Luận văn thạc sĩ nghiên cứu khảo sát thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn tại công ty cổ phần sắn sơn sơn

MO DAU Trong quá trinh công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, công nghiệp chế biển nông sản thực phẩm là một trong những ngành được chu trong phát triển Sự phát triển sân xuất không đ

LUAN VAN THAC SI KHOA HỌC

NGAKH: K¥ THUAT MOL TRUONG

NGHIEN CUU, KHAO SAT, THIET KE HE THONG

XU LY NUGC THAI CHE BIEN TINIIBOT SAN

TAI CONG TY CO PHAN SAN SGN SON

NGÔ MINI CONG

HÀ NỘI 2009

TRUONG DAI IIOC BACII KIIOA HA NOI

LUAN VAN THAC Si KHOA HOC

NGHIEN CUU, KHAO SAT, THIET KE HE THONG

XU LY NUGC THAI CHE BIEN TINH BOT SAN

TAI CONG TY CO PHAN SAN SON SON

NGANIL K¥ THUAT MOI TRUONG

MA SO: 60.85.06

NGÔ MINH CÔNG

Người hướng dẫn khoa hạc: PGS.TS NGUYÊN NGỌC LÂN

TIẢ NỘI 2009

Tôi xin cam doan dễ tài “Nghiên cửu, khảo sút, thiét ké hệ thẳng xử lý

ước thải ch biển tình bột sẵn tại Công ty Cô phân sẵn Sơn Sơn” do PGS 1Ñ

Nguyễn Ngọc Lân hướng dẫn là do tôi thực hiện không phải sao chép của bắt kỳ tác

giả nào hay của tổ chức nào trong và ngoài nước Tôi xin chịn hoàn toàn tách

nhiệm về nội dưng đã trình bày trong đề tài!

Hà Nội, ngày 10 tháng L1 năm 2009

Học viên

Ngô Minh Công

'Tôi xin bảy tổ lời cảm ơn sâu sắc PGS.15 Nguyễn Ngọc Lân, người thầy đã tận tỉnh hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn nảy Xin cảm ơn các Thay,

Cô giáo Viện khoa học và Công nghệ Môi trường — Trường Đại học Bách

khoa Hà Nội đã tận tình giúp đỡ, dạy đỗ, tạo điều kiện và đóng góp nhiều ý

kiển cũng như kinh nghiệm trong thời gian qua

Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo và các Cán bộ phụ trách kỹ thuật

Công ty Cổ phần sắn Sơn Sơn đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi tham quan, khảo

sát, thu thập số liệu thực tế của Công ty

Xin câm ơn các đồng nghiệp tại Viện Khoa học vả Công nghệ Môi trường - Trường Đại học Bách khoa IIà Nội đã động viên và tận tỉnh giúp đỡ

tôi trong suốt quá Irình học tập và làm luận văn

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đỉnh, người thân và bạn

bè đã chăm sóc, giúp đỡ và động viên tôi trong toàn bộ quá trinh học tập

tià Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2009,

Hạc viên

Ngô Minh Công

MỤC LỤC

Trang

Chương I— TÔNG QUAN vet TINH HINH SAN N XUẤT \ VÀ TIỂU THỰ 3

TINH BỘT Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THỂ GIỚI

1.1 Tỉnh hình sản xuất tĩnh bột sắn trên thể giới

1⁄2 Tỉnh hình sản xuất tĩnh bột sắn ở Việt Nam

Chương H - CÔNG NGHỆ SÂN XUẤT TINH BỘT BẤN VÀ HIỆN TRẠNG 10 MỖI TRƯỜNG

11,1.2, Câu tạo vá thánh phẩn hỏa học của củ sẵn sa 1T 1I.1.3 Công nghệ sản xuất tinh bột sẵn trên thể giới và ở Việt Nam 16

112 Hiện trạng môi trường của quá trình sản xuất tỉnh bột sắn 25

IL3 Céng nghé san xuat tinh bat sin tai ai Công ‡y Cổ phần sản Sơn Sơn 29

1L3.1 Công nghệ sản xuất tỉnh bột sẵn tại Công ty Cổ phân sắn Sư Son 29

1L3.2 Thuyết minh công nghệ sẵn xuất al

11.3.3 Hién trạng nước thải tại Công ty Cổ phần Sẵn Son Sen 36 Chương HI - PHƯƠNG PHÁT SINH HOC XULY NUGC THAINGANH 39 SAN XUAT TINH BOT SAN

1IL3 Xử lý nước thải trong diễu kiện nhân tạo

11.3.1 Cac quá trình hiểu khí

1I1.3.2 Xử ly nước thải bằng phương pháp yêm khí

I4 Một số công nghệ, hệ thống xứ lý nước thải chế biến tỉnh bột sắn — 64

đã áp dụng tại Việt Nam

Chương TV ~ KÉT QUÁ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

TV.1 Mục dịch, nội dung nghiên cứu

TV.1.1 Mue đích

IV.1.2 Nội dung nghiền cứu

1V.2 Đối lượng và nhương phân nghiên cũ cứu

IV.2.1 Đối tượng nghiên cứu

IV.3.2 Phương pháp phân ch

1V.2.3 Các thông sỏ đánh giá hiệu quả xử Ke

1V.3 Mô hình thiết bj Pilot

1V.3.1 Mô hình thiết bị UASB

IV.3.2 Mô hình thiết bị Aeroten

1V.4 Kết quả nghiên cứu và thảo hận

Chương V - THIẾT KÉ Iồ TIÔNG XỬ LÝ NƯỚC THÁI CHẾ BIẾN

TINH BỘT CÔNG TY CỔ PHẦN SẢN SƠN SƠN ¬

`V.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xứ lý nước thải sản xuất tính bột sản

Tuya chọn công nghệ xử lý nước thải tại Công ty CP sắn Sơn Sơn

Tính toán, thiết kế hệ thông xử lý nước thải tại Công ty CP sản

Bang 2.4 Nhu cầu nguyên vật liệu cho sản xuất 6.000 tấn TB/năm

Băng 2.5 Đặc trưng nước thải công đoạn rửa củ

Bang 2.6 Dặc trưng nước thải công đoan trích ly chiết xuất

Bang 3.1 Một số nông độ giới hạn cho phép của các chất độc đối với quá

trình lên men

Bang 4.1 Thành phần nước thải công đoạn trích ly

Băng 4.2 Ảnh hưởng của hảm lượng Cạa; đến hiệu quả xử lý

Bang 4.3 Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả keo tụ

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của thời gian lưu đến hiệu qua xử lý của bể LIASB

Bang 4.5 Ảnh hướng của tải lượng dòng vào tới hiệu quả xử lý

Bảng 4.6 Ảnh hưởng của thời gian lưu tới hiệu quả xử lý tại bể Aeroten

Bảng 5.1 Lượng khí biogas ước tính thu hồi từ hệ thống xử lý nước thải

chế biến tình bột sắn

Bảng 5.2 IIiệu suất tách tại bể lắng ngang

Bang 5.3 IIiệu suất tách tại bể lắng tách nước và bông keo tụ

Bang 5.4 Hễ xử lý yém khi UASB

Hình 2.4: Cân bằng vật chất trong sẵn xuất tỉnh bột sẵn từ củ tươi

Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ sản xuất tỉnh bột sẵn tại Công ty Cổ phân sẵn Sơn

Sơn

Hình 3.1 Sơ đỗ chuyển hóa trong hỗ tủy tiên

Hình 3.2 Sơ đỗ hệ thống Aeroten trưyển thông

Hình 3.3 BỂ lọc sinh học

Hình 4.1 Mö hình thiết bị UASB

Tĩnh 4.2 Mồ hình thiết bị Aeroten

Hình 4.3 Ảnh hướng của ham Iwong Cys dén hiệu quả xứ lý

Hình 4.4 Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả xử lý

Tinh 4.5 Ảnh hưởng của thời gian lưu đến hiệu quả xử lý yêm khí

Hình 4.6 Ảnh hướng của tải lượng dòng vào tới hiệu quả xử lý

Tlinh 4.7 Ảnh hưởng của thời gian lưu tới hiệu quả xử lý tại bễ Aeroten

Hình 5.1 Công nghệ thích hợp xử lý nước thái chế biến tỉnh bột sẵn

Hình 5.2: Dĩa phân phối khí

Ngô Minh Công — Lớp Cao học KTMT- Khỏa 2007 - 2009

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Nhu cau oxy hoá hóa học

Nhu cầu oxy hoá sinh học (5 ngày)

Hàm lượng chất rắn lơ lửng

Hàm lượng Xianua

Tâm lượng sunfat

'Tông hàm lượng nitơ

Tổng hàm lượng phất nho

Tiể xử lý yếm khí chay nguge dong

'Tổ chức lương thực thế giới

Tiêu chuẩn Việt nam

Trường Đại học Bách khoa 1Ià Nội

Khoa hoc va Công nghệ

Công nghệ Môi trường

Kỹ thuật Môi trường

MO DAU

Trong quá trinh công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, công nghiệp

chế biển nông sản thực phẩm là một trong những ngành được chu trong phát

triển

Sự phát triển sân xuất không đồng bộ với quy hoạch bảo vệ môi trường

đã gây ô nhiễm môi trưởng nghiêm trọng, có thể dẫn đến hiểm họa môi

trường

lHện nay công nghệ sản xuất tỉnh bột sắn ngảy cảng phát triển, sản

lượng tỉnh bột sắn không ngưng tăng lên Sản phẩm tình bột sắn dược sử dụng

trong nhiều lĩnh vực kinh tế và đời sống Săn là nguồn lương thực trực tiếp

cho người, thức ăn cho gìa súc, ngoài ra oòn là nguyên liệu cho nhiều ngành

công nghiệp khác như: công nghiệp dược, may mặc, thực phẩm, Tuy nhiên

trong quá trình sẵn xuất tỉnh bột sắn cũng tạo ra lượng lớn chất thải, nhất là

nước thải Đáng quan tầm nhất là nước thải từ công đoạn ly tâm (trích ly),

nước thai nay thưởng có hảm lượng chất ô nhiễm rất cao: COID thường biển

động từ 7.000 : 41.000 mg/1, BOD; biến động từ 6.200 : 23.000 mg/1 hàm

lượng chất rắn lơ lửng cao từ 330 + 4.100 mgi1, độ pI1 tương đếi thấp từ 3,8 +

5,7 [1] Lượng nước thải này nếu thải ra môi trường sẽ gây ê nhiễm môi

trường nghiêm trọng Xuất phát từ mục tiểu giảm thiểu ô nhiễm, giảm tác

động đến môi trường và sức khỏe cộng đồng, cũng như đáp ứng được những,

yêu cầu ngày cảng nghiềm ngặt của Luật Môi trường đối với chất lượng nước thải, thì diều cần thiết và cấp bách là phải có giải pháp thích hợp nhằm xứ lý

kịp thời nước thải, tránh ô nhiễm môi trường, đảm bảo phát triển bền vững

To đó tôi dược giao thực hiện dề tài: “Nghiên cứu, khảo sái, thiết kể

hệ thông xử lý nước thải chỗ biên tình bột sẵn — Công tụ Cỗ phần sẵn Sơn Son, Thanh Sơn, Phú Thọ” Đây là đề tài đang được triển khai thực tế

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

Nội dung luận văn gôm:

Mỡ dầu

Chươngl Tông quan về tỉnh hình sẵn xuất và tiêu thụ tính bột ở Việt

Nam và trên thế giới

Chương TĨ: Công nghệ sản xuất tỉnh bột sắn và hiện trạng môi trường,

Chương III: Mét sé phương pháp xử lý nước thải ngành chế bién tinh

bột sắn

Chương IV: Kết quả nghiên cửu và thảo luận

Chương V: Thiết kế hê thống xử lý nước thải chế biển tỉnh bột sắn —

Công ty Cổ phần sẵn Sơn Sơn, Thanh Son, Phú Thọ

Chương VI: Tính toán chỉ phí xây dung va chỉ phí vân hành hệ thông,

Kết luận

"Tài Hệu tham khảo

Phụ lục

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

Chương I

TÓNG QUAN VẺ TÌNH HÌNH SẲN XUẤT VÀ TIÊU

THỤ TINH BỘT Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THÉ GIỚI

1.1 TỈNH HỈNH SẢN XUẤT TINH BỘT SẲN TRÊN THẺ GIỚI

Sắn là một loại cây lương thực quan trọng ở nhiều nước trên thế giới

đặc biệt là ở các nước nhiệt doi Chau A, Châu Phi, và Châu Mỹ La tỉnh Củng

với sự phát triển của công nghiệp chế biến cây sẵn ngảy cảng trở nên có giá

trị kinh tế cao

Hiện nay, có trên 100 nước trồng sẵn với điện tích khoảng l6 triệu ha tập

trung ở Châu Phi 57%, Chau A 25% và Châu Mỹ lalinh 18% với tổng sản

lượng 155 + 170 triệu tấn/aăm Những nước trồng nhiều nhất là Brazil, Nigerria, Indonesia va Thai Lan GO chau Phi sẵn luôn chiểm tỷ trọng cao

trong cư cấu lương thực, trung bình sắn dược sử dụng tới 96 kg/người “năm

'Trên thế giới mức tiêu thụ là 18kg/người “năm Khoảng 85% sản lượng sắn

tiêu thụ ở gác nước trồng (rong đó 58% được sử dụng làm lương thực, 28%

thức ăn gia súc, 3% dùng làm nguyễn liêu cho công nghiệp, ), 15% sản

lượng còn lại xuất khẩu sang các nước Châu Âu, một số nước Châu Á và

Nhật Bán dưới dạng tính bột sẵn, tapiooa và sắn lát khô [2]

khi phân chia sản lượng sẵn theo các lục địa, tổ chức Lương thực thể giới (FAO) ước tỉnh sản lượng sắn ở Châu Phi năm 2000 là 92,7 tăng không đáng

kể so với năm 1999 Miặc dù ở châu lục nảy sắn được trồng ở 39 quốc gia

song có tới 70% sản lượng sin được trồng ở Nigeria, Công gô và Tanzania Sẵn hiện nay đã trở thành nguồn hương thực chủ yếu cho các nước trong khư

vực, dược dự trữ làm nguồn lương thực trong những tỉnh trạng khẩn cấp, đặc

biệt khi có chiến tranh và han hin

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

Khu vực Châu Mỹ La Tinh và vùng Caribể: Theo ước tính thi sản lượng

sẵn của vùng chiếm 20% sản lượng sẵn toàn cầu Năm 2000 toản khu vực cỏ

sẵn lượng sắn 32,1 triệu tân, tăng 10% sơ với năm 1999 có được chủ yếu đo

sự mở rộng thêm điện tích trồng sắn và áp dụng kỹ thuật tiến tiễn trong quá

trình tưới tiêu Trong dỏ phải kể đến sự dỏng góp không nhỏ của Đrazil nước

chiếm 70% tổng sản lượng sắn toàn khu vực đã tăng thêm 12% tổng diện tích

trồng sẵn trong năm 2000 Giá sẵn tăng cao dã khuyến khich người sẵn xuất

mở rộng qui mô và diện tích trằng sẵn

Ở Châu Á sản lượng sắn năm 1999 là 30,9 triệu tấn còn năm 2000 lả 50,5

triệu tấn, giảm ít so với năm 1999 (piäm 0,4 triệu tấn), chủ yếu là giảm sân

lượng sẵn ở Indonesia và Thái Lan ( Lhái Lan có sản lượng sẵn cao nhất trong

khu vực mỗi năm thu hoạch 17,7 : 19.1 triệu tấn) |3J Nguyên nhân của sự

suy giảm này là do sự chuyển đổi cơ câu cây trồng của một số nông dân Thái Lan từ trằng sắn sang trồng mía Tuy nhiên nhờ sự can thiệp rộng của chính

phủ sản lượng bột sẵn và sắn viên chỉ piãm xuống khoảng 1,3%, trong khi sẵn

lượng sắn củ cần thay đối là khoảng 0,8% Hậu quả của sự suy giâm sản lượng sẵn chỉ là 0,5%, ở Indonesia sự suy giảm lả 4% do được mia về gạo

nên mức tiêu thụ sẵn trong nước cho các nhu cầu sinh hoạt cũng như công,

nghiệp đều giảm Ngược lại, ở Việt Nam, sản lượng sin ting 13%, 4n độ tăng

2%, và thay đổi không đáng kế ở các nước khác

Nam 2006 va 2007, sản lượng sẵn thể giới dat 226,34 triệu tân củ tươi

so với 2005/06 là 211,26 triệu tấn và 1961 là 71,26 triệu tấn Nước có sẵn

lượng sẵn nhiều nhất là Nigeria (45,72 triệu tắn), kế dến là Thái Lan (22,58

triệu tắn) và Indonesia (19,92 triệu tân) Nước cỏ năng suất sắn cao nhất là Ấn

Độ (31,43 tắn/ha), kế đến là Thái Lan (21,09 Lắnha), so với năng suất sắn bình quin cua thé gidi 14 12,16 tan/ha (KAO, 2008) [4]

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

Khả năng thu lợi cao từ việc xuất khẩu bột và tinh bột sắn khiến các nước

xuất khẩu chủ yếu sẽ thay các giống sẵn truyền thống bằng các giống sắn mới cho năng suất cao, hàm lượng tỉnh bột lớn thích hợp với chế biến công nghiệp Có như vậy mới đáp ứng được nhu cầu ở trong cũng như ngoải nước đang gia tăng

12 TINH HINH SAN XUAT TINH BOT SAN TAI VIET NAM

Hiện nay Việt Nam là nước xuất khẩu tỉnh bột sắn đứng thứ 3 trên thể

giới, sau Indonesia và Thái Lan Năm 2006, diện tích đất trồng sẵn đạt

475.000 ha, được canh tác phổ biến ở hầu hết các tỉnh Diện tích sắn trồng

nhiều nhất ở Đông Nam Bộ và Tây Nguyên Sản lượng tỉnh bột sắn đạt 7.714.000 tắn Thị trường xuất khẩu chính của Việt Nam là Trung Quốc, Đài Loan Cùng với diện tích sắn được nâng lên, năng suất thu hoạch sắn cũng như sản lượng tinh bột sắn được sản xuất cũng tăng lên theo thời gian Hình 1

mô tả tốc độ tăng trưởng về diện tích trồng sắn, năng suất và sản lượng tỉnh bột sắn của Việt nam Theo hình 1, tốc độ phát triển của sản lượng tỉnh bột sắn cao hơn gấp nhiều lần so với sự gia tăng của diện tích trồng sắn [1]

Hình 1.1 Biểu đồ tăng trưởng diện tích, năng suất

và sản lượng tỉnh bột sẵn ở nước ta

"Ngô Minh Công — Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

Ngoài tỉnh bột sẵn, các sin phẩm được chế biến từ sắn gồm cồn, rượu, bột

ngol, axil glutamic, axil amin, cde loai si 16 maltoza, glucoza, fructoza, inh

tột biên tinh, maltodextri, các loại đường chức năng, thức ăn gia súc, phân bón hữu cơ

Từ đầu năm dến nay, sẵn lả một trong ít các mặt hàng có khi lượng xuất

khẩu cũng như kứn ngạch xuất khẩu tăng mạnh Thea số lượng thống kê sơ

bộ trong 7 tháng đầu năm 2009, cá nước dã xuất khẩu được 2,66 triệu tấn sắn

và tỉnh bột sắn, đạt kim ngạch 408 triệu USD, ting 4,4 lần về sản lượng và

tăng 2,8 lần về kim ngạch so với cùng kỳ 2008 [5]

"Trong những năm gần dây, năng lực sản xuất và biến sẵn của Việt Nam

đã có bước tiến bô đáng kể Năm 200% diện tích trồng sẵn của nước ta đã tăng

xạnh từ 270.000 ha (năm 2005) lên 510.000 ha, sản lượng ước đạt hơn 8 triệu

tân, tăng 2,3%a so với năm ngoái nhưng tăng gần gấp đôi so với 3 năm trước

Dáng chú ý là điện tích tăng vượt 135 nghìn ha so với quy hoạch phát triển

sẵn tới năm 2010 Năng suất những năm vừa qua cũng lăng mặc dù không nhiều, từ 15,35 tân⁄ha năm 2005 (trung bình của thế giới là 12,16 tắn/ha) lên

15,7 tắn/ha năm 2008 nhưng vẫn thấp so với An Dộ (31,43 tân/ha), Thái Lan (21,09 Lắn/ha) Săn lượng cä năm 2009 ước dat 8,1 dén 8,6 triệu tấn, cao hon

năm ngoái khoảng 0,2 đến 0,4 triệu tân Với tỷ trọng sắn cho xuất khẩu

khoáng 48.6%, dúng làm thức ăn giá súc 22,49, chế biến thủ câng 16,89, chỉ

có 12,2% dùng tiêu thụ tươi thì khối lượng cho xuất khẩu năm nay của Việt

am vào khoảng 4 triệu tấn 6 tháng đầu năm 2009, Việt Nam đã xuất được

2,4 triệu tấn sẵn đrọng đó đã bao gồm một lượng lớn tồn kho của năm 2008 chuyển sang) Với nguồn cung vụ mới được bổ sung vào cuối năm, dự báo cả

năm nay Việt Nam sẽ xuất khẩu khoảng 4,6 - 5 triệu tấn sắn, tương đương

khối lượng xuất khẩu 5 tháng cuối năm khoảng 1,8 - 2,3 trigu tan [5]

Nhiéu nha may chế biến sắn ở trong nước cũng được xây dựng lrên

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

phạm vi cả nước, có khoảng 60 nhà máy chế biến tỉnh bột sẵn có quy mô

công nghiệp với lẳng công suất chế biển mỗi năm hơn nữa triệu tắn tinh bộL

sin, tương ứng với nhu cầu sử dụng gẫn 2,5 triệu tân cú sẵn tươi, bằng 30% sẵn lượng cả nước, tăng gấp đôi số nhà máy và gấp 3 về công suất so với 5

năm trước đây [5]

Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ, khoảng 40 - 45% sản lượng săn đảnh

cho chế biến quy mö lớn, hay con gọt là quy mô công nghiệp, 40 - 45% sẵn lượng sắn dành cho chế biến tình bột ở qui mô nhỏ và vừa, dùng để sản xuất

các sản phẩm săn khô, chế biến thức ăn chăn nuôi và 10 - 159% dùng cho ăn

tươi và các nhu cầu khác

Hằng 1.1: Một số nhà máy sẵn xuất tỉnh bột sẵn qui mô lớn ở Việt Nam |3]

5 Nha máy tình bột sẵn KMC Bình Phước 100

6 | An Giang An Giang 70

7 |Phú Yên Phú Yên s0

8 | Viét-Thai Gia Lai 40

13 | Tập đoàn AW Bình Phước 70

15 | Bảng Na-Binh Thuận Bình Phước 50

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

17 [Liên doanh Han Quéc-Tay Ninh | ‘Tay Ninh 100

18 | Quảng Binh Quảng Bình 100

Sản phẩm của các doanh nghiệp này là tỉnh bột sẵn cau cấp, có giá trị

xuất khẩu cao Các công ty nảy thường được trang bị bằng công nghệ tiên

tiến, nhập tử các nước chế biến sắn hàng dầu như Thai Tan, Trung Quốc, Đài

hình chế biển sẵn như sau |6]:

qui mô công nghệ, vốn, lao động nhưng vỀ cơ bán cỏ thể chia thành 3 loại

- Doanh nghiệp tư nhân qui mô nhỏ (gui mô hộ gia đình nông dân): Loại

hình này chủ yếu phát triển mạnh ở một số vùng đẳng bằng vả trung du như

Hoa binh, Hà Nam, Nam Dịnh, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Hả Tây Sản phẩm chủ

yếu là tinh bột sẵn và các sản phẩm từ tinh bột sẵn như bứn khô, bánh da VỀ thiết bị và công nghề chế biến ở dây có mức độ cơ giới hoá thấp, chủ yếu lao

động thủ công trong những làng nghề truyền thống ở các vùng nông thôn

TMột van dé chung đối với các doanh nghiệp loại này là nguồn ô nhiễm phân

tán

- Doanh nghiệp tư nhân qui mô vừa Mô hình "Iiợp tác xã"

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

Hién nay có rất it doanh nghiệp qui mô vừa, ở mỗi tỉnh sản xuất nhiều sắn thường có khoảng 4 + 6 đoanh nghiệp loại này Doanh nghiệp qui mô vừa có

khoảng 10 + 13 công nhân Chế biển khoảng 10 + 100 tân sẵn tươi (chứa

khoảng 25 + 27% tinh bột sắn mỗi ngày, thu được 4 + 20 tắn tinh bột [6] Các doanh nghiệp này sản xuất chủ yếu 2 loại sản phẩm: 1ĩnh bột ướt và tỉnh bột khô, mức độ cơ giới hoá ở ác oông đoạn: bóc vỏ, nạo sắn, thái, lọc và sây

khô I2o đó quá trình chế biến đổi hỏi nhiều vốn, ít lao động vả sử dụng nhiều nước hơn Các doanh nghiệp này không sử đụng SO dé tly tring tinh bột như

trong cae nha may lon

- Nhà mắy qui mô lớn: Dễ đáp ứng nhu cầu tỉnh bột sẵn ngày cảng tăng của các ngành công nghiệp như giấy, đệt, bột ngọt trong những năm qua đã

có nhiều nhà máy chế biến tỉnh bột sẵn qui mô lớn dược xây dựng Các công

†y này thường là liên doanh giữa một công ty của Việt Kam với một công ty

nước ngoài và xuất hiện từ những năm 90 Các công ty qui mỗ lớn có số

lượng công nhân khoảng tả 50 + 150 người, chế biến từ 400 tấn sẵn tươi mỗi

ngày trở lên, tạo ra khoảng trên 100 tấn tình bột khô mỗi ngày [6]

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

Chuong IT

CONG NGHE SAN XUAT TINH BOT SAN

VA HIEN TRANG MOI TRUONG

1L1 CONG NGHE SAN XUAT TINH BOT SAN

TI.1.1 Đặc trưng nguyên liệu

Sắn là loại cây lương thực nhiều tính bột được trằng phổ biến ở khắp nơi

trên thế giới, do có nhiều ưu thế hơn một số loại cây khác: San rat dé trồng, có

thể thích ứng với nhiều nguồn đất, đặc biệt là đất đồi, khí hậu ôn đới và nhiệt

đới, ít tông công chăm sóc mà lại cho năng suất và giá trị kinh tế cao Năng

suất tính theo calo của sắn có thể đạt từ 7,3 : 29 x10 kcalo/ha, cao hơn hẳn

so với các cây khác như ngô (7,6 x10" kealo/ba}, lúa (5 x10" kealo/ha), laa mi

(4,1 x10 kealo/ha) [7]

Hiện nay trên thể giới có gần 100 loại sẵn khác nhau Sẵn có tên khoa học

14 Manihot, thuộc họ đại kích, ưa ấm và ẩm Sẵn có nguồn gốc ban đầu ở

vùng hoang vu thuộc Trung và Nam Châu Mỹ, về sau phát triển đần sang

Châu Phi và Châu á ( chủ yếu là Châu Ả) ở nước ta, sắn dược trồng, từ cuối

thế kỹ 19, các vùng trồng sẵn được trải dài khắp đất nước từ Nam ra Bắc,

nhiều nhất vẫn là Trung du và miền núi như Tây Nguyên, Lâm Đồng, Phú 'Thọ, Tuyên Quang, Hoà Hình, Hà Tây Sẵn được trồng 2 vụ trong năm: Vụ

Xuân bắt đầu từ tháng 2 đến tháng 3 và thu hoạch vào cuối năm, vụ Thu trồng

vào tháng 8 và thu hoạch vào tháng 5 huặc tháng 6 năm sau Do cây

thời gian sinh trưởng dải vì vậy phải thu hoạch đúng thời vạ thì củ sắn mới

tươi và hàm lượng tỉnh bột mới cao hơn Nếu để quá lâu (sắn lưu) củ sẽ nhiễu

xơ, hàm lượng tỉnh bột giám, sẵn bị sượng,

* Phân loại sắn: Có rất nhiều cách để phân loại sẵn phụ thuộc vào đặc

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

điểm, thời gian sinh trưởng, hàm lượng độc tố nhưng nĩi chung về ý nghĩa

kinh tế vả tính chất cơng nghệ trong sản xuất tỉnh bột thì sẵn được chia lam

hai loại chính là sắn đăng và sẵn ngọt Cách chia nay phụ thuộc vào vào hảm lượng bột và độc tố cĩ trong củ sẵn [8]

- SGn ddng (Manihot utilissma) hay con pọi là sẵn Dù, sẵn say San ding

cây thấp ( cây cao khơng quá Im), nên ít bị đỗ do giĩ bão, đốt ngắn thân cây

khi nơn cĩ màu xanh nhạt, củ cĩ vỏ gỗ màu nâu sẫm, thịt củ cĩ máu trắng, cĩ

hảm lượng tinh bột cao ' uy nhiên hảm lượng độc tổ trong sẵn cũng khá cao

niên khi ăn tươi (luộc, nấu) để gây ngộ độc

- Sdn ngot (Manihot duleis), gồm các loại cịn lại như sẵn vàng, sẵn dễ,

sẵn tring cé hàm lượng độc tổ thấp về hàm lượng tính bột biển đơng mạnh

giữa các giống sắn Mỗi loại sẵn cĩ đặc điểm riêng để phan biệt: Sắn vàng hay cịn gọi là sản Nghệ, khi non cĩ màu xanh thẫm, cuỗng lá cĩ màu đỏ sọc nhạt,

vỏ gỗ của củ cĩ màu nâu, vỏ củi trang, thịt củ lại cĩ mảu vàng nhạt Sắn đồ cĩ

hảm lượng tính bội thấp nhất gì

êm khộng 20% [8], sắn đỏ cĩ thân cây thắp,

khi nhỏ thin mau xanh sim, cuồng và gân lá cĩ mau dé thẫm, cú dài, to, vỏ

gỗ màu nâu đậm, vỏ củi dây, màu hơi đĩ, thịt củ trắng Sin tring than cao, khi

non mẫu xanh nhat, cudng lá máu đĩ, cú ngắn vá mập, vỏ gỗ mẫu xám nhạt,

thịt củ và vỏ củi trắng Nĩi chung so với sắn đẳng thí sắn ngọt cĩ hảm lượng

tỉnh bột thấp hơn nhưng it độc tố nên cĩ thỂ ăn tươi khơng bị ngộ độc, dễ chế

biến

TI.1.2 Cấu tạo và thành phần hố học của củ sắn

a, Céu tao cita cit sén [8]

Sắn là loại rễ củ cĩ lõi nối từ thân đọc theo củ đến đuơi củ, củ sắn

thường vớt hai đầu, kích thước cả dao động trong khoảng khá rộng; chiều dai

0,1+ 1m, đường kính 2 + § cm tuỳ thuộc vào giống, điều kiện canh tác, chất

đất Dường kính củ khơng điều theo chiéu đài củ, đầu cuống củ to và nhiều xơ

Ngõ Minh Cơng Lớp Cao học KTMT- Khĩa 2007 - 2009

còn chudi ct nhé vudt và mềm, ít xơ hơn do phát triển sau

CẤU tạo của củ gồm 4 phần chính

ỏ gỗ Hay còn gọi là vẻ lụa là lớp bao bọc ngoài cùng của củ sắn, day

khoảng 0,

0,6 mm, thường chiếm tử 0,5 + 3 % khối lượng toàn củ sẵn [8]

Lớp vỏ gỗ dày gồm những tế bào sít, thành dày được cấu tạo chủ yếu từ

xenlulé va hêmixenluloza không chứa tỉnh bột có tác dựng bảo vệ cũ sẵn khỏi

bị lác động của các yếu tế bên ngoài lắm hư hỏng, dỗng thời có tác dộng

phòng mắt nước cho củ Trong sản xuất tỉnh bột lớp vỏ gỗ được loại bỏ

Pö dài: hay vỏ thịi nằm trong lớp vó gỗ, lớp vỏ cùi dây hơn võ gỗ

(khoáng l +3mm), chiếm 5+20% trọng lượng củ [8] Cấu tạo gồm các lớp tế

bảo mô cửng phủ ngoài, thành phan chủ yếu cửa lớp này là Xenluloza, peetin, tỉnh bột và chứa nhiều dịch độc khác từ bén ngoài bên trong lớp tế bảo mô

cứng là lớp tế bảo mô mễm chứa các hạt tỉnh bột, hợp chất chứa Nitơ và dịch

bảo (mủ) có sắc tổ, độc tố, các enzim Vỉ vỏ củi có nhiêu tỉnh bột (5 : 8%)

nên khi chế biến nếu tách di thì tỔn thất tình bột, nếu không tách thì chế biển

khó khăn vì nhiều chất trong mủ ảnh hưởng đến màu sắc của tỉnh bột

7 hịt cả: — Phần quan trọng nhất của củ sắn, chiếm khoảng 77 : 94% khối lượng toản cú sin [8] Thịt săn khi mới đào đỡ có màu trắng mịn Nếu bi say

sát hay bảo quản lâu sẽ chuyỂn sang máu vàng và đôi khi có các đểm đen Lép ngoài cùng của củ sẵn là lớp sinh pỗ chỉ mỏng Với củ phát triển bình

thường, thu hoạch đúng vụ thì ting sinh gỗ chỉ rõ sau khi luộc, còn với củ đảo

muộn thi thay rõ hơn Tiếp trong phần sinh gỗ là thịt sẵn, gồm các tế bảo nhu

mô thành mỏng là chính, chứa các hạt tỉnh bột, nguyên sinh chất, gluxit hoả

tan, một lượng nhỗ protem, lipit, các khoảng chất, vitamin vả một số ezim

Đây là phần dự trữ chủ yếu các chất dinh dưỡng của củ Trong tế bào thịt sắn

cũng chứa dịch bảo nhưng hảm lượng ít hơn so với trong về củi (khoảng 0,3-

5%) Ngoài oác tế bảo nhu mô, trong thịt sắn còn có các tế bảo thành cứng mà

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

thành phần chủ yếu lả xenluloza nên cửng như gỗ gọi là xơ không chứa tinh

bột Các tẾ bảo này tạo thành những lớp xơ, thường có nhiều ở đầu cuống

Dic biét & sin lâu năm sẽ hình thành các vòng xơ, mỗi năm một vỏng, tử số

vòng xơ người ta biết được lưu niên của sẵn Sắn cảng lâu niên cho hiệu suất

tỉnh bột cảng thấp Xơ sẵn sẽ làm piám hiệu suất của máy xay sắt và máy thái

(nếu có) làm lượng tinh bột phân bố trong lớp thịt săn không đều, lớp thịt

cảng gần vỗ hàm lượng tinh bột cảng cao, cảng gần lõi hàm lượng tỉnh bột

cảng giam

Lõi sắn: Thường nằm ở trung tâm của củ và chạy suốt từ đầu cuống tới

chudi củ Cảng sát cuống thì lỗi càng lớn và nhỏ dần về phía chuỗi củ Lõi sắn

chiếm khoảng 0,3-1% khối lượng toản củ sắn |8] Lỗi sắn có thành phần chủ

yếu là xenluloza, và một lượng rất nhỏ tỉnh bội Lõi có chức năng lưu thông nước, chất dinh dưỡng giữa cây vả củ

Tình bột Trong thành phần hoá học của sắn tỉnh bột chiếm tỷ lệ cao

(20+34%) Hàm lượng tỉnh bột của sắn cao hay thấp phụ thuộc vào nhiều yếu

tố, trong đó, độ giả có ý nghĩa rất quan trọng mà độ giả lại phụ thuộc vào thời

gian thu hoạch ở các tỉnh phía Bắc nước ta, với giống sắn có thời gian sinh

trưởng một năm thi trồng vào tháng 2 và thu hoạch từ tháng 9 đến tháng 4

nim sau Thu hoạch sắn vào tháng 12 vả tháng 1 thì hàm lượng tỉnh bột cáo

nhái Tháng 9, thang 1Ô củ ít tính bột, hảm lượng nước cao, lượng chal hoa

tan lớn, sắn non không chỉ cho hiệu suất thu hỗi tỉnh bột thắp mà còn khó bảo

quản tươi Ngược lại thu hoạch vào tháng 3, tháng 4 hảm lượng tỉnh bột lại

piảm vỉ một phần tỉnh bột bị phần huỹ thành dường dé mudi mim non trong

khi cây chưa có khả năng quang hợp

Đường: Trong sẵn chiếm 1+3,1%, chủ yếu là Gulucoza và một it mantoza, sacaroza Sin cang già thì hàm lương đường cảng giảm trong khi

chế biến đường hoả tan trong nước, ra theo nước thải

Protein: Protein của củ sẵn tới nay chưa được nghiên cứu kỹ, tuy nhiên vì

thảm lượng thập nên cũng ít ảnh hưởng tới quy trình công nghệ Do đặc điểm

nghèo prolein nên ở Việt Nam và nhiều nước trên thế giới hiện nay chủ yêu

sử dụng sẵn đề sản xuất tình bột

Ngoài các thành phan trén, trong sẵn còn có độc tố, tanin, sắc tổ và cả hệ

cnzim phức tạp Những chất nảy gãy khó khăn cho chế biến nhất là khi quy

trình công nghệ không được tối ưu hoá, chất lượng sản phẩm sẽ kém

Đặc tố: Trong sắn củ tươi chứa một lượng hợp chất có tén glucozit

linamarin (CiaHnO2) nhất là khi củ chưa dược thu hoạch, bản thân hợp chất

nay không độc nhưng khi trong môi trường axit (như trong đạ đảy sau khi ấn

hay trung dịch sẵn xuất Linh bộU bị phân huỷ và giải phóng ra axiL cianhy dric

(HƠN) là chất rất độc chỉ cần một lượng nhỏ cũng đủ gây chết người (lượng, TIƠN có thể gây chết người là 1mg/kg cơ thể) Hợp chất glucozit có ở hầu hết

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

các bộ phận của cây, ở sẵn đẳng chứa nhiều độc tế hơn sắn ngọt (ở sắn ngọt

có khoảng 20 + 30g/1kg sẵn, ở sắn đẳng khoảng 60 + 150 g/kg sin) [6] Déc

†ố tập trung chủ yến ở vỏ cùi và để hoà tan trong nước vì vậy khi ấn tươi (dù

là sắn đẳng hay sẵn ngọt) cũng nên bóc vỏ củi, và ngâm trong nước khoảng 2+3 giờ để loại độc tế

"Trong sẵn xuất tỉnh bột, TICN phân ứng với sắt thường có trong nước tạo

thành xianat có màu xám đen, do đó không tách dịch nước ra nhanh thì sẽ ảnh

thưởng đến màu sắc tình bột, làm giảm chất lượng thành phẩm

Exim: Cac enzim trong sắn cho tới nay chưa được nghiên cứu kỹ, lay nhiên trong hệ enzim của sẵn các enzim polyphenolxydaza ảnh hưởng nhiều

đến chất lượng của sắn trong bảo quản cũng như trong sản xuất và chế biển

Khi sắn chưa thu hoạch thì hoạt độ ủa các onzim trong sắn yếu và ốn định

nhưng sau khi tách củ khỏi cây các cnzm đều hoạt động mạnh

polyphenolxydaza xúc lac qua trinh oxy hod polyphenol tạo thành ootokinol sau đó trùng hợp với các chất không có bản chất phenol như axit amin dé tạo

thành các hợp chất có màu Trong nhóm polyphenolxydaza có những enzim

oxy hoa cdc mono phcnal má điển hình là tirozinaza xúc tác sự ôxy hoá liozin

tao ra cdc kinol tương ứng Sau một chuỗi chuyển hoá, các kinol nảy sinh ra

sắc tố màu xám den (hiện tượng “chảy nhựa”), những vết đen này xuất hiện

trong củ sẵn bắt đầu Lử lớp võ củi

S4n bị chảy nhựa sẽ ảnh hưởng không tốt đến chất lượng sắn cũng như quy trình công nghệ trong sản xuất tỉnh bột sắn và trong xử lý nước thải Khi

luộc sắn ăn thì bị sượng, còn khi mài sát khó phá võ tế bảo dễ giải phóng tỉnh

bột đo đó hiệu suất thu hồi tỉnh bột giảm mạnh, tinh bột không trăng

Ngoài throzinaza, các enzim ôxy hoá khử khác cũng hoạt động mạnh làm tắn thất chất khô của củ như:

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

Tanin: Ham luong tanin có trong sắn thấp, nhưng sản phâm oxy hoá tanin

lại là Iobazen có máu den khỏ tẩy Mặt khác trong chế biến tanin còn tác

đụng với sắt tạo thành tanat cũng có màu xám đen Cả hai chất này đều ảnh

hưởng đến màu tỉnh bột, do đó khi chế biến ta phải tách địch bảo ra khỏi tỉnh

bột cảnh nhanh cảng tốt

Sắc tổ: Cho tới nay sắc tố trong sắn chưa được nghiên cứu đây đủ, tuy

nhiên trong sẵn xuất, chế biến cũng như trong bảo quản dều xây ra quá trình hình thành các sắc tố mới cho tác dụng của polyphenol tạo thành octoquinol

và sau đó tạo thành flobazen có màu đen

Vitamin: Ngoai céc thanh phan kế trên trong sẵn còn chứa một lượng rất

nhé vitamin, chi yéu là vitamin thuộc nhóm B, trong đó BI khoảng

0.03mg/100g, B2 khoảng 0,03mg/100g và vilamin PP khoảng 0,6mg/100g

I8]

TT.1.3 Công nghệ sẵn xuất tỉnh bột sắn trên thé giới và ở Việt Nam

"Trong sắn, ngoài tỉnh bột còn có thành phần chất khô khác như: chất xơ, chất hoà tan, chất tạo mâu Vỉ vậy nhiệm vụ của quá trình sản xuất tỉnh bột

sắn là lấy tỉnh bột tới mức tối đa bằng cách phá vỡ tế bào, giải phòng tỉnh bột

và tác tình bột khối các chat hoa tan cũng như các chất không hoa tan khác

Dổễ sản xuất tỉnh bột từ củ sắn củ, có thế sử dụng các phương pháp sau:

đơn giản, gián đoạn chỉ phủ hợp với quy mô nhỏ

Phương pháp lắng động: Là phương pháp ưu việt hơn phương pháp lắng

tinh, đòi hỏi đô dải máng lắng rất lớn khó có thể dat năng suất cao, gốp luôn

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

các công đoạn tách xơ, đạm, muối vô cơ ra khối tỉnh bột trên máng lắng nên

chất lượng sản phẩm không cao, hiệu suất thu hỗi linh bột thấp, lao ding vất

và khó đảm bảo vệ sinh công nghiệp

Phương pháp tach ly tâm: Là phương pháp đùng thiết bị ly tâm để thực

hiện các quá trình tách, phương pháp này cho chất lượng sản phẩm cao, năng,

suất lớn, quá trình được tự động hoá, điện tích sân xuất không đòi hỏi lớn,

đấm bão vệ sinh công nghiệp Phương pháp này là hiện dại nhất thể giới hiện

nay,

* Sau dây là một số quy trình công nghệ sản xuất tỉnh bật sắn

11 Công nghệ sản xuất tình bột sẵn của Thái Lan:

Thái Lan là nước đứng đầu thế giới về xuất khẩu sản phẩm sắn ở Thái Lan có nhiều tập đoàn va công ty sản xuất thiết bị chế biến sắn, nhưng lớn

nhất và có uy tin nhất là BANGNA STEEL WORKS LTDPART vả

S.W GROUP CO.LTD Nhìn chưng quy trình công nghề oủa cáo công ty Thái

Lan cơ bản giống nhau và có dạng nều ở Hình 2.1

Ưu điểm chính của quy trình công nghệ Thái Lan 1A công đoạn trích ly,

chiết suất được thực hiện qua nhiều giai đoạn: Nghiễn > trích Íy, chiết suất

—> nghiền —> trích ly, chiết suất kết hop với xử lý bột bằng 8Oz Do vậy quy

trình công nghệ của Thải I.an cho tỷ lệ thu hồi Linh bột cao, lượng tính bột

thải ra theo bã có thể hạn chế tới nức thấp nhất

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

1.1.3.2 Cong nghé sin xudt tinh bột sẵn cũa Trung Quốc:

tình 3.3 So dé quy wink céng nghệ sẵn xuất tình bội sẵn kèm dòng thải

cia Trung Quac [2]

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

'Trung Quốc không phải là nước trỗng nhiều sắn ở Châu A, song vì nhu

cầu dối với tỉnh bột sắn ngày một cao, đặc biệt là mấy năm gần đây, nên

Trung Quốc phải nhập sản phẩm sn, nhất là sắn lát khô, chính vì vậy công nghiệp sản xuất thiết bị chế biến sắn cũng phát triển Zừnh 2.2 là quy trình

công nghệ sản xuất tỉnh bột sắn của Trung Quốc Nhin chung quy trình công,

nghệ của Trung Quốc cơ bản tuân thủ theo các bước chính của một quy trình

sin xuất tỉnh hột sẵn, cỏn chì tiết từng công đoạn có khác với quy trình công,

nghệ của Thải I.an hay các nước khác

Điểm đặc biệt chính của quy trình công nghệ Trung Quốc so với các công

nghề khác là trong khâu tẩy trắng không dùng SÓ¿ (hoặc với số lượng không

đáng kể), mà chủ yêu là lắng lọc tự nhiên kết hợp với các máy khử cát

II.1.3.3 Công nghệ sân xuất tình bột sẵn cũa Liệt Nam:

a⁄, Công nghệ sẵn xuất tình bột sẵn quy mô công nghiệp:

Trợng những năm gần đây có nhiều nhà máy sản xuất tỉnh bột sắn được

xây dựng với oông nghệ và thiết bị tương đối hiện đại cho năng suất thu hồi

tỉnh bột cao và định mức tiêu hao nguyễn nhiên vật liêu tháp Công nghệ sân xuất tỉnh bột sắn ở các nhả máy chế biến tỉnh bột sắn ở Việt Nam với quy mô

lớn thường lả nhập ngoại Một số nhà máy áp dụng công nghệ sản xuất tinh

bột của Thái Lan: Nhà máy tỉnh bột sắn DakLak, Việt Nam Tapioca (Tây

Ninh) , céng nghệ của Trung Quốc như: Nhà máy tĩnh bột sẵn Thừa Thiên Huế

b⁄ Công nghệ sản xuất tỉnh bột sẵn tại các làng nghề:

Sản xuất tỉnh bột sắn bằng phương pháp thủ công các công doạn hết sức đơn giản, chỉ gỗm những quá trình cơ bản để phá vỡ cấu trúc tế bào và thu hồi

tình bột Quá trỉnh sẵn xuất gián đoạn, thiết bị cũ kỹ, thô sơ không đồng bộ

nên mức dộ cơ piới hoá thấp Vỉ vậy hiệu quả thu hồi tỉnh bột không cao và

tôn thất khi vân chuyển bằng thủ công giữa các công đoan lớn

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

Se dé qui trình công nghệ:

* Sau dây là dặc điểm một số công doan trong quá trình sản xuất TH sắn:

- Công đoạn rửa cũ, bóc vỏ

Sắn củ tươi tỗi đa trong vòng 3 ngày sau khi thu hoạch phải đưa vào chế biến Sẵn được băng chuyển xích đưa đều đặn vào máy bóc vô có dạng trồng,

quay hình trụ, nằm ngang Trong thiết bị có kết câu gồm các thanh sit song

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

sơng với nhau, trên có đục lỗ Khi động cơ làm việc, lông quay, nước được

phân phối đều Tại đây đưới sự va dập các cũ sắn với nhau và va đập vào

thành lông, vỏ lụa ngoài của củ sẵn sẽ tróc ra đồng thời loại bỏ được đất cát

bám trên củ

~ Công doạn Nghiễn

Nghiên nhằm phá vỡ cấu trúc tế bảo của củ sẵn để giải phóng các hạt tỉnh

bột Hiệu quá của quá trình thu hồi tỉnh bột phụ thuộc vào quá trình phá vỡ

các mô và các tế bảo Để tách được nhiều tỉnh bột tử củ quả trình nghiễn sắn

cảng mịn cảng tốt, tuy nhiên quá trình nghiền quá mịn sẽ tốn năng lượng và

chất xơ trở nên quá mịn khó tách hoàn toàn chúng ra khỏi tỉnh bột

$4n củ tươi sau khi bóc vỏ và rửa sạch được băng chuyên đưa vào máy

nghiên búa Tại đây dưới lắc dụng của búa quay với tốc độ lớn (3.000véng/phut) sin được đập nhỏ, kết hợp với nước bơm tạo thành hỗn hợp

Đã - nước - bột Hỗn hợn nảy được đưa đến bề chứa

Sau khi mài nghiền, nhựa sắn gồm các alkaloi, các cyamde duve gidi

phóng Hydrogen cvanide có khả năng bay hơi manh ở nhiệt dé 27°C, phan còn lại nằm trong khối bột nhão Khi cầu trúc tế bào bị phá vỡ, chúng lập tức

phần ứng ngay với oxy ngoài không khi tạo ra các hợp chất có màu và có khả

năng bám chặt vào tinh bột làm giảm chất lượng sân phẩm 2o vậy người ta

thém dung dịch, NaHSO;, H;SO¿ hoặc sục khí SO; vào để khử các chất màu

nhờ váo thể khứ mạnh của các hợp chất sunfua Ngoài ra, 3O; còn hạn chế sự

phát triển của vi sinh vật

~ Công doan tách chiết suất

+ây là công đoạn quan trọng nhất quyết định tỷ lệ thu hồi và chất lượng,

của tỉnh bột Công đoạn nảy thường được tiến hành qua nhiều giai đoạn:

Giai doạn Ì: Sàng tách tình bột, nước ra khôi ba

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

Hiễn hợp bã - nước - bột từ bể chứa được hút và bơm với một ap lye cao

(3 +4 at) vao sing rung (hodc sang cong áp lực tỉnh) và máy ly tâm Dưới tác

đụng của lực ly tâm, tỉnh bột và nước được tách ra khôi bã Quả trính chiết

suất được thực hiện lặp đi lặp lại nhiều lần để tách triệt để tinh bat trong hin

hợp bã - nước - bột

Giai đoạn 2: Tách lụ, chiết suất loại bó bụi bẵn và bã nhà

Đột lông thu dược có hàm lượng nước rất cao va lẤn nhiều tạp chất như

đất, cát, bụi bẩn Do vậy hỗn hợp này được bơm hút và đưa vào thiết bị Xyelon để tách cái, bụi bẵn Sau đó được đưa vào máy ly tâm dạng đĩa nhằm

loại bố các loại bã nhỏ và quan trọng nhất là thu hồi được loại bột đẳng nhất

Dé c6 chit lượng tỉnh bột cao công đoạn này cũng được thực hiện hai lẩn liên

tiếp Bã loại ra lại dược hoả với nước và dưa lại máy nghiền để làm nhỏ và đưa quay trở lại các thiết bị tách chiết suất dễ tận thu tính bột Như vậy qua tất

cả công doạn nảy có thể thu dược 84 + 86%⁄4 lượng tỉnh bột có trong sắn

nguyên liệu |2]

Ba (xeluloza) thu được từ công đoạn tách chiết suât có hàm lượng nước TẤT cao Œ0 : 759%) và còn chứa 12 : 14% tình bột Do vậy ở phân lớn các nhà máy sẵn xuất tính bột sắn đều dùng bã sẵn để sản xuất cồn (Ethylic) hoặc làm

thức ăn cho gia súc & Việt nam, để xử lý bã sẵn, biện pháp tốt nhất bảo đảm

vệ sinh môi trường mà nhà máy vẫn hoạt dộng liên tục là dưa bã sẵn vào thiết

bị ép vít me nhằm loại bỏ bọt nước (xuống còn khoảng 40), sau đó được sây xuống độ ẫm 14 : 15% Bã này dùng để làm thức ăn gia súc hoặc phân bón

hữu cơ vi sinh

- Ly tim tách nước

Mục dích của công đoạn này là tách bớt nước trong dung dịch sữa bột ra

để giúp cho công đoạn sấy khô được nhanh hơn Sữa bột lỏng tìu được qua

hai lần ly tâm bằng máy ly tâm dạng đĩa được đưa vào máy ly tầm tách nước

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

để dua dung dịch sữa bột xuống độ Ẩm 36 + 38% Thưởng thiết bị này dược diều khiển tự động lượng sữa hột dưa vào dễ dâm bảo cho máy làm việc với

hiệu suất cao nhất

- Công đoạn sâu khô

Bột ướt nhão được sau công đoạn tách nước được chuyển sang sắy nhanh

theo nguyên lý sấy phun ở đây dưới tác dựng của dòng khí nóng với vận tốc

15 + 20m⁄s tinh bột được xé tơi và làm khô rất nhanh (2 + 3 giây) Nhiệt độ

tắc nhân sấy 45 + 50%C do vậy mả tỉnh bột không bị hồ hoá Vì thiết điện của

khoang sấy thay đối nên vận tốc của các hạt trong khoang sấy cũng thay dối

Điều này bảo đảm cho những hạt tình bột to lưu lại trong khoang sây lâu hơn,

vì vậy độ Ấm của sản phẩm linh bột sấy xong rất đồng đều Sau khi được làm

khô tại khoang sấy, bẫn hợp tinh bột và khí nóng được dưa qua Xyclon ở dây

tinh bột được tách ra khỏi tác nhân sây - khi nóng

- Xăng, phân loại, đóng gói:

ĐỂ nâng cao tính đồng nhất của sản phẩm, tình hột thu dược sau công,

đoạn sấy được đưa vào sàng phân loại ở đây những hạt nhỏ, đạt tiêu chuẩn

được đưa tới thủng chứa để đóng gói, những hạt to dược dưa qua máy nghiền

để nghiền nhỏ, sau đó lại đưa quay trở lại sảng đễ phân loại tiếp

Qui trình công nghệ sẵn xuất tỉnh bột săn được trình bày ở trên đây được

áp dụng chú yếu trong các nhà máy chế biến tỉnh bột sẵn ở qui mỗ công

nghiệp Đối với qui mô làng nghề thủ công về cơ ban bao gdm các công đoạn

kế trên chỉ khác ở mức độ tự động hoá, cơ khí hoá

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

IL2 HIEN TRANG MOI TRUGNG CUA QUA TRINH SAN XUẤT TINH BOT SAN

Chất thải từ ngành công nghiệp chế biển thực phẩm nói chung và công

nghiệp sản xuất tỉnh bột sẵn nói riêng luôn là vấn đề bức xúc đối với mỗi

quốc gia, không chỉ pay ảnh hướng tới môi trường đất, nước và không khí,

gây mất mỹ quan khu vực xung quanh mả còn ảnh hưởng trực tiếp tới sức

khoé cua cng ding Công nghiệp sẵn xuất tình bột sắn lam phát sinh cả ba đạng chất thải: khí thải, nước thải vả chất thải rắn

12.1 Khí thãi

Khí thải phát sinh trong quá trình sản xuất tình bột sắn không lớn Tuy

nhiên cũng có thể kế đến các loại khí dưới đây

- Sản xuất tỉnh bột sắn ở qui mô công nghiệp thường có lò cấp nhiệt cho quá trình sấy khô, quá trình chạy máy phát điện khi xây ra sự cố mắt điện l2o

khi ô nhiễm có thể phát sinh do quá trinh đốt dầu, thành phần chính của

các loại khí này CÓ;, NOx, SOx, CxHy, muội, bụi

vậ

- Dé tay trắng bột ở qui mô sản xuất lớn có thể lò đết lưu huỳnh tạo

sunfua đioxit, quá trình nay làm phát sinh SO› Ngoài ra SO› còn phát sinh từ

khu vực nghiền bột trong trường hợp dinh lượng quả nhiều SƠ; vào dung dich

sữa bệt

- Trong sán xuất tỉnh bột sắn, hợp chất cyanogenic glusoz4L thuỷ phan

giải phỏng HƠN, dây là axit đễ bay hơi, chúng phát tán váo không khí gây ảnh hưởng tới sức khoẻ của con người và gia súc

- Khí ô nhiễm còn có thé phát sinh từ quả trình phần huy các hợp chất hữu cơ trong bã thải rắn hoặc trong nước thải từ hệ thẳng xử lý như: H8,

1H, Iaáol, Xetol cỏ khả năng gây các bệnh về đường hô hấp, ung thư gây

nguy hiém cho con người

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

- Không khí còn bị ô nhiễm bởi bụi của quá trình vận chuyén sin nguyén

liệu từ các vùng nguyên liễu tới khu vực tập kết sẵn của Công ty hoặc bụi bột

phát sinh trong quá trình sảng, sấy khô vá đóng bao

Ngoài ra còn phải kế đến 6 nhiễm tiếng ồn từ các máy rửa, máy nghiên,

máy ly tâm

12.2 Nước thải

Quá trình sản xuất tỉnh hột từ sẵn tươi và chế biển các sẵn phẩm từ tính

bột là một quá trình công nghệ có nhu cầu sử dụng nước khá lớn, định mức

khoảng 5 : 6 m3/tấn củ tươi tương dương 25 : 40 m”/tẫn sân phẩm tuỳ thuộc

vảo các công nghệ khác nhau Tượng nước thải từ quá trình nảy chiếm

khoáng 80 + 909% tổng lượng nước sử dựng

Nước thải công doạn rửa củ và trích ly chiết suất là 2 nguồn gây ô nhiễm

chính trong công nghề chế biển tỉnh bột sắn

4® Nước thải từ công đoạn rửa củ và búc vb chiếm khoảng 30% tổng lượng nước sử dụng chứa chủ yếu lả cát, sạn, hảm lượng chất hữu cơ không,

cao, pH íL biển động thường khoảng 6,Š + 6,8

+ Trong khi đó nước thải từ công đoạn trích ly chiết suất có ham lượng,

chất ô nhiễm hữu cơ rất cao (COD: 7.000 + 41.000mg/1; BOD: 6.200 +

23.000mg/1), hàm lượng cặn lơ lửng, cặn khó chuyển hoá lớn (gỗm xơ mịn,

pectin và các cặn không tan khác), pII thấp 3,8 + 5,7 [1] Lượng nước nảy

chiếm khoảng 60%

s# Ngoài hai nguồn ô nhiễm chính còn có khoảng 10% nước thải từ quá

trình rửa nhà, sản, thiết bị, nước từ phông thí nghiệm, từ quá trình sinh hoại

Nước thải loại này có COD khoáng 2.000 : 2.500mgl, BODs — 400 : 500mg/I

Chính vì vậy đối với sẵn xuất tỉnh bột sắn thì nước thải là vấn đề quan

trọng nhất, pây sự quan tâm lớn nhất của các ngành chức năng

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

Bảng 2.2 Đặc trưng nước thải của từ sản xuất tỉnh bột sẵn [1]

Ghi chú: * Các thông số quy định trong tiêu chuẩn, chưa xét hệ số liên quan

đến dung tích nguồn tiếp nhận vả hệ số theo lưu lượng nguồn thải, trong đó:

A - Thai vao nguồn tiếp nhận dùng cho mục đích sinh hoạt B- Nguồn tiếp nhận khác, ngoài loại A

€ - Nguồn tiếp nhận được quy định

Từ Bảng 2.2 nhân xét các chỉ tiêu nước thải như sau: Hầu hết hảm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải ở các công đoạn chỉnh đều vượt quả tiêu

chuẩn cho phép (TCVN 5945-2005-B) rất nhiều lần

Với đặc trưng của nước thải sản xuất tỉnh bôt sắn như trên cho thấy nếu

nước thải không được xứ lý trước khi thải vào môi trường, sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trong và tác đông xấu tới sức khoẻ cộng đồng Cu thé

" Nước thải chế biến tinh bột từ sắn có hàm lượng chất hữu cơ cao lam giảm oxy hoà tan trong nước, thúc đây quá trình phân huỷ yếm khí các vi sinh

vat trong nude phat sinh mui xt ué anh hưởng nghiêm trọng tới chất lượng

môi trường va gay mat mỹ quan

® Đên cạnh đó, quá trình chuyển hoá tỉnh bột thành axit hữu cơ làm cho pH trong nước thải giảm pH thấp trong nước thải có tác động xâu tới các đông

Ngô Minh Công ~ Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

vật thuỷ sinh, đặc biệt các loài vốn tra môi trường kiểm, làm chết tảo, cá đi

chuyển nơi sống, làm chua đất

" Hàm lượng T5, 85 trong nước thải cao là nguyên nhân gây lắng đọng và thu hẹp điện tích các mương dẫn va cdc đông tiếp nhận nước thải

Nhu vậy có thể khẳng định trong chế biển tỉnh bột sắn vẫn dễ nước thãi là

vấn để rất đáng quan tâm

1.3.3 Chất thải ran

'Trong quá trình sản xuất tỉnh bột sẵn từ củ tươi, chất thải rắn chủ yếu

phát sinh từ các công đoạn rửa củ, bóc vỏ và công đoạn lọc Chất thải rắn từ

khâu rửa củ bao pm dắt, cát, lớp vỏ lụa và một phần thịt cũ bị vỡ do va chạm

1nanh hoặc do sẵn nguyễn liệu bị dập, thối Lương chất thải này chiếm khoảng

3% sẵn nguyên liệu Trong sông đoạn lọc tách bã, phần bã còn lại là nguồn phát sinh chất thải rắn vô cùng lớn, chiếm khoảng 40% sắn nguyên liệu |1

Œó thể mô tả cân bằng vật chất trong quá trình sản xuất tỉnh bột sẵn như sau:

Hình 2.4: Cân bằng vật chất trong sản xuất tình bột sắn từ củ tươi |10

Kết hợp cân bằng vật chất trên và số liệu thống kê với khoảng 60% sẵn

lượng sẵn cả nước năm 2002 (4157,7 nghin tan) [11] được làm nguyên liệu

thì lượng chất thải rắn phát sinh trong quá trình sản xuất tính bột sẵn lên đến

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

1205.73 nghin tấn Trong đó, lượng tạp chất là 207,88 nghin tin; lượng bã

thải lên đến 997,85 nghìn tắn, với thành phan va Lính chất của bã thái

Bảng 2.3 Thành phân của bã thải sẵn [12/

"Từ Bảng 2.3 cho thấy bã sẵn với hàm lượng tỉnh bột chiém 5,09 :7,0 %

trong lượng bã, ước tính mỗi năm ngành sẵn xuất tỉnh bột tử sẵn củ bị thất

thoát khoảng 50,8 + 69,8 nghìn tấn tình bột sắn Nếu không được xứ lý kịp

thời các chất hữu cơ trong bã thải bị phân huỷ gây mùi khó chịu, làm ô nhiễm

môi trường không khí, ảnh hướng tới sức khoẻ con người Ngoài ra, hàm lượng nước trong bã cao, hàm lượng chất khô thấp gây khó khăn trong bảo

quản và sử dụng bã

13 CÔNG NGIIỆ SAN XUAT TINI BOT SAN TAI CONG TY CO PILAN

SAN SGN SGN

13.1 Công nghệ sản xuất tinh bột sẵn tại Công ty Cỗ phân sẵn Sơn Son

Công nghệ sản xuất tỉnh bột sắn tại Công ty Cổ phần sẵn Rơn Sơn được

chỉ ra trong hình 2.5 [14]

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

Tuan hoàn nước rửa

Ba min thai Nước thải

Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ sản xuất tỉnh bột sẵn tại Cụy CP sắn Sơn Son

"Ngô Minh Công — Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009

rung A01-1 lắp dưới dáy hình chóp của phổu Nhờ sản rung củ sẵn cung cấp

xuống băng tải củ ban A02 một cách liên tục Dăng tải củ bin A02 liên tục

chuyển củ sẵn cung cấp cho máy tách đất bám dinh vào bóc vỏ gỗ A03 Sau khi dịch chuyển qua thiết bị nảy, củ sắn đã được tách đất bám dinh tạp chất

đạng rác xỉ và một phần vỏ gỗ Củ sắn được chuyển vào thiết bị bọc vẻ gỗ

kiểu phun âm A04 trước khi cấp cho may rửa củ bằng nước A05 Củ sau khi

rửa sach đất, đá, sối được thu gom Chất bẵn (đất và vỏ gỗ củ sắn) lọt qua

sảng tập trung trên sản và được chuyển tới khu xử lý bằng xe đẩy tay

"Thiết bị rửa củ bằng nước A05 gồm nhiều khoang lắp nỗi tiếp nhau và

luôn luôn chứa một lượng nước lớn hơn khối lượng củ (khoảng 3,0-3,2 tân

gũ sắn vừa dich

nướu/1 tấn củ) Nhờ kết cấu “bơi chèo” của bộ phận rửa „

chuyển theo chiều dài của thủng rửa (bao gồm 4 ngăn, nước trong mỗi ngăn

ziêng biệt) và được làm sạch đất (hỏa tan vào nước) và loại vỏ gỗ còn lại (nỗi

trên mặt nước) dỗng thời các cánh cúa cơ cấu rửa làm cho phần vỏ thịt của cú

săn bị khía, bằm tróc tạo điều kiện cho 1 lượng HCN trong vỏ lụa được giải

phóng vào nước chứa trong máy rửa Củ sẵn ra khỏi máy rửa (khoang cuối củng có phun nước sạch) dã được rửa sạch và đa số cũ dã bị bằm dập vỏ thịt

2⁄ Làm nhỏ cũ sắn

Củ sẵn sau khi ra khói khoang cuối cùng guà máy rửa A05 được cấp hén

tục vào phễu nhận của băng tải A06 và được chuyển lên máy thái A07/1rong

thời gian đi chuyển trên băng tải, công nhân (4 người) phải lựa chọn để loại

các củ có dầu xương xơ to và các tạp chất cơ học khác như: sắt thép, đá sỏi

'Tại máy tháL củ được thái thành lát mỏng từ 1,5 - 3mm vả sau đó tự rơi vào

Ngõ Minh Công Lớp Cao học KTMT- Khóa 2007 - 2009