Mục lục
Chương 1: Mở Đầu..............................................................................................................5
1.1 Đặt vấn đề.......................................................................................................................5
1.2 Mục tiêu nghiên cứu......................................................................................................6
1.3 Nội dung nghiên cứu.....................................................................................................6
1.4 Đối tượng nghiên cứu....................................................................................................6
1.5 Ý nghĩa của đề tài..........................................................................................................6
Chương 2: Tổng Quan........................................................................................................7
2.1 Tổng quan về ngành sản xuất đường..........................................................................7
2.1.1 Trên thế giới................................................................................................................7
2.1.2 Nước ta.........................................................................................................................9
2.2 Quy trình công nghệ sản xuất đường........................................................................13
2.2.1 Nguyên liệu mía đầu vào..........................................................................................13
2.2.1.1 Phân loại.................................................................................................................13
2.2.1.2 Thu họach và bảo quản mía.................................................................................13
2.2.2 Công nghệ sản xuất đường saccharose từ mía quy mô lớn hiện đại ..................13
2.2.2.1 Sơ đồ công nghệ.....................................................................................................14
2.2.2.2 Thuyết minh quy trình..........................................................................................15
2.2.2.2.1 Trích nước mía...................................................................................................15
2.2.2.2.2 Làm sạch nước mía............................................................................................16
1
2.2.2.2.3 Lọc bùn................................................................................................................19
2.2.2.2.4 Tẩy màu...............................................................................................................19
2.2.2.2.5 Bốc hơi nước mía................................................................................................20
2.2.2.2.6 Kết tinh đường....................................................................................................21
2.2.2.2.7 Phương pháp nấu đường...................................................................................23
2.2.2.2.8 Ly tâm..................................................................................................................25
2.2.2.2.9 Sấy đường............................................................................................................25
2.2.2.2.10 Vận chuyển và bảo quản đường.....................................................................26
2.2.3 Công nghệ sản xuất đường saccharose từ mía quy mô nhỏ truyền thống.........26
2.2.3.1 Sơ đồ công nghệ ...................................................................................................26
4.4 Các giải pháp đầu tư lớn.............................................................................................37
4.5 Kế hoạch giám sát môi trường...................................................................................39
Chương 5: Công Nghệ Xử Lí Nước Thải........................................................................40
5.1 Công nghệ xử lý nước thải quy mô nhỏ và trung bình............................................40
5.1.1 Sơ đồ công nghệ........................................................................................................40
5.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ..........................................................................40
5.2 Công nghệ xử lý nước thải quy mô lớn.....................................................................42
5.2.1 Sơ đồ công nghệ........................................................................................................42
5.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ..........................................................................43
Chương 6: Kết Luận Và Kiến Nghị.................................................................................44
6.1. Kết luận........................................................................................................................44
6.2 Kiến nghị.......................................................................................................................44
Chương 7: Tài Liệu Tham Khảo......................................................................................45
Danh sách nhóm 6..............................................................................................................46
4
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1Đặt vấn đề.
Ngành cơng nghiệp mía đường là một trong những ngành cơng nghiệp chiếm vị trí
quan trọng trong nền kinh tế nước ta.Trong năm 1998, cả nước đã sản xuất được
700.000 tấn đường, đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước.Trong những năm gần
đây, do sự đầu tư cơng nghệ và thiết bị hiện đại, các nhà máy đường đã khơng ngừng
nâng cao chất lượng sản phẩm.
Tuy nhiên nước thải của ngành cơng nghiệp mía đường ln chứa một lượng lớn
các chất hữu cơ bao gồm các hợp chất của cacbon, nitơ, phốtpho. Các chất này dễ bò
phân hủy bởi các vi sinh vật, gây mùi thối làm ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận.
Phần lớn chất rắn lơ lửng có trong nước thải ngành công nghiệp mía đường ở
dạng vô cơ. Khi thải ra môi trường tự nhiên, các chất này có khả năng lắng và tạo
thành một lớp dày ở đáy nguồn nước, phá hủy hệ sinh vật làm thức ăn cho cá.Lớp
bùn lắng này còn chứa các chất hữu cơ có thể làm cạn kiệt oxy trong nước và tạo
ra các lọai khí như H
nước thải khá lớn và có độ màu cao. Khi thải ra kênh rạch không thông qua quá
trình xử lý có thể gây nguy hại cho hệ động thực vật thủy sinh, gây mùi hôi thối do
phân hủy kị khí.
Các dạng ô nhiễm khác như: khí thải, chất thải rắn, ô nhiễm mùi và tiếng ồn.
1.5Ý nghĩa của đề tài
Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả kiểm soát ô nhiễm môi trường trong toàn bộ
chu trình sản xuất của nhà máy,góp phần giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường tự
nhiên và ảnh hưởng đến sức khỏe con người do chất thải phát sinh từ hoạt động sản
xuất mía đường gây ra.
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1. Tổng quan về ngành sản xuất đường.
2.1.1 Trên thế giới
Ngành mía đường trên thế giới phát triển khá lâu đời, vào khoảng thế kỷ 16, khi sự
khai thác đầu tiên được hình thành ở Puerto Rico, rồi đến Cuba, nguyên liệu sản xuất
đường chủ yếu lúc này là cây mía, vì thế sản lượng đường thu được không cao. Cho
6
đến thế kỷ 19, khi chúng ta biết tinh lọc ra đường từ cây củ cải đường, đã mở ra một
ngành công nghiệp sản xuất đường ở Châu Âu. Từ đó, sản xuất đường đạt đượcnhiều
đột phá: từ khoảng 820,000 tấn vào đầu những năm đầu cách mang công nghiệp,đến
18 triệu tấn trước chiến tranh thế giới I (1914 - 1918).
Hiện nay, trên thế giới, sản xuất đường đạt khoảng 160 triệu tấn/năm. Các nước sản
xuất đường lớn trên thế giới là Brazil, Ấn Độ, Thái Lan, Trung Quốc chiếm 50% sản
lượng và 56% xuất khẩu của thế giới. Theo báo cáo mới nhất từ Hiệp hội mía đường
thế giới ISO, sau 2 năm nhu cầu tiêu thụ vượt tổng cung thế giới lên đến 15 triệu tấn,
lượng đường tồn kho đang ở mức rất thấp và phải cần ít nhất 2 năm để phục hồi lại
mức tồn kho trước đây.
Trong vụ mùa mới 2011-2012 bắt đầu từ tháng 10 sắp tới, lượng đường thặng dư
được dự báo chỉ đạt khoảng 779,000 tấn đường, sụt giảm mạnh so với dự báo sẽ thặng
dư khoảng 3 triệu tấn đường, nguyên nhân xuất phát từ sự sụt giảm sản lượng bất ngờ
tại Brazil.
2006.
2.1.2 Nước ta
Ngành sản xuất đường tại Việt Nam đã có từ lâu đời, từ khi người dân chúng ta biết
làm nên mật mía từ cây mía, nhưng ngành công nghiệp mía đường tại Việt Nam chỉ
mới bắt đầu phát triển vào đầu những năm 1990, vẫn còn rất non trẻ và khá lạc hậu.
Cho đến giai đoạn hiện nay ngành mía đường tại Việt Nam vẫn chưa phát triển mạnh
để có thể trở thành ngành công nghiệp chủ lực của nền kinh tế.Nước ta sản xuất 3 loại
đường chính:
8
− Đường tinh luyện RE hay còn gọi là đường cát trắng
− Đường vàng RS
− Đường xay (hay đường thô)
Đặc trưng của ngành mía đường Việt Nam là có tính thời vụ, thường chủ yếu thu
hoạch, vận chuyển và sản xuất trong thời gian khoảng 5 tháng (tháng 11 đến tháng 4
năm sau), sau đó tồn kho thành phẩm để bán cho các tháng còn lại trong năm. Vì vậy
nên chi phí tồn trữ hàng hóa này rất cao và giá thành sản phẩm khá cao. Hiện tại, sản
xuất đường trong nước mới chỉ đáp ứng được khoảng 70% nhu cầu tiêu thụ, phần còn
lại chủ yếu nhập khẩu từ Trung Quốc và Thái Lan.
Nhìn chung qua các năm, tình trạng cạnh tranh không diễn ra dữ dội do nguồn cung
yếu hơn cầu. Tuy nhiên trong năm 2011, sản lượng đường trong nước đã đáp ứng được
nhu cầu tiêu thụ, Bộ Công Thương lại cho nhập 250.000 tấn đường gây tình trạng dư
thừa. Sản lượng sản xuất trong nước các năm gần đây chỉ dao động quanh mức
900.000 tấn – 1,1 triệu tấn/năm; trong khi nhu cầu khoảng 1,4 – 1,5 triệu tấn. Loại trừ
các khoản nhập khẩu lậu qua biên giới, mỗi năm Việt Nam cần nhập khẩu trong hạn
ngạch khoảng 300.000 tấn đường. Việt Nam phải nhập khẩu đường gần 30% sản
lượng tiêu thụ hàng năm, trong khi sự cạnh tranh của các doanh nghiệp nội địa còn
thấp, do vậy giá đường trong nước bị tác động lớn bởi giá đường thế giới.
Ngành công nghiệp mía đường trong nước luôn trong tình trạng thiếu hụt nguyên
liệu, nguyên nhân:
− Việc trồng mía là sự thỏa thuận giữa hai bên: người trồng mía và các chủ doanh
doanh. Các nhà máy lớn như là: nhà máy đường Nghệ An Tatte & Lyle, nhà máy
đường Sơn La, nhà máy đường Biên Hòa, nhà máy đường Lam Sơn, nhà máy đường
BourbonTây Ninh…
Danh mục các nhà máy sản xuất mía đường ở nước ta (Nguồn: Báo cáo thường niên của
Hiệp hội mía đường Việt Nam năm 2011)
10
TÊN NHÀ MÁY
CÔNG
SUẤT
(tấn mía/
ngày)
TÊN NHÀ MÁY
CÔNG
SUẤT
(tấn mía/
ngày)
CAO BẰNG
TUYÊN QUANG
SƠN DƯƠNG
THÁI NGUYÊN - ĐÀI LOAN
SƠN LA
VIỆT TRÌ
HOÀ BÌNH
THANH HOÁ - ĐÀI LOAN
LAM SƠN
NÔNG CỐNG
NGHỆ AN – ANH
SÔNG CON
SÔNG LAM
LINH CẢM
PHAN RANG
NINH THUẬN
BÌNH PHƯỚC
LA NGÀ
TRỊ AN
BÌNH DƯƠNG
NƯỚC TRONG
TÂY NINH - PHÁP
THÔ TÂY NINH
HIỆP HÒA
LONG AN - ẤN ĐỘ
BẾN TRE
TRÀ VINH - ẤN ĐỘ
1000
1250
400
3000
2500
2500
350
1000
2000
2000
1000
2000
900
8000
2500
2000
3500
200
300
180
Ngành đường Việt Nam không có tính cạnh tranh cao so với các nước trong khu
vực và trên thế giới, do giá thành sản xuất cao, một phần là do giá mua nguyên liệu
mía cao hơn các nước trong khu vực khoảng 30%, đồng thời dây chuyền sản xuất mía
nước ta chưa cao so với các nước trên thế giới. Đây là một trong những khó khăn
ngành đường phải đối mặt để cạnh tranh với các nước công nghiệp đường phát triển
trong khu vực và trên thế giới.
2.2. Quy trình công nghệ sản xuất đường từ mía
2.2.1. Nguyên liệu mía đầu vào.
2.2.1.1. Phân loại
Cây mía thuộc họ hoà thảo, giống sacarum, được chia làm 3 nhóm chính
Nhóm Sacarum officinarum: là giống thường gặp và bao gồm phần lớn các
chủng đang trồng phổ biến trên thế giới.
Nhóm Sacarum violaceum: Lá màu tím, cây ngắn cứng và không trổ cờ.
Nhóm Sacarum simense: Cây nhỏ cứng, thân màu vàng nâu nhạt, trồng từ
lâu ở Trung Quốc.
12
Do mía là cây công nghiệp và chín theo mùa vụ nên công nghệ sản xuất đường
saccharose từ mía được chia làm hai nhánh là “Sản xuất đường thô và Tinh luyện
đường”.
Khi mía chín, các nhà máy tập trung chủ yếu vào ép mía, lọc sơ bộ và kết tinh để
thu được đường thô. Ngoài các vụ mía, các nhà máy sẽ hòa tan đường thô, tinh lọc để
sản xuất đường tinh luyện.
2.2.1.2. Thu hoạch và bảo quản mía
Dấu hiệu mía chín, mía chín là lúc hàm lượng đường saccharose trong mía đạt tối
đa và lượng đường khử còn lại ít nhất.Thu hoạch mía tốt nhất là khi mía đạt độ chín kỹ
thuật, có hàm lượng đường phần gốc và phần ngọn tương đương nhau.
Sau thu hoạch mía hàm lượng đường saccharose giảm nhanh, do đó mía cần được
Trung hòa
Lắng
Cô đặc
Tẩy màu
Trao đổi ION
Lọc
Sấy đường
Ly tâm
Kết tinh
Lọc
Ca(OH)
2
Bã
bùn
Bã
mía
Đường tinh
luyện
Đường
thô
Mật
rỉ
Lọc bùn
Mật
Mật guyên
2.2.2.2. Thuyết minh quy trình
2.2.2.2.1. Trích nước mía
Mục đích
Nhằm lấy kiệt lượng đường trong cây mía.Chỉ tiêu quan trọng của công đoạn này là
năng suất trích và hiệu suất trích (E)
Mục đích
Nước mía sau khi được trích ra khỏi cây mía có tính acid với pH = 4,0 – 5,5 và chứa
nhiều tạp chất không đường khác. Các tạp chất trong nước mía hỗn hợp có thể chia
thành ba nhóm ( các tạp chất thô không hòa tan tồn tại dạng huyền phù làm nước mía
đục, các chất màu như carotene, antoxian, clorofil…làm sẫm màu nước mía và các
chất không đường hòa tan).
Trung hòa nước mía hỗn hợp và loại bỏ tối đa các chất không đường nhằm tăng thu
hồi đường saccharose và tăng chất lượng thành phẩm.
Các phương pháp làm sạch nước mía
Phương pháp vôi
Phương pháp vôi sử dụng để sản xuất đường phèn, đường cát vàng. Sản phẩm thu
được qua làm sạch nước mía dưới tác dụng của nhiệt và vôi.
Phương pháp vôi chia thành 3 dạng sau :
− Vôi hóa lạnh ( Vôi – Nhiệt)
− Vôi hóa nóng ( Nhiệt – Vôi)
− Vôi hóa phân đoạn
• Vôi hóa lạnh
Phương pháp này cho sữa vôi vào nước mía, nâng pH nước mía từ (5,0 - 5,5) lên
(7,0 – 7,2) rồi mới gia nhiệt lên 105
0
C nhằm giảm sự chuyển hóa đường. Lượng vôi
cho vào khoảng 0,5– 0,9 kg cho mỗi tấn mía.
• Vôi hóa nóng
Nước mía hỗn hợp (pH = 5,0 - 5,5) gia nhiệt lên 105
0
C rồi mới cho sữa vôi vào
nâng pH lên (7,0 – 7,2) để kết tủa.
Đối với phương pháp vôi – nhiệt đường saccharose ít bị chuyển hóa do nước mía
được trung hòa trước khi xử lý nhiệt, tuy nhiên lượng kết tủa và keo tụ ít. Ngược lại, ở
16
Sau đó, SO
2
được xông vào để giảm pH xuống 3,4 – 4,0 đi qua pH đại diện nên có
nhiều keo ngưng kết. Đồng thời, SO
2
phản ứng với Ca
2+
tạo ra muối CaSO
3
.Thời gian
xông SO
2
rất ngắn, vì ngay sau tạo kết tủa sữa vôi được cho vào một mặt tạo thêm
muối CaSO
3
, đồng thời trung hòa dịch đường, tránh sự chuyển hóa đường trong điều
kiện nhiệt độ cao và pH thấp.
Đây là phương pháp phổ biến sản xuất đường kính trắng, đường thu được có chất
lượng cao. Tuy nhiên, đường bị chuyển hóa nhiều do pH thấp nên thu hồi thấp.
17
Copyright: Tài liệu đại học ©