BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN TRỌNG KIÊN ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG VÀ HỆ THỐNG XỬ LÝ CHẤT THẢI CỦA MỘT SỐ NHÀ MÁY SẢN XUẤT THỰC PHẨM TRONG KHU CÔNG NGHIỆP TIÊN SƠN ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ CHẤT THẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH:KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC ĐẶNG MINH HẰNG HÀ NỘI-2010 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Đặng Minh Hằng – người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên suốt trình hoàn thành Luận văn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn thầy, cô giáo Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội trang bị cho kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho suốt thời gian học tập, nghiên cứu vừa qua Tôi xin trân trọng cảm ơn Viện Đào tạo Sau Đại học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành khóa học cao học 20082010 Tôi xin chân thành cảm ơn Ông Ngô Đức Thọ - Giám đốc kỹ thuật, thiết bị Công ty cổ phần Bia Á Châu tạo điều kiện thuận lợi cho thực chương trình nghiên cứu Công ty Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp, người giúp đỡ, động viên suốt trình học tập Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2010 Tác giả Nguyễn Trọng Kiên Nguyễn Trọng Kiên K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng hướng dẫn TS Đặng Minh Hằng Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực, khách quan chưa công bố công trình khác Nếu sai, xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2010 Tác giả Nguyễn Trọng Kiên Nguyễn Trọng Kiên K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội MỤC LỤC Trang Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM VÀ CÁC NHÀ MÁY SẢN XUẤT THỰC PHẨM TRONG KHU CÔNG NGHIỆP TIÊN SƠN 1.1 Tình hình sản xuất thực phẩm Việt Nam nay………………… 1.1.1 Sơ lược ngành công nghiệp thực phẩm Việt Nam…………… 1.1.2 Vấn đề môi trường nhà máy sản xuất thực phẩm…………… 1.2 Khái quát Khu công nghiệp Tiên Sơn……………………………… 13 1.2.1 Sự hình thành phát triển KCN Tiên Sơn……………………… 13 1.2.2 Sơ lược tình hình hoạt động nhà máy KCN Tiên Sơn 15 1.3 Hoạt động nhà máy thực phẩm KCN Tiên Sơn 15 1.3.1 Các sản phẩm thực phẩm sản xuất KCN Tiên Sơn…… 15 1.3.2 Công nghệ sản xuất thực phẩm nhà máy KCN Tiên Sơn………………………………………………………………………… CHƯƠNG II: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG MỘT SỐ NHÀ MÁY SẢN XUẤT THỰC PHẨM TRONG KCN TIÊN SƠN…………… 2.1 Hiện trạng môi trường khu vực KCN Tiên Sơn 16 32 32 2.2 Hiện trạng môi trường số Nhà máy sản xuất thực phẩm KCN Tiên Sơn……………………………………………………………… 36 2.2.1 Môi trường không khí……………………………………………… 36 2.2.2 Chất thải rắn………………………………………………………… 40 2.2.3 Môi trường nước…………………………………………………… 43 2.3 Vấn đề quản lý môi trường xử lý chất thải Nhà máy sản xuất thực phẩm KCN Tiên Sơn…………………………………………… Nguyễn Trọng Kiên 47 K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội 2.3.1 Môi trường không khí……………………………………… 47 2.3.2 Công tác quản lý chất thải rắn……………………………… 48 2.3.3 Môi trường nước…………………………………………… 50 2.4 Đề xuất giải pháp quản lý môi trường nâng cao hiệu xử lý chất thải Nhà máy…………………………………………………… 59 2.4.1 Môi trường không khí……………………………………… 59 2.4.2 Quản lý chất thải rắn………………………………………… 59 2.4.3 Môi trường nước…………………………………………… 60 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY BIA Á CHÂU…………………………… 3.1 Đề xuất phương án nâng cao hiệu cho hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Á Châu…………………………………………………… 61 61 3.2 Tính toán thông số kỹ thuật……………………………………… 65 3.2.1 Bể điều hoà………………………………………………………… 65 3.2.2 Bể UASB………………………………………………………… 66 3.2.3 Bể Aeroten…………………………………………………………… 72 3.2.4 Bể lắng đứng………………………………………………………… 77 3.2.5 Bể tiếp xúc…………………………………………………………… 79 3.2.6 Bể nén bùn…………………………………………………………… 80 3.2.7 Máy ép bùn………………………………………………………… 81 3.2.8 Máy nén khí………………………………………………………… 83 3.2.9 Bơm nước thải 84 3.3 Giải pháp kỹ thuật…………………………………………………… 97 3.4 Dự toán kinh phí thực hiện…………………………………………… 98 KẾT LUẬN 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 PHỤ LỤC Nguyễn Trọng Kiên K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Diễn giải BOD Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxi sinh hoá COD Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxi hoá học KCN Khu công nghiệp QCVN TSS UASB Nguyễn Trọng Kiên Quy chuẩn Việt Nam Total Suspended Solids – Tổng chất rắn lơ lửng Upflow Anaerobic Sludge Blanket – Bể xử lý yếm khí có lớp cặn lơ lửng K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC BẢNG Nội dung bảng Trang Bảng 1.1 Một vài phương pháp xử lý nước thải theo quy trình xử lý học, hoá học, sinh học 12 Bảng 1.2 Các nhà máy sản xuất thực phẩm KCN Tiên Sơn 15 Bảng 2.1 Chất lượng môi trường không khí xung quanh KCN Tiên Sơn 32 Bảng 2.2 Kết phân tích chất lượng nước mặt KCN Tiên Sơn 33 Bảng 2.3 Kết phân tích chất lượng nước ngầm KCN Tiên Sơn 35 Bảng 2.4 Số lượng nồi Nhà máy sử dụng 36 Bảng 2.5 Hệ số ô nhiễm chất ô nhiễm khí thải đốt dầu FO DO 37 Bảng 2.6 Chất lượng môi trường không khí Nhà máy sữa Tiên Sơn 38 Bảng 2.7 Chất lượng môi trường không khí Nhà máy Acecook 39 Bảng 2.8 Chất lượng môi trường không khí Nhà máy Bia Việt Hà 39 Bảng 2.9 Chất lượng môi trường không khí Nhà máy Bia Á Châu 40 Bảng 2.10 Thống kê chất thải rắn nhà máy sản xuất thực phẩm KCN Tiên Sơn Bảng 2.11 Thành phần ô nhiễm nước thải Nhà máy thực phẩm KCN Tiên Sơn 41 43 Bảng 2.12 Chất lượng nước thải Nhà máy sữa Tiên Sơn 45 Bảng 2.13 Chất lượng nước thải Nhà máy mì ăn liền Acecook 45 Bảng 2.14 Chất lượng nước thải Nhà máy bia Việt Hà 46 Bảng 2.15 Chất lượng nước thải Nhà máy bia Á Châu 46 Bảng 3.1 Thông số đầu vào hệ thống xử lý nước thải 61 Bảng 3.2 Thông số nước thải sau bể UASB 71 Bảng 3.3 Thống kê hạng mục công trình 96 Bảng 3.4 Dự toán kinh phí sửa chữa, cải tạo hệ thống xử lý nước thải 98 Nguyễn Trọng Kiên K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC HÌNH Nội dung hình Trang Hình 1.1 Giá trị sản xuất thực phẩm Việt Nam 1996-2005 Hình 1.2 Toàn cảnh KCN Tiên Sơn 14 Hình 1.3 Quy trình công nghệ sản xuất sữa tươi tiệt trùng 17 Hình 1.4: Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua ăn 19 Hình 1.5 Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua uống 21 Hình 1.6 Quy trình sản xuất sữa đặc 23 Hình 1.7 Quy trình công nghệ sản xuất mì ăn liền 25 Hình 1.8 Quy trình công nghệ sản xuất bia 29 Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải sản xuất Nhà máy sữa Tiên Sơn Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải sản xuất Nhà máy mì ăn liền Acecook Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải sản xuất Nhà máy Bia Việt Hà Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải sản xuất Nhà máy Bia Á Châu Hình 3.1 Sơ đồ hoạt động hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Á Châu sau sửa chữa, cải tạo Hình 3.2 Tấm chắn khí bể UASB Nguyễn Trọng Kiên 51 53 55 57 63 68 K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội MỞ ĐẦU Trong thời gian qua, với phát triển mạnh mẽ đất nước, KCN đóng vai trò không nhỏ tăng trưởng ngành công nghiệp Việc phát triển KCN thu hút nhiều nguồn vốn đầu tư, góp phần thúc đẩy cấu kinh tế địa phương theo hướng công nghiệp hoá, đại hoá Tuy nhiên, hoạt động nhà máy KCN gây vấn đề môi trường cần quan tâm giải Tỉnh Bắc Ninh tỉnh phát triển công nghiệp nhanh khu vực phía Bắc với nhiều KCN tập trung lớn vào hoạt động KCN Tiên Sơn KCN tập trung tỉnh Bắc Ninh, đóng vai trò quan trọng việc chuyển dịch cấu kinh tế tỉnh Đây KCN đa ngành với nhiều loại hình sản xuất như: thiết bị điện, điện tử, khí đặc biệt thực phẩm Trong vài năm vừa qua, có nhiều Công ty thực phẩm lớn đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất vào KCN Tiên Sơn Trong trình sản xuất nhà máy, loại chất thải (khí thải, nước thải, chất thải rắn) thải gây ô nhiễm môi trường xung quanh biện pháp quản lý, xử lý hợp lý, đặc biệt vấn đề nước thải Các nhà máy sản xuất thực phẩm thải lượng nước thải lớn có nồng độ chất ô nhiễm cao Lượng nước thải xả trực tiếp vào kênh tiêu thoát nước xung quanh KCN, dẫn đến khả ô nhiễm nguồn nước mặt nguồn nước ngầm khu vực Để hạn chế tác động đến người môi trường từ hoạt động nhà máy sản xuất thực phẩm KCN Tiên Sơn, cần phải có đánh giá trạng môi trường nhà máy, để từ đưa giải pháp quản lý môi trường xử lý chất thải cách có hiệu Đề tài: “Đánh giá trạng môi trường hệ thống xử lý chất thải số nhà máy sản xuất thực phẩm Khu công nghiệp Tiên Sơn, đề xuất giải pháp quản lý môi trường phương án nâng cao hiệu xử lý chất thải” nhằm mục đích đánh giá trạng môi trường Nhà máy sản xuất thực phẩm KCN Tiên Sơn công tác bảo vệ môi trường nhà máy Từ đó, Nguyễn Trọng Kiên -1- K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội đề xuất giải pháp quản lý môi trường nâng cao hiệu xử lý chất thải cho nhà máy sản xuất thực phẩm, góp phần vào công tác bảo vệ môi trường khu vực KCN Tiên Sơn nói riêng tỉnh Bắc Ninh nói chung Luận văn gồm nội dung sau: Chương 1: Tổng quan ngành công nghiệp sản xuất thực phẩm Việt Nam vấn đề môi trường nhà máy sản xuất thực phẩm Giới thiệu KCN Tiên Sơn công nghệ sản xuất Nhà máy sản xuất thực phẩm KCN Chương 2: Đánh giá trạng môi trường số nhà máy sản xuất thực phẩm KCN Tiên Sơn Đề xuất số giải pháp quản lý môi trường cho nhà máy Chương 3: Đề xuất phương án cải tạo hệ thống xử lý nước thải nhà máy Bia Á Châu thông qua việc tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Nguyễn Trọng Kiên -2- K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Ta có: Re = ρ × d tđ × ω µ kk Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội [359-2] Trong đó: ρ: Khối lượng riêng không khí, Kg/m3,ρ = 1,3 Kg/m3 [2] dtđ : Đường kính tương đương, m, dtđ = D = 50 mm = 0,05 m ω: Tốc độ lưu thể, m/s, ω = 15 m/s µkk : Độ nhớt động học không khí 250C, N.s/m2 µkk = 1837 × 10-8 N.s/m2 [19-2] L: Chiều dài ống dẫn, m λ: Hệ số ma sát - Xét ống D = 120mm = 0,12m; L = 30m: Re = ρ × d tđ × ω 1,3 × 0,12 × 15 = = 127382 > 4000 nên khí ống chế µ kk 1837 × 10−8 độ chảy xoáy Ta tính λ theo công thức sau: λ= 1,01 1,01 = = 0,079 [88-17] lg Re× 2,5 lg(127382) × 2,5 Vậy: ∆Pm1 = λ × L ρ ×ω2 30 1,3 ×15 2 = 0,079 × × = 2888 N/m × 0,12 d tđ - Xét ống D = 34mm = 0,034m, L = x 4,2 = 29,4m: Re = ρ × d tđ × ω 1,3 × 0,034 × 15 = = 36091 > 4000 nên khí ống chế độ µ kk 1837 × 10 −8 chảy xoáy λ= Vậy: ∆Pm2 = λ × Nguyễn Trọng Kiên 1,01 1,01 = = 0,089 [88-17] lg Re× 2,5 lg(36091) × 2,5 29,4 1,3 × 15 L ρ ×ω2 = 0,089 × × = 9111 N/m × 0,042 d tđ - 90 - K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội ∆Pm = ∆Pm1 + ∆Pm2 = 2888 + 9111 = 11999 N/m2 + ∆PH – Áp suất cần thiết để nâng chất khí lên cao 5,5m để khắc phục áp suất thuỷ tĩnh, N/m2 Ta có: N/m2 = 1,02.10-4 mH2O ⇒ ∆PH = 5,5 × 10 = 53921,56 ≈ 53922 N/m 1,02 + ∆Pt – Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực thiết bị, N/m2 ∆Pt = + ∆Pk – Áp suất cần thiết cuối ống dẫn, N/m2 Có thể coi ∆Pk = + ∆Pc – Áp suất cần thiết để thắng trở lực cục ∆Pc = ξ × ω2 × ρ , N/m2, [377-2] Trong đó: ξ : Hệ số trở lực cục ρ: Khối lượng riêng không khí, Kg/m3, ρ = 1,3 Kg/m3 ω: Tốc độ lưu thể, m/s Tại góc cua 900 dùng khuỷu ghép 900 khuỷu 300 tạo thành, đường ống φ120 có Re = 127382 < 2.105 nên theo [394-2] ta bỏ qua ảnh hưởng trở lực Tại ống chữ T ta tra theo [96 - 2] ta có: ξ = 1,5 Trên đường ống φ120 có trở lực cục van điều chỉnh lưu lượng Dùng van quay có α = 200 , ξ = 1,54 [398-2)] ∆Pc1 = ξ × ω2 × ρ = (1,5 × + 1,54) × 15 × 1,3 = 1996 N/m2 Trở lực qua đĩa: Tổn thất áp lực đĩa phun vào khoảng 0,03 bar (đĩa mới) hay 3,15 (N/m2) Nguyễn Trọng Kiên - 91 - K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Tổn thất qua toàn đĩa: ∆Pc = 3,15 x 160 = 504 (N/m2) ∆Pc = ∆Pc1 + ∆Pc = 1996 + 504 = 2500 (N/m2) ⇒ ∆P = ∆Pđ + ∆Pm + ∆PH + ∆Pt + ∆Pk + ∆Pc = 146 + 11999 + 53922 + + + 2500 = 68567 N/m2 hay ∆P = 68567 = 0,7atm 9,81.104 Suy ra: P2 = + ∆P = + 0,7 = 1,7 atm Công suất máy nén là: 0.283 ⎤ G × R × T ⎡⎛ P2 ⎞ Pm = − 1⎥ × ⎢⎜⎜ ⎟⎟ 29,7 × n × e ⎢⎝ P1 ⎠ ⎥⎦ ⎣ 0.283 ⎤ 0,2 × 8,314 × 298 ⎡⎛ 1,7 ⎞ = × ⎢⎜ ⎟ − 1⎥ = 12,7 KW 29,7 × 0,283 × 0,75 ⎢⎣⎝ ⎠ ⎥⎦ Vậy ta chọn loại máy nén ly tâm có công suất 12,7 KW Công suất trục máy nén (công suất hiệu dụng): Nhd = NTT/ηck, KW, [466-2] Trong NTT: Công suất thực tế máy nén, KW, NTT = Pm = 12,7 KW ηck : Hiệu suất khí máy nén Đối với máy nén ly tâm ηck = 0,96 ÷ 0,97, chọn ηck = 0,97 Vậy: N hd = 12,7 = 13 KW 0,97 Công suất động điện: N đc = β × N hd , KW η tr × η đc [466-2] Trong đó: β: Hệ số dự trữ công suất, β = ÷ 1,15 Chọn β = Nguyễn Trọng Kiên - 92 - K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Nhd: Công suất hiệu dụng máy nén, KW, Nhd = 13 KW ηtr: Hiệu suất truyền động, ηtr = 0,96 ÷ 0,99, chọn ηtr = 0,98 ηđc: Hiệu suất động điện, ηđc = 0,95 N đc = × 13 = 14 KW 0,98 × 0,95 Vậy ta chọn động có công suất 14 KW 3.2.9 Bơm nước thải Công suất yêu cầu trục bơm xác định : N= Q× g × ρ × H , KW 1000η [439-2] Trong đó: Q: Năng suất bơm, m3/s Q = 0,0092 m3/s ρ : Khối lượng riêng nước thải, ρ = 1000 kg/m3 g : Gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2 H: Áp suất toàn phần bơm tạo ra, m η : Hiệu suất chung bơm η = η0 × ηtl × µck η0 : Hiệu suất thể tích tính đến hao hụt chất lỏng chảy từ vùng áp suất cao đến vùng áp suất thấp chất lỏng dò qua chỗ hở bơm ηtl : Hiệu suất thuỷ lực, tính đến ma sát tạo dòng xoáy bơm ηck : Hiệu suất khí tính đến ma sát khí ổ bi, ổ lót trục Theo Bảng II.32 [439-12] ta tính hiệu suất sau: η = η0 × ηtl × µck = 0,9 × 0,85 × 0,95 = 0,727 ≈ 0,73 Áp suất toàn phần bơm tạo tính sau: H= p2 − p1 + H + hm ρg [438-2] Trong đó: p1, p2: Áp suất bề mặt chất lỏng không gian đẩy hút Nguyễn Trọng Kiên - 93 - K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội p1 = p2 = atm H0: Chiều cao nâng chất lỏng, H0 = m hm: Áp suất tiêu tốn để thắng toàn trở lực đường ống hút đẩy (kể trở lực cục chất lỏng khỏi ống đẩy), m hm = ∑p ρg Với ∑ p = p1 + p2 + p3 Trong đó: p1: Áp suất động lực học, tức áp suất cần thiết để tạo tốc độ cho dòng chảy khỏi ống dẫn p1 = ρ ×ω2 , N/m2 [377-2] p2: Áp suất khắc phục trở lực ma sát dòng chảy ổn định ống thẳng p2 = λ × L ρ ×ω2 , N / m2 × d [377-2] p3 : Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục p3 = ∑ ζ × ⇒ hm = ω2ρ [377-2] ∑ p w2 λ×L = (1 + + ∑ξ ) d ρg g Trong đó: ρ : Khối lượng riêng nước thải, ρ = 1000 kg/m3 g: Gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2 w: Tốc độ trung bình nước ống, m/s Chọn w = m/s λ: Hệ số ma sát dọc đường L: Chiều dài ống dẫn, m L = m d: Đường kính ống dẫn, m d = 90 mm = 0,09 m Σζ: Hệ số trở lực cục Σζ = ζ1 + ζ2 + ζ3 Nguyễn Trọng Kiên - 94 - K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội ζ1: Trở lực cục ống đẩy bơm vào bể lắng ζ1 = [386-2] ζ2: Trở lực cua nối ren 900 ζ2 = 0,6 có cua nối [ 396-2] ζ3: Trở lực van, chọn van chiều với ζ3 = 1,5 [399-2] ⇒ Σζ = ζ1 + ζ2 + ζ3 = + × 0,6 + 1,5 = 4,3 Tính λ dựa vào chuẩn số Renold sau : w× d × ρ Re = µ = × 0,09 × 1000 = 18 × 104 > 4000 −3 × 10 Với µ : Độ nhớt nước, µ = 10-3 N.s/m2 [359-2] [94-2] Dòng chảy ống chảy xoáy λ= 1,01 1,01 = = 0,077 ≈ 0,08 [88-17] lg Re× 2,5 lg(18 × 104 ) × 2,5 ⇒ hm = ∑ p w2 22 0,08 × λ×L = (1 + + ∑ξ ) = (1 + + 4,3) = 2,533 ≈ 2,5 × 9,8 0,09 d ρg g Vậy H= p2 − p1 + H + hm = + + 2,5 = 8,5 m ρg Công suất yêu cầu trục bơm xác định : N= Q × g × ρ × H 0,00926 × 9,81 × 1000 × 8,5 = = 1,06 KW 1000η 1000 × 0,73 Công suất động điện N dc = N , kW ηtr × η dc [439-2] Trong đó: N: Công suất yêu cầu trục bơm N = 1,06 kW ηtr : Hiệu suất truyền động chọn ηtr = 0,9 η dc : Hiệu suất động điện η dc = 0,85 N dc = N 1,06 = ≈ 1,4 kW ηtr × η dc 0,9 × 0,85 Chọn động điện có công suất lớn so với công suất tính toán Nguyễn Trọng Kiên - 95 - K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội N dcc = β × N dc [439-2] Trong đó: β : Hệ số dự trữ công suất Chọn β = 1,6 [440-2] ⇒ N dcc = β × N dc = 1,6 × 1,4 = 2,24 kW Để bơm nước thải từ hố thu sang bể điều hoà chọn bơm có công suất 2,5 kW Bảng 3.3 Thống kê hạng mục công trình TT Hạng mục Số Đơn lượng vị Bể điều hoà 01 bể Bể UASB 01 bể Bể Aeroten 01 bể Bể lắng đứng 01 bể Ghi Thông số kỹ thuật L x B x H = 6,1m x 5,9m x 6m V = 216 m3 L x B x H = 9,2m x 6m x 6m V = 337 m3 L x B x H = 7,8m x 4,5m x 6m V = 210 m3 Cải tạo Cải tạo D = 5,8m; H = 5,45m L x B x H = 2,5m x 4,5m x Bể tiếp xúc 01 bể 1,7m V = 19 m3 V1 = 2,5 m3; V2 = 14 m3 Hố thu bùn 01 Bể nén bùn 01 bể D = 2,7 m; H = 4,2 m Máy ép bùn 01 b = 1,5 m Máy nén khí 02 Q = 600 m3/h Bổ sung 02 Nđc = 2,5 kW Bổ sung 10 Bơm nước thải Nguyễn Trọng Kiên - 96 - K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội 3.3 Giải pháp kỹ thuật Từ thực tế nhà máy kết tính toán trên, giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu hệ thống xử lý nước thải đề xuất cụ thể sau: 3.3.1 Hố thu nước thải - Lắp bổ sung 01 lưới chắn rác, kích thước mắt lưới 1,5 mm - Thường xuyên vệ sinh song chắn rác, vớt rác bề mặt hố thu lưới chắn rác tối thiểu 03 ngày/lần - Lắp bổ sung 01 bơm chìm chạy luân phiên với bơm hoạt động 3.3.2 Bể điều hòa - Bổ sung hệ thống điều chỉnh pH tự động - Tăng lưu lượng thổi khí đạt 144 m3/h - Lắp bổ sung 01 bơm chìm chạy luân phiên với bơm hoạt động 3.3.3 Bể UASB - Lắp đặt đường ống phân phối nước toàn bề mặt đáy bể để lượng nước phân phối toàn thể tích bể - Lắp đặt chắn khí, hướng dòng - Lắp đặt máng thu nước bề mặt bể để thu nước sang bể Aeroten 3.3.4 Bể Aeroten - Bổ sung hệ thống điều chỉnh pH tự động trước vào bể Aeroten - Tăng chiều rộng bể Aeroten lên 4,5m - Tăng lưu lượng thổi khí vào bể đạt 578 m3/h 3.3.5 Bể lắng đứng - Vệ sinh bùn bám máng thu nước 3.3.6 Bể nén bùn; Máy ép bùn - Xả hết bùn dư có bể - Thay vải lọc máy ép bùn 3.3.7 Nhà hóa chất - Xây dựng lại nhà hoá chất bể UASB - Lắp đặt bơm định lượng hóa chất Nguyễn Trọng Kiên - 97 - K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội 3.4 Dự toán kinh phí thực Bảng 3.4 Dự toán kinh phí sửa chữa, cải tạo hệ thống xử lý nước thải Đơn vị tính: đồng TT Hạng mục I Xây dựng Sửa chữa bể metan thành bể UASB Xây dựng cải tạo mở rộng bể Aeroten Đơn Số vị lượng bể 01 50.000.000 50.000.000 bể 01 100.000.000 100.000.000 01 50.000.000 50.000.000 làm khô bùn II Thiết bị, máy móc thay bổ sung Lưới chắn rác Bơm nước thải nhúng chìm Q = 40m3/h, Tzunt – Italy Bơm bùn dư Q = m3/h, Ebara – Italy Thành tiền 200.000.000 Xây dựng nhà hoá chất 0,6m x 0,6m x 1m Đơn giá 785.000.000 01 2.500.000 2.500.000 02 40.000.000 80.000.000 02 15.00.000 30.000.000 02 70.000.000 140.000.000 04 20.000.000 80.000.000 02 125.000.000 250.000.000 03 4.000.000 12.000.000 Bộ đo điều chỉnh pH + cảm biến điều khiển, ALLDOS – Đức Bơm định lượng hóa chất 200-250 l/h, OBL - Italy Máy thổi khí Q = 600 m3/h, KFM – Korea Thiết bị phản ứng hóa chất Nguyễn Trọng Kiên - 98 - K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Vải lọc máy ép bùn Đường ống phân phối nước bể UASB + Máng thu nước 10 01 500.000 500.000 01 20.000.000 20.000.000 Đường ống dẫn khí nén, đĩa 150.000.000 phân phối khí 11 Đường ống dẫn hoá chất + 20.000.000 van khóa kỹ thuật III Phí dự phòng 20.000.000 Tổng cộng Nguyễn Trọng Kiên 1.005.000.000 - 99 - K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội KẾT LUẬN Trong nội dung Luận văn “Đánh giá trạng môi trường hệ thống xử lý chất thải số nhà máy sản xuất thực phẩm Khu công nghiệp Tiên Sơn, đề xuất giải pháp quản lý môi trường phương án nâng cao hiệu xử lý chất thải”, kết thu sau: * Đánh giá trạng môi trường Nhà máy sản xuất thực phẩm: - Các loại chất thải rắn, chất thải nguy hại quản lý hợp lý - Các thông số giám sát môi trường không khí xung quanh nhà máy nằm giới hạn cho phép - Chất lượng nước thải: + Nước thải sau xử lý Nhà máy sữa Tiên Sơn đạt QCVN 24:2009/BTNMT (A) + Nước thải sau xử lý Nhà máy mì ăn liền Acecook, Nhà máy Bia Việt Hà đạt QCVN 24:2009/BTNMT (B) + Nước thải sau xử lý Nhà máy Bia Á Châu chưa đạt tiêu chuẩn môi trường theo QCVN 24:2009/BTNMT (B * Đề xuất giải pháp quản lý môi trường: - Đối với môi trường không khí: Các Nhà máy cần thực công tác quan trắc định kỳ chất lượng khí thải ống khói nồi để đánh giá chất lượng khí thải, từ đó, có phương án điều chỉnh chế độ vận hành, đốt nhiên liệu xây dựng hệ thống xử lý khí thải đảm bảo khí thải đạt tiêu chuẩn môi trường - Đối với quản lý chất thải rắn: + Áp dụng hệ thống quản lý môi trường theo ISO 14001 + Sản xuất trình sản xuất: + Kiểm toán chất thải Nguyễn Trọng Kiên - 100 - K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội + Kiểm toán lượng, nồi hơi… - Đối với môi trường nước thải: Cải tạo hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy Bia Á Châu nhằm đạt QCVN 24:2009/BTNMT (B) * Phương án cải tạo hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy Bia Á Châu: - Tăng cường độ thổi khí cho bể điều hoà - Sửa chữa bể metan thành bể UASB - Mở rộng chiều rộng bể Aeroten từ 3m lên 4,5m - Xây dựng lại nhà hoá chất làm khô bùn - Bổ sung thêm thiết bị như: bơm nước thải, điều chỉnh pH tự động, máy nén khí… Nguyễn Trọng Kiên - 101 - K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Nguyễn Bin (2003), Các trình thiết bị công nghệ hoá chất thực phẩm - Tập 1, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Bin cộng (2004), Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất - Tập 1, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Chi nhánh Công ty cổ phần sữa Việt Nam Bắc Ninh (2009, 2010), Báo cáo kết quan trắc trạng môi trường Chi nhánh Công ty TNHH Acecook Việt Nam Bắc Ninh (2009, 2010), Báo cáo kết quan trắc trạng môi trường Công ty cổ phần Bia Á Châu (2009, 2010), Báo cáo kết quan trắc trạng môi trường Công ty cổ phần Bia nước giải khát Việt Hà (2009, 2010), Báo cáo kết quan trắc trạng môi trường Công ty đầu tư phát triển hạ tầng Viglacera (2010), Báo cáo kết quan trắc trạng môi trường Công ty tư vấn đầu tư phát triển xây dựng THIKECO (2002), Bản vẽ thi công Trạm xử lý nước thải 800m3/ngày đêm Công ty Bia Á Châu Trần Đức Hạ (2006), Xử lý nước thải đô thị, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 10 Hoàng Huệ (2005), Xử lý nước thải, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 11 Hoàng Văn Huệ, Trần Đức Hạ (2002), Thoát nước - Tập 2, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 12 Trịnh Xuân Lai (2009), Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 13 Trịnh Xuân Lai, Nguyễn Trọng Dương (2009), Xử lý nước thải công nghiệp, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 14 Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2006), Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 2001 Nguyễn Trọng Kiên - 102 - K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội 15 Trần Hiếu Nhuệ (2001), Thoát nước xử lý nước thải công nghiệp, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 16 Lương Đức Phẩm (2003), Công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội 17 Đoàn Xuân Sơn (2003), Sổ tay thiết kế, chế tạo, lắp ráp đường ống công nghiệp, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội 18 Lâm Minh Triết (2004), Xử lý nước thải đô thị công nghiệp, Nhà xuất ĐHQG Thành Phố Hồ Chí Minh Tiếng Anh: 19 Clifford W.Randall, Jame L Barnard, H David Stensel (1992), Design and retrofit of wastewater treatment plants for biological nutrient removal, Technomic publishing, U.S.A 20 Nigel J Horan, Paul Lowe, ED I Stentiford (1994), Nutrient removal from wastewater, Technomic publishing, U.S.A Nguyễn Trọng Kiên - 103 - K810KTMT Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội PHỤ LỤC Danh sách doanh nghiệp hoạt động sản xuất, kinh doanh KCN Tiên Sơn Sơ đồ lấy mẫu quan trắc trạng môi trường KCN Tiên Sơn Một số kết phân tích môi trường khu vực KCN Tiên Sơn Nhà máy sản xuất thực phẩm KCN Một số hình ảnh hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Á Châu Các vẽ kỹ thuật hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Bia Á Châu Nguyễn Trọng Kiên - 104 - K810KTMT ... thực phẩm KCN Tiên Sơn, cần phải có đánh giá trạng môi trường nhà máy, để từ đưa giải pháp quản lý môi trường xử lý chất thải cách có hiệu Đề tài: Đánh giá trạng môi trường hệ thống xử lý chất thải. .. thải số nhà máy sản xuất thực phẩm Khu công nghiệp Tiên Sơn, đề xuất giải pháp quản lý môi trường phương án nâng cao hiệu xử lý chất thải nhằm mục đích đánh giá trạng môi trường Nhà máy sản xuất. .. ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG MỘT SỐ NHÀ MÁY SẢN XUẤT THỰC PHẨM TRONG KCN TIÊN SƠN…………… 2.1 Hiện trạng môi trường khu vực KCN Tiên Sơn 16 32 32 2.2 Hiện trạng môi trường số Nhà máy sản xuất thực