Trần Thị Thanh Huyền MTA- K52 2011 PHẦN I. MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài “Nước là tài nguyên đặc biệt quan trọng, là thành phần thiết yếu của sự sống và môi trường, quyết định sự tồn tại và bền vững của đất nước; mặt khác nước cũng có thể gây ra tai họa cho con người và môi trường” [7]. Tuy nhiên hiện nay môi trường nói chung, môi trường nước nói riêng đang bị suy giảm trầm trọng. Với hơn 80% chất thải tại các nước đang phát triển được thải trực tiếp ra môi trường không qua xử lý, chất lượng nước đang dần suy thoái [1]. Ngành sản xuất bánh kẹo nằm trong nhóm ngành công nghiệp thực phẩm. Ngành có sự khác biệt lớn về công nghệ sản xuất cũng như công nghệ xử lý chất thải giữa các cơ sở với quy mô khác nhau [11]. Nhìn chung nước thải được xả thẳng không qua xử lý hoặc có hệ thống xử lý nhưng nước thải đầu ra chưa đạt tiêu chuẩn. [1] Nước thải sản xuất bánh kẹo chủ yếu chứa các chất hữu cơ ít độc, các hydratcarbon, N, P, hàm lượng BOD, COD, SS cao, nước mang tính axit. Khi nước thải chưa được xử lý thải ra môi trường thường có màu đen, xỏm, gõy mùi hôi thối khó chịu, làm suy giảm chất lượng nước nguồn tiếp nhận, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân [6]. Do vậy để bảo vệ môi trường, sức khỏe người dân, đảm bảo phát triển bền vững, việc nghiên cứu hiện trạng nước thải tại mỗi cơ sở sản xuất từ đó xây dựng, hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải là rất cấp thiết. Từ đó em lựa chọn đề tài “Đỏnh giỏ hiện trạng xử lý nước thải và đề xuất phương án công nghệ xử lý nước thải cho công ty cổ phần bánh kẹo Tràng An 2” nằm trong khuôn khổ dự án “ Xây dựng hệ thống xử lý nước thải công ty CP Bánh kẹo Tràng An 2” của Viện Công nghệ Môi trường Việt Nam. *Các hệ số Kq=0,6, K f = 1,1, Theo QCVN 24: 2009/BTNMT 1 Trần Thị Thanh Huyền MTA- K52 2011 1.2. Mục đích yêu cầu 1.2.1. Mục đích - Khảo sát quy trình sản xuất, hiện trạng nước thải và công nghệ xử lý nước thải tại công ty bánh kẹo Tràng An 2. - Đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho công ty bánh kẹo Tràng An 2. 1.2.2. Yêu cầu - Tìm hiểu hiện trạng nước thải và công nghệ xử lý nước thải của công ty - Phân tích được nguyên nhân sự không hiệu quả của hệ thống xử lý hiện tại - Các số liệu phân tích, đánh giá phải chính xác, độ tin cậy cao *Các hệ số Kq=0,6, K f = 1,1, Theo QCVN 24: 2009/BTNMT 2 Trần Thị Thanh Huyền MTA- K52 2011 PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Công nghệ sản xuất bánh kẹo [21] 2.1.1. Nguyên liệu Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất bánh kẹo bao gồm:  Nguyên liệu chính  Bột mì: là nguyên liệu chính để sản xuất bánh. Thành phần chính của bột mỳ là protit và glucozit. Nguyên liệu thay thế cho bột mỳ là bột ngô, bột gạo, bột đậu nành, lúa mạch…  Đường: với các tính chất hóa học như chuyển hóa trong môi trường axit, phân hủy trong môi trường kiềm…Cỏc loại đường hay được sử dụng như đường kính trắng, đường tinh luyện, đường vàng tinh khiết. Trong đường có chứa một lượng nhất định các chất: Đồng (Cu), Asen (As), Chì (Pb), SO 2 , nấm, và vi khuẩn. Các chất này phải được các nhà sản xuất kiểm soát để đạt các tiêu chuẩn kỹ thuật quy định.  Mật tinh bột: Nguyên liệu chính trong sản xuất kẹo. Thành phần chính là Glucoza, Mantoza, Dextrin.  Mạch nha: Nguyờn liệu chính trong sản xuất kẹo. Là sản phẩm thủy phân tinh bột bằng enzim β- amilaza. Thành phần chính là Mantoza (80%), Dextrin và glucoza (20%).  Nguyên liệu phụ  Trứng: Trứng tươi hoặc bột trứng.  Sữa: Sữa đặc, sữa bột.  Gelatin.  Chất béo: Các loai dùng trong sản xuất là bơ, dầu dừa, dầu cacao, shortening. *Các hệ số Kq=0,6, K f = 1,1, Theo QCVN 24: 2009/BTNMT 3 Trần Thị Thanh Huyền MTA- K52 2011  Thuốc nở: Các loại thường dùng là Natri bicacbonat (NaHCO 3 ), Amoni bicacbonat (NH 4 HCO 3 ).  Tinh dầu: Thường sử dụng tinh dầu tổng hợp và tinh dầu tự nhiên.  Phẩm màu: Bao gồm phẩm màu tổng hợp giống màu tự nhiên, phẩm màu tổng hợp không giống màu tự nhiên và phẩm màu tự nhiên lấy từ cây và động vật.  Axit thực phẩm: Các loại được sử dụng như Tartaric, Malic, Citric, Sorbic.  Muối: Natri metabisunfit (Na 2 S 2 O 5 - Sodium metabisulphite- SMS).  Hầu hết đã đã qua sơ chế hoặc sản phẩm chế biến của cơ sở sản xuất khác. 2.1.2. Hiện trạng quy trình và công nghệ sản xuất a. Quy trình và thiết bị sản xuất bánh  Quy trình sản xuất bánh quy Hình 1: Sơ đồ quy trình sản xuất bánh quy [21] Thuyết minh quy trình sản xuất bánh quy: Xử lý nguyên liệu làm bánh là một bước quan trọng để đảm bảo chất lượng bánh như yêu cầu. Trong bước này gồm các công việc như: xử lý cho đường có kích thước hạt đúng tiêu chuẩn; loại bỏ các tạp chất trong bột mì; chuyển chất béo từ dạng rắn sang dạng lỏng bằng nhiệt độ. Sau khi nguyên liệu được xử lý sẽ chuyển sang công đoạn nhào bột. Đầu tiên tiến hành đồng hóa nước, đường, trứng, sữa… sau đó bổ sung thuốc nở, và cuối cùng cho dịch đồng hóa nhào cùng bột mì. Quá trình nhào từ 10-15 phút. *Các hệ số Kq=0,6, K f = 1,1, Theo QCVN 24: 2009/BTNMT 4 Xử lý nguyên liệu Nhào bột Tạo hình Đóng gói Nướng Làm nguội Trần Thị Thanh Huyền MTA- K52 2011 Hình 2:Thiết bị nhào bột [21] Sau khi bột được nhào xong chuyển sang thiết bị tạo hình với nhiều phương pháp tạo hình khác nhau như phương pháp ép quay; phương pháp cán, định cỡ, cắt; phương pháp ộp đựn và rót. Và tiếp tục được chuyển sang thiết bị nướng để làm chớn bỏnh, tạo cấu trúc xốp, giảm độ ẩm, thay đổi màu sắc bề mặt. Giai đoạn nướng gồm ba giai đoạn: Làm chín bánh, tạo vỏ bánh, làm khô bánh. Sau khi bánh nướng xong sẽ chuyển sang bộ phận làm mát để đạt độ ẩm yêu cầu, kết hợp phun hương. Cuối cùng là bao gói sản phẩm. Hình 3. Thiết bị sản xuất bánh [21] *Các hệ số Kq=0,6, K f = 1,1, Theo QCVN 24: 2009/BTNMT 5 Nhào Tạo hình Nướng Làm mát Trần Thị Thanh Huyền MTA- K52 2011  Quy trình sản xuất kẹo cứng Hình 4: Sơ đồ quy trình sản xuất kẹo cứng [21] Thuyết minh quy trình sản xuất kẹo cứng Các nguyên liệu được chuẩn bị, xử lý đúng quy cách và chuyển vào hòa siro. Trong thiết bị hòa siro trải qua các công đoạn: hòa tan đường với nước ở 100 o C trong khoảng 30 phút, sau đó cho mật tinh bột và gia nhiệt lên 150 o C, cuối cùng chuyển siro sang thùng chứa để lắng và tách cặn. Sau đó đưa dung dịch vào thiết bị nấu, sau đó sẽ chuyển qua thiết bị làm mát nhằm hạ nhiệt độ từ 115 o C xuống còn khoảng 85 o C để tránh hiện tượng hồi đường. Trong quá trình làm nguội bổ sung: chất màu, axit, tinh dầu… Sau đó kẹo được chuyển sang thiết bị lăn nhằm đưa khối kẹo về dạng nhất định. Tiếp theo khối kẹo chuyển sang thiết bị vuốt và tạo hình. Cuối cùng kẹo được làm nguội đến nhiệt độ thường và bao gói thành phẩm. Hình 4 *Các hệ số Kq=0,6, K f = 1,1, Theo QCVN 24: 2009/BTNMT 6 Nguyên liệu Hòa siro Tạo hình Nấu Làm nguội Phụ gia Bao gói Kẹo đầu đuôi Trần Thị Thanh Huyền MTA- K52 2011 Hình 5. Thiết bị làm kẹo cứng [21]  Quy trình làm kẹo mềm, kẻo dẻo Thuyết minh quy trình sản xuất kẹo mềm, kẹo dẻo Nguyờn liệu được xử lý theo đúng quy cách để chuẩn bị cho quá trình làm kẹo. Bước tiếp theo là hòa siro với mục đích hòa tan hoàn toàn đường. Chuyển sang thiết bị nấu kẹo trong khoảng 5 - 10 phút, tại đây xảy ra các quá trình bốc hơi nước, đường chuyển hóa và caramen hóa. Sau đó chuyển sang thiết bị đồng hóa, đồng hóa có đồng hóa nguyên liệu phụ và đồng hóa nguyên liệu, nhằm mục đích tạo khối kẹo mềm, đàn hồi, nhiều lỗ hổng. Khối kẹo sau đồng hóa chuyển sang thiết bị làm nguội, giảm nhiệt độ để kẹo đạt độ dẻo tốt nhất. Khối kẹo tiếp tục chuyển sang thiết bị quật nhằm làm cho màu sắc khối kẹo sáng hơn, hấp thu khí chuyển trạng thái kẹo và kẹo ít bị dính hơn. Sau đó khối kẹo được cán hoặc lăn và tạo hình. Cuối cùng là đóng gói thành phẩm. Hình 6, Hình 7 *Các hệ số Kq=0,6, K f = 1,1, Theo QCVN 24: 2009/BTNMT 7 Tạo hình Vuốt lăn Làm mát Trần Thị Thanh Huyền MTA- K52 2011 Hình 6: Sơ đồ quy trình làm kẹo mềm [21] *Các hệ số Kq=0,6, K f = 1,1, Theo QCVN 24: 2009/BTNMT 8 Đường, mật tinh bột, nước Đường, mật tinh bột, nước Đánh trộn Đánh trộn Hòa siro Hòa siro Nấu Nấu Cán Cán Quật kẹo Quật kẹo Làm nguội Làm nguội Cắt Cắt Gói tay Gói tay Lăn Lăn Kẹo Kẹo Gói máy Gói máy Galatin Galatin Ngâm Ngâm Hòa tan Hòa tan Lọc Lọc Dịch Gelatin Dịch Gelatin Đồng hóa Đồng hóa Kẹo đầu đuôi; Hương liệu Kẹo đầu đuôi; Hương liệu Kẹo mềm Kẹo mềm Bơ, sữa bột Bơ, sữa bột Trần Thị Thanh Huyền MTA- K52 2011 Hình 7: Sơ đồ quy trình làm kẹo dẻo [21] 2.2. Hiện trạng chất thải và đặc trưng nước thải nhà máy sản xuất bánh kẹo 2.2.1. Chất thải rắn [20] Chất thải rắn của các cơ sở sản xuất bánh kẹo bao gồm các nguyên liệu rơi vãi trong quá trình sản xuất, mẫu bột thừa trong quá trình cắt tạo hình và nhiều nhất là các bao bì phế liệu, nhãn hàng, vỏ trứng. Bên cạnh đó là một lượng không nhỏ rác thải sinh hoạt của công nhân trong nhà máy. Rác được lực lượng công nhân thu gom rác của nhà máy thu gom và vận chuyển đến nơi quy định. *Các hệ số Kq=0,6, K f = 1,1, Theo QCVN 24: 2009/BTNMT 9 Gelatin Gelatin Sục khí Sục khí Đường, mật tinh bột, nước Đường, mật tinh bột, nước Hòa siro Hòa siro Bơ, sữa bột Bơ, sữa bột Nấu Nấu Xả kẹo Xả kẹo Ủ Ủ Đùn Đùn Định hình Định hình Kẹo dẻo Kẹo dẻo Ngâm Ngâm Hòa tan Hòa tan Lọc Lọc Dịch Gelatin Dịch Gelatin Đồng hóa Đồng hóa Kẹo đầu đuôi, hương liệu Kẹo đầu đuôi, hương liệu Trần Thị Thanh Huyền MTA- K52 2011 2.2.2. Nước thải Do đặc trưng của ngành nên nước thải trong quá trình sản xuất chủ yếu là từ cỏc cụng đoạn rửa và vệ sinh dụng cụ, máy móc, thiết bị, nhà xưởng và một phần từ sinh hoạt của công nhân. Nước thải công nghiệp nói chung nước thải thực phẩm nói riêng có lưu lượng thải không đều theo các giờ trong ngày và thời gian trong năm. Nước chủ yếu chứa các chất hữu cơ ít độc có nguyền gốc thực vật hoặc động vật. Trong đó chất thải hữu cơ có nguồn gốc thực vật đa phần là cacbon- hydrat, chất thải có nguồn gốc động vật có thành phần chủ yếu là protein và chất béo [23]. Nước thải có hàm lượng chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ, BOD 5 , COD lớn hơn tiờu chuẩn cho phép (QCVN 24: 2009/BTNMT, loại B)*, BOD 5 > 500 mg/L (tiêu chuẩn BOD 5 ≤ 33mg/l, COD > 700 mg/L (tiêu chuẩn COD ≤ 66 mg/l, SS > 100 mg/L (tiêu chuẩn SS ≤ 66 mg/l, pH thường mang tính axit trung bình đến yếu, pH: 4-6 (tiêu chuẩn pH: 5,5- 9). (Giá trị các thông số theo kết quả phân tích của Viện công nghệ môi trường, 2010) Nước có màu xám, đến đen, màu xám đen là từ công đoạn rửa các dụng cụ chưng nấu đường, mạch nha, nước có mùi khét nồng. Nước thải ra nhanh lên men, bốc mùi chua, hôi thối khó chịu. Trong nước thải có một lượng dầu tạo thành vỏng trờn bề mặt, cùng với nó là các chất rắn, bọt trôi nổi trên bề mặt. 2.3. Các phương pháp xử lý nước thải [9, 6, 11, 12, 16] 2.3.1. Các phương pháp xử lý nước thải cơ bản 2.3.1.1 Phương pháp cơ học a. Song chắn rác, lưới chắn rác [9, 16, 6] Song chắn rỏc cú chức năng chắn giữ các vật thô (giẻ, giấy, rác, vỏ hộp ). Loại ra khỏi nước thải các vật có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thống trong quá trình xử lý nước thải như làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn [9, 16]. Song chắn rác thường đặt đứng vuông góc với dòng chảy. Lưới chắn rác thường đặt nghiêng một góc 45-60 o so với phương thẳng đứng. Làm sạch *Các hệ số Kq=0,6, K f = 1,1, Theo QCVN 24: 2009/BTNMT 10 [...]... - Nước thải của công ty CP bánh kẹo Tràng An 2 - Công nghệ xử lý nước thải của công ty CP bánh kẹo Tràng An 2 3.1 .2 Phạm vi nghiên cứu Nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt của công ty CP bánh kẹo Tràng An 2 3 .2 Nội dung nghiên cứu - Đặc điểm hình thành và hoạt động của công ty - Khảo sát quy trình sản xuất của công ty - Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải của công ty Đánh giá chất lượng nước thải. .. của công ty Bên cạnh đó là nước thải sinh hoạt, nước từ bể phốt của công nhân trong công ty Lượng nước này chiếm tỉ lệ thấp trong tổng lượng nước thải ra của công ty (25 m 3/ngày đêm/tổng lượng nước thải của công ty 150m3/ngày đêm (theoViện công nghệ Môi trường, 20 10)  Đặc trưng nước thải của công ty Bảng 1 : Đặc trưng nước thải của công ty CP bánh kẹo Tràng An 2 STT Chỉ tiêu Đơn vị Đầu vào QCVN 24 - 20 09... bốo tõy để xử lý tiếp (Hình 9) *Các hệ số Kq=0,6, Kf = 1,1, Theo QCVN 24 : 20 09/BTNMT 30 Trần Thị Thanh Huyền MTA- K 52 2011 Nước thải sản xuất Nước thải sinh hoạt Hố thu 1 2 Bể xử lý hiếu khí Bể lắng 1: Bơm cấp nước thải 2: Máy thổi khí Ao bèo tây Hình 13: Sơ đồ Công nghệ xử lý nước thải hiện tại của công ty CP Tràng An 2 (nguồn: Viện công ngệ Môi trường, 20 10) Trong thời gian tới đây công ty sẽ mở rộng... 4.5 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho công ty 4.5.1 Công nghệ xử lý nước thải Công nghệ lựa chọn để xử lý nước thải cho công ty là áp dụng xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học Trong đó bao gồm cả hai quá trình xử lý sinh học kỵ khí và xử lý sinh học hiếu khí Trong cả hai bể yếm khí và hiếu khí lắp đặt vật liệu đệm vi sinh làm giỏ thể cho vi sinh vật bỏm dớnh Nước thải sản xuất Nước thải sinh hoạt... vật chất  Áp dụng theo quy chuẩn QCVN 24 : 20 09/BTNMT Quy chuẩn kỹ dựng thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp *Các hệ số Kq=0,6, Kf = 1,1, Theo QCVN 24 : 20 09/BTNMT 24 Trần Thị Thanh Huyền MTA- K 52 2011 PHẦN IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1 Đặc điểm hình thành và hoạt động của công ty cổ phần bánh kẹo Tràng An 2 [20 ] Công ty CP bánh kẹo Tràng An tiền thân là công ty bánh kẹo Hà Nội, năm 1999 sáp nhập với nhà... bảo vệ môi trường cũng là một tiêu chí rất được công ty quan tâm Trong tương lai công ty CP bánh kẹo Tràng An 2 sẽ không ngừng phát triển, tăng năng xuất sản xuất, đa dạng hóa sản phẩm, vì vậy ngay từ những ngày đầu công ty đã quan tâm đầu tư và xây dựng hệ thống xử lý chất thải trong đó có nước thải *Các hệ số Kq=0,6, Kf = 1,1, Theo QCVN 24 : 20 09/BTNMT 25 Trần Thị Thanh Huyền MTA- K 52 2011 4 .2 Quy... Lò, Nghệ An, diện tích mặt bằng 4 ,29 ha Công ty CP bánh kẹo Tràng An 2 chính thức đi vào hoạt động vào ngày 1/1 /20 10 Sản phẩm giai đoạn 1 của công ty CP Tràng An 2 là bánh gạo- Rice Cracker và teppy snack Hiện tại công ty đã triển khai kế hoạch mở rộng sản xuất Cùng với công ty mẹ công ty CP bánh kẹo Tràng An 2 cũng thực hiện các tiêu chí phát triển công ty mẹ đã đề ra nhằm đẩy mạnh phát triển thương... của công ty trước khi đi vào hệ thống xử lý Với các thông số pH, SS, COD, BOD, T-N, T-P - Đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho công ty - Tính toán các thông số công nghệ của các thiết bị trong hệ thống xử lý 3.3 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập và tra cứu tài liệu thứ cấp từ sỏch, bỏo, trang web… - Kế thừa các kết quả nghiên cứu có liên quan đến đề tàỡ về lựa chọn công nghệ xử lý nước. .. xử lý  Lưu lượng nước thải của khu sản xuất không ổn định, để đảm bảo cho các công trình xử lý trong hệ thống làm việc ổn định, tính toán thiết kế xây dựng chính xác thể tích các công trình xử lý cũng như bố trí chọn máy bơm nước thải phù hợp thì phải có bể điều hòa Hiện tại hệ thống xử lý không có bể điều hòa *Các hệ số Kq=0,6, Kf = 1,1, Theo QCVN 24 : 20 09/BTNMT 31 Trần Thị Thanh Huyền MTA- K 52 2011... trong nước thải ảnh hưởng đến chế độ vận hành hệ thống xử lý, tốn kém trong xây dựng và quản lý hệ thống Các kỹ thuật điều hòa ứng dụng cho từng trường hợp phụ thuộc vào đặc tính của hệ thống thu gom nước thải Phương án bố trí bể điều hòa lưu lượng có thể là điều hòa trờn dũng thải hay ngoài dòng thải xử lý Điều hòa trờn dũng thải có thể làm giảm đáng kể giao động thành phần nước thải đi vào các công . ty bánh kẹo Tràng An 2. - Đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho công ty bánh kẹo Tràng An 2. 1 .2. 2. Yêu cầu - Tìm hiểu hiện trạng nước thải và công nghệ xử lý nước thải của công ty - Phân tích. công ty cổ phần bánh kẹo Tràng An 2 nằm trong khuôn khổ dự án “ Xây dựng hệ thống xử lý nước thải công ty CP Bánh kẹo Tràng An 2 của Viện Công nghệ Môi trường Việt Nam. *Các hệ số Kq=0,6, K f. từ đó xây dựng, hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải là rất cấp thiết. Từ đó em lựa chọn đề tài “Đỏnh giỏ hiện trạng xử lý nước thải và đề xuất phương án công nghệ xử lý nước thải cho công ty cổ