Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI MỞ ĐẦUTrong tiến trình hội nhập và phát triển ngành công nghiệp Việt Nam đang tạo ra những bước ngoặt mới làm thay đổi bộ mặt kinh tế. Những năm gần đây, ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và ngành công nghệ chế biến cồn, rượu nói riêng có những bước phát triển rất nhanh đem lại giá trị to lớn về mặt kinh tế cho đất nước. Cồn, rượu là một sản phẩm có giá trị trong sinh hoạt và được làm nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp khác như: dược phẩm, hóa chất, chế biến gỗ, trong quốc phòng, y tế,... Tuy nhiên, bên cạnh các lợi ích to lớn về kinh tế, các cơ sở sản xuất cồn, rượu cũng đem lại nhiều hệ quả xấu đối với môi trường sinh thái và chất lượng cuộc sống của cộng đồng. Mặt khác, cồn, rượu còn là một dây chuyền thực phẩm do đó đòi hỏi chất lượng vệ sinh môi trường. Trong những năm gần đây một số cơ sở sản xuất cồn, rượu đã chú ý tới việc xử lý nguồn thải của mình. Vì vậy,trong khuôn khổ bài tiểu luận, nhóm 2 với đề tài “Quy trình sản xuất cồn rượu” sẽ đề cập tới một số vấn đề liên quan về quy trình sản xuất và xử lý chất thải ngành chế biến cồn, rượu.1.TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT CỒN, RƯỢU1.1.Tình hình sản xuất và tiêu thụ cồn, rượu tại Việt Nam:Cồn có hàm lượng ethanol cao (>70%) được lên men công nghiệp, được chia làm nhiều loại:•Cồn thực phẩm: đã loại độc tố aldehyde, methanol, furfurol,… Sản phẩm thương mại thường có độ cồn 96%, 98% và 99.5% (cồn tuyệt đối).•Cồn công nghiệp: chưa loại độc tố. Sản phẩm thương mại thường có độ cồn 90%, 96%, 98%...Rượu có hàm lượng ethanol thấp hơn cồn (QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỒN, RƯỢU LỚP: 11CDMT GVHD: TRẦN ĐỨC THẢO DANH SÁCH NHÓM 2 MSSV 1. Trần Thị Ngọc Ánh 3009110398 2. Trần Thị Trúc Linh 3009110496 3. Nguyễn Văn Hữu Quả 3009110343 4. Lê Thị Thanh Xuân 3009110379 TP.HCM, ngày 23 tháng 10 năm 2013 2 BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ NHÓM 2 STT TÊN MSSV NHIỆM VỤ 1 Trần Thị Ngọc Ánh 3009110398 3. 2 Trần Thị Trúc Linh 3009110496 1. 3 Nguyễn Văn Hữu Quả 3009110343 1. 4 Lê Thị Thanh Xuân 3009110379 2. 3 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Các chất thải phát sinh trong quá trình sản xuất ngành cồn, rượu 16 4 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống hoạt động ngành sản xuất cồn rượu 8 Hình 1.2: Sơ đồ khối hoạt động sản xuất cồn, rượu 9 Hình 1.3: Nồi nấu cồn, rượu 11 Hình 1.4: Hệ thống lên men cồn, rượu 12 Hình 1.5: Thiết bị chưng cất cồn, rượu 12 Hình 1.6: Hỗn hợp xăng 13 Hình 1.7: Đồ uống có cồn 14 Hình 1.8: Thuốc sát trùng 14 Hình 1.9: Thuốc ngủ 15 Hình 2.1: Nước thải sau chưng cất cồn tại nhà máy rượu Bình Tây 17 Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống xử lý nước thải ngành sản xuất cồn, rượu 22 Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải ngành sản xuất cồn, rượu 23 5 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 6 1. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT CỒN, RƯỢU 7 1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cồn, rượu tại Việt Nam: 7 1.2. Quy trình công nghệ sản xuất cồn, rượu: 8 1.3. Ứng dụng cồn, rượu trong đời sống: 13 2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT CỒN, RƯỢU 15 2.1. Các chất thải phát sinh trong quá trình sản xuất cồn, rượu và các vấn đề môi trường liên quan: 15 2.2. Các chất ô nhiễm trong nước thải chứa cồn và ảnh hưởng đến nguồn tiếp nhận: 16 2.3. Quy trình xử lý nước thải sản xuất cồn, rượu: 18 3. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT CỒN, RƯỢU VỚI CÔNG SUẤT 20 TRIỆU LÍT/NĂM 21 3.1. Tính chất và các nguồn thải từ quá trình sản xuất cồn, rượu: 21 3.2. Sơ đồ khối hệ thống xử lý nước thải ngành sản xuất cồn, rượu: 22 3.3. Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sản xuất cồn, rượu: 23 3.4. Tính toán hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất cồn, rượu công suất 20 triệu lít/năm: 24 KẾT LUẬN 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 6 LỜI MỞ ĐẦU Trong tiến trình hội nhập và phát triển ngành công nghiệp Việt Nam đang tạo ra những bước ngoặt mới làm thay đổi bộ mặt kinh tế. Những năm gần đây, ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và ngành công nghệ chế biến cồn, rượu nói riêng có những bước phát triển rất nhanh đem lại giá trị to lớn về mặt kinh tế cho đất nước. Cồn, rượu là một sản phẩm có giá trị trong sinh hoạt và được làm nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp khác như: dược phẩm, hóa chất, chế biến gỗ, trong quốc phòng, y tế, Tuy nhiên, bên cạnh các lợi ích to lớn về kinh tế, các cơ sở sản xuất cồn, rượu cũng đem lại nhiều hệ quả xấu đối với môi trường sinh thái và chất lượng cuộc sống của cộng đồng. Mặt khác, cồn, rượu còn là một dây chuyền thực phẩm do đó đòi hỏi chất lượng vệ sinh môi trường. Trong những năm gần đây một số cơ sở sản xuất cồn, rượu đã chú ý tới việc xử lý nguồn thải của mình. Vì vậy,trong khuôn khổ bài tiểu luận, nhóm 2 với đề tài “Quy trình sản xuất cồn rượu” sẽ đề cập tới một số vấn đề liên quan về quy trình sản xuất và xử lý chất thải ngành chế biến cồn, rượu. 7 1. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT CỒN, RƯỢU 1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cồn, rượu tại Việt Nam: Cồn có hàm lượng ethanol cao (>70%) được lên men công nghiệp, được chia làm nhiều loại: Cồn thực phẩm: đã loại độc tố aldehyde, methanol, furfurol,… Sản phẩm thương mại thường có độ cồn 96%, 98% và 99.5% (cồn tuyệt đối). Cồn công nghiệp: chưa loại độc tố. Sản phẩm thương mại thường có độ cồn 90%, 96%, 98% Rượu có hàm lượng ethanol thấp hơn cồn (<60%) có lẫn nhiều nước và các thành phần phụ và được lên men truyền thống. Nhìn chung, xét về mặt chuyên môn khó có thể phân biệt cồn và rượu là những loại khác nhau vì tất cả chúng đều là ethanol. Hiện nay ở nước ta có một số doanh nghiệp có công suất sản xuất cồn, rượu lớn nhất nước, ví dụ như: công ty Rượu Hà Nội có công suất thiết kế 10 triệu lít/năm, nhà máy rượu Bình Tây có công suất thiết kế 20 triệu lít/năm…song thực tế hiện nay chỉ còn hai nhà máy sản xuất cồn từ tinh bột đạt tiêu chuẩn thực phẩm là nhà máy rượu Hà Nội và nhà máy rượu Đồng Xuân, sản lượng cồn từ tinh bột từ các cơ sở này hiện khoảng 6 – 8 triệu lít/năm. Trong đó nhà máy rượu Hà Nội khoảng 5 triệu lít/năm, nhà máy rượu Bình Tây khoảng 4 triệu lít/năm, nhà máy rượu Đồng Xuân 2.5 triệu lít/năm. Bên cạnh những nhà máy lớn, một số nhà máy công suất nhỏ cũng được xây dựng ở nhiều tỉnh thành nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong cả nước. Sản xuất cồn, rượu từ tinh bột theo hướng công nghiệp cũng là hướng đi mới trong ngành công nghiệp rượu cồn. Nói chung cồn, rượu ở nước ta có chất lượng 8 thấp, hầu hết chưa đạt QCVN 71. Hiện tại chỉ có một số cơ sở cồn, rượu đạt loại 1 QCVN 71, ngoài ra các cơ sở sản xuất khác chỉ sản xuất được cồn loại 2 hoặc thấp hơn. Ở nước ta ngoài tinh bột là nguyên liệu chủ yếu, cồn còn được sản xuất từ rỉ đường Rỉ đường là một sản phẩm phụ khi sản xuất đường, thường chiếm 3.2 – 3.8% lượng đường thành phẩm. Cả nước hiện nay có trên 40 nhà máy sản xuất đường, sản lượng khoảng 1 triệu tấn/năm, mỗi năm thu được 320.000 – 380.000 tấn rỉ đường. 1.2. Quy trình công nghệ sản xuất cồn, rượu: 1.2.1. Sơ đồ công nghệ Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống hoạt động ngành sản xuất cồn rượu 9 Hình 1. 2: Sơ đồ khối hoạt động sản xuất cồn, rượu Nguyên liệu Nồi nấu Lên men Giấm chín Thiết bị ngưng tụ 2 Thùng chứa 3 Tháp tinh chế 4 Thiết bị ngưng tụ 5 Thiết bị ngưng tụ 6 Thiết bị làm lạnh 7 Nước tinh khiết Rửa sạch Nghiền nhỏ Cồn sản phẩm Nước thải chứa bụi bẩn Nước thải chứa CHC, chất rắn lơ lửng CO 2 Đun hơi nước Đun hơi nước Cồn đầu Bã rượu 10 Thuyết minh sơ đồ công nghệ Nguyên liệu (thường sử dụng tinh bột như: sắn, khoai mì, gạo) sau khi được nghiền nhỏ, sàng lọc được chuyển vào nồi nấu. Tại đây nước tinh khiết được chuyển vào nồi nấu, nhiệt độ tăng dần tới khi nguyên liệu được nấu thành dung dịch lỏng gọi là “cơm”. Sau đó nhiệt độ hạ dần để thực hiện quá trình đường hóa. Trong vài giờ dịch đường hóa được chuyển sang hệ thống lên men. Hệ thống lên men hoạt động liên tục ngày đêm. Ở đây dịch đường hóa được lên men hoàn toàn gọi là “giấm chín”. Giấm chín được bơm vào thùng chứa 1 (hệ thống này làm việc kiểu chưng gián đoạn, luyện liên tục). Vì ở phần này làm việc gián đoạn nên phải bố trí hai thùng làm việc song song nhưng làm việc so le để ổn định phần nào nồng độ cồn thô trước khi vào tháp tinh chế. Ở đây thùng chưng cất được đun trực tiếp bằng hơi nước có áp suất 0.8 đến 1 kg/cm 2 . Hơi rượu bay lên được ngưng tụ ở 2 rồi vào thùng chứa 3, tiếp đó liên tục đi vào tháp tinh chế 4. Ở 4 cũng được đun bằng hơi nước trực tiếp. Cồn thô đi vào tháp tinh chế ở đĩa tiếp liệu rồi chảy xuống đáy nồng độ cồn giảm dần đến đây tháp còn khoảng 0.015 – 0.03 % rồi đi ra ngoài. Nhiệt độ đáy tháp phải ở 103 đến 105 o C. Hơi rượu bay lên được tăng dần nồng độ phần lớn được ngưng tụ ở 5 rồi hồi lưu trở lại tháp. Một phần nhỏ chưa ngưng tụ còn chứa nhiều tạp chất đều được tiếp tục được đưa sang ngưng tụ tiếp ở 6 và lấy ra ở cồn đầu. Cồn đầu chỉ dùng để đột, sát trùng, làm dung môi để pha vecni hoặc đem cất lại. Cồn sản phẩm lấy ra ở dạng lỏng cách đĩa hồi lưu (từ trên xuống) khoảng 3 đến 6 đĩa, được làm lạnh ở 7, rồi vào thùng chứa và vào kho. Cồn lấy ra ở đây tuy có nồng độ thấp hơn (0.3% đến 0.5% V) so với hơi ở đỉnh nhưng chứa ít este và aldehyl. [...]... https://www.facebook.com/permalink.php?story_fbid=641915215825 166&id=636232886393399 5 http://sachvaxanh.net/index.php/xu-ly-nuoc-thai-nganh -san- xuat- biaruou-giai-khat/ 6 http://www.cesti.gov.vn/su-kien-kh-cn/tan-dung-nuoc-thai-sau-chungcat -con- de-phuc-vu-chan-nuoi-v%C3%A0-nuoi-trong-thuysan/content/view/6142/466/90/1 29 ... vệ là 0,5m Vậy chiều cao tổng cộng: H= 4,5m - Chiều dài của bể: L= 1,5m - Chiều rộng của bể: B= 6m Kích thước của bể xử lý sinh học hiếu khí: L B H= 15m 6m 4,5m 25 Bể lắng 2: Bể này có nhiệm vụ lắng các bông bùn hoạt tính từ bể Aerotank đưa sang Một phần bùn lắng sẽ được tuần hoàn trở lại bể xử lý sinh học hiếu khí Phần bùn dư sẽ đưa sang bể nén bùn - Chọn tải trọng bề mặt thích hợp cho bùn hoạt... Bể lắng 1 - Chọn thời gian lắng trong bể lắng 1 là 1,5h - Thể tích tổng cộng của bể lắng 1 được xây dựng theo công thức: W= Qh t= 41,66 1,5=62,49 m3 Bể Aerotank - Chiều cao bể phản ứng: H= 672 V = = 8m A 83,33 - Tổng chiều cao của bể: Htổng= H1 + H2 + H3 = 8 + 1,5 + 0,5=10 m Trong đó: H1: chiều cao phản ứng H2: chiều cao phần lắng, H2 1m, chọn H2 = 1,5m H3: chiều cao bảo vệ, H3 = 0,5m - Chọn chiều... giờ, Qr= 904,38 24 =37,68 m3/ngày - Do As >AL nên tính theo tải trọng bề mặt Đường kính bể lắng: D= 4 As 4.68,52 =9,34 m Đường kính ống trung tâm: d= 20% D= 20% 9,34 = 1,87m - Chọn chiều cao hữu ích: hL=4m, chiều cao lớp bùn lắng hB= 1,5m, chiều cao bảo vệ hbv = 0,3 m Vậy chiều cao tổng cộng:4 + 1,5 + 0,3=5,8m - Chiều cao ống trung tâm: h= 60% hL=60% 4=2,4m - Thời gian lưu nước của bể lắng:... hòa: - Chọn thời gian lưu trong bể điều hòa là 5h Thể tích bể điều hòa: Wđh= Qk t= 41,66 5= 208,3 m3 Thể tích thực của bể điều hòa : Wđht= 1,2 Wđh= 1,2 208,3=249,96 m3 24 - Chọn chiều sâu mực nước là Hmn=4 m Diện tích của bể: F= Wdh 249,96 = = 62,49 m2 4 H mn Chiều cao xây dựng của bể: Hxd=Hmn + Hbv=4 + 0,5=4,5 m - Chọn chiều rộng bể điều hòa là Bđh= 8m, chiều dài bể điều hòa là Lđh=12m -. .. tách ra nhờ thiết bị ngưng tụ Phần ngưng tụ được chuyển vào tháp aldehyl sau đó chuyển sang tháp tinh chế để tinh chế để thu hồi cồn sạch tinh khiết (95% - 96.5%) 1.3 Ứng dụng cồn, rượu trong đời sống: Nhiên liệu hoặc phụ gia xăng dầu Cồn có thể sử dụng như nhiên liệu (thông thường trộn lẫn với xăng) dùng trong các quy trình công nghệ khác Hỗn hợp xăng (90%) và ethanol (10%), hoặc xăng dầu (97%) và... khuếch tán và trạng thái thủy động của môi trường quy t định Giai đoạn 2: Giai đoạn chuyển các chất hữu cơ đó qua màng thấm bằng khuếch tán do sự chênh lệch nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào Giai đoạn 3: Quá trình chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật thành năng lượng và tổng hợp tế bào mới Giai đoạn này đóng vai trò quan trọng nhất, quy t định mức độ và hiệu quả xử lý nước thải Phương... thủy sinh do làm giảm oxy hòa tan trong nguồn nước Hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ cao sẽ làm giảm oxy hòa tan trong nước ảnh hưởng tới sự sống của các loài thủy sinh 2.3 Quy trình xử lý nước thải sản xuất cồn, rượu: 2.3.1 Quy trình chung xử lý nước thải Giai đoạn tiền xử lý: Bằng phương pháp cơ học, hóa học và hóa lý để loại bỏ các loại rác thải, chất rắn lơ lửng (SS)…ra khỏi nguồn nước Ngoài ra,... các sunfit, ammoniac,… Các chất hữu cơ hòa tan, các chất keo tụ và các chất phân tán nhỏ trong nước thải di chuyển hay khuếch tán vào bên trong tế bào sinh vật Dưới tác dụng của các enzyme, các chất hữu cơ sẽ được chuyển hóa Có 3 giai đoạn của phương pháp sinh học Giai đoạn 1: Giai đoạn khuếch tán di chuyển các chất hữu cơ từ nước thải tới bề mặt các tế bào vi sinh vật Tốc độ này do quy luật khuếch... khí vận hành luân phiên Từ bể Aerotank, nước thải chảy tràn tới bể lắng 2 qua bể trung gian tới thiết bị lọc áp lực nhằm tách màng vi sinh ra khỏi nước thải, làm trong nước Lượng bùn tách sẽ được chuyển sang bể chứa bùn và sân phơi bùn Phần nước trong sau khi lọc áp lực được thu vào máng tràn và đưa về bể khử trùng Tại bể khử trùng nước thải được châm dung dịch chlorine lần 2, nước thải được làm sạch . cồn, rượu tại Việt Nam: 7 1.2. Quy trình công nghệ sản xuất cồn, rượu: 8 1.3. Ứng dụng cồn, rượu trong đời sống: 13 2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC. khuôn khổ bài tiểu luận, nhóm 2 với đề tài Quy trình sản xuất cồn rượu” sẽ đề cập tới một số vấn đề liên quan về quy trình sản xuất và xử lý chất thải ngành