm bể anoxic và aerotank Bể anoxic kết hợp aerotank được lựa chọn để xử lý tổng hợp: khử BOD, nitrat hóa, khử

NH4+ và khử NO3- thành N2, khử Phospho Với việc lựa chọn bể bùn hoạt tính xử lý kết hợp đan xen giữa quá trình xử lý thiếu khí, hiếu khí sẽ tận dụng được lượng cacbon khi khử BOD, do đó không phải cấp thêm lượng cacbon từ ngoài vào khi cần khử NO3-, tiết kiệm được 50% lượng oxy khi nitrat hóa khử NH4+ do tận dụng được lượng oxy từ quá trình khử NO3- Nước sau cụm bể anoxic – aerotank tự chảy vào bể lắng Bùn được giữ lại ở đáy bể lắng Một phần được tuần hoàn lại bể anoxic, một phần được đưa đến

bể chứa bùn Tiếp theo, nước trong chảy qua bể trung gian được bơm lên bể lọc áp lực gồm các lớp vật liệu: sỏi đỡ, cát thạch anh và than hoạt tính để loại bỏ các hợp chất hữu cơ hòa tan, các nguyên tố dạng vết, những chất khó hoặc không phân giải sinh học Nước thải sau khi qua bể lọc áp lực sẽ đi qua

bể nano dạng khô để loại bỏ lượng SS còn lại, đồng thời khử trùng nước thải Nước sau khi qua bể nano dạng khô đạt yêu cầu xả thải vào nguồn tiếp nhận theo quy định hiện hành của pháp luật

Bùn ở bể chứa bùn được được bơm qua máy ép bùn băng tải để loại bỏ nước, giảm khối tích bùn Bùn khô được cơ quan chức năng thu gom và xử

lý định kỳ Tại bể chứa bùn, không khí được cấp vào bể để tránh mùi hôi sinh ra do sự phân hủy sinh học các chất hữu cơ

2.5 Ưu nhược điểm của công nghệ:

a Ưu điểm:

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

 Nồng độ các chất ô nhiễm sau quy trình xử lý đạt quy chuẩn hiện hành;

 Diện tích đất sử dụng tối thiểu;

 Công trình thiết kế dạng modul, dễ mở rộng, nâng công suất xử lý

b 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 các yêu cầu kỹ thuật;

 Bùn sau quá trình xử lý cần được thu gom và xử lý định kỳ

3 Kết luận:

Sữa là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng, kinh tế và có ứng dụng cao Do đó ngành sữa trên thế giới và ở Việt nam ngày càng phát triển Sự phát triển này cần chú trọng đi dôi với phát triển bền vững, áp dụng công nghệ sản xuất sạch hơn để đem lại hiệu quả kinh tế đồng thời góp phần bảo vệ môi trường

Tài liệu tham khảo:

1 Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học- Lương Đức Phẩm

2 Các quá trình sản xuất cơ bản

3 Công nghệ sản xuất sữa của dutch lady

4 web: yeumỏituong.com

5 web: vinawater org