Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành sản xuất tinh bột sắn

Mục lục

Mục lục.1

Bảng chữ viết tắt.2

Mở đầu.3

1 Giới thiệu chung.4

1.1 Mô tả ngành sản xuất tinh bột sắn .4

1.1.1 Về qui mô sản xuất tinh bột sắn .4

1.1.2 Về đặc thù sản xuất.5

1.1.3 Các thách thức .6

1.2 Quá trình chế biến tinh bột sắn cơ bản .6

1.2.1 Tiếp nhận củ sắn tươi .8

1.2.2 Rửa và làm sạch củ.8

1.2.3 Băm và mài củ.9

1.2.4 Ly tâm tách bã.9

1.2.5 Thu hồi tinh bột thô.10

1.2.6 Thu hồi tinh bột tinh.10

1.2.7 Hoàn thiện sản phẩm .11

1.2.8 Đóng bao sản phẩm .11

1.2.9 Các bộ phận phụ trợ.12

2 Sử dụng tài nguyên và ô nhiễm môi trường .12

2.1 Tiêu thụ nguyên nhiên liệu .12

2.2 Các vấn đề môi trường.13

2.2.1 Nước thải.13

2.2.2 Khí thải .16

2.2.3 Chất thải rắn.17

2.3 Tiềm năng của sản xuất sạch hơn .18

3 Cơ hội sản xuất sạch hơn.19

3.1 Cơ hội SXSH trong khâu xử lý sơ bộ.19

3.1.1 Phân khu trữ sắn vào theo thời gian nhập .19

3.1.2 Bóc vỏ và rửa .20

3.1.3 Tách bỏ sỏi, đá, đất, cát trước khi rửa .20

3.1.4 Cải tiến thiết bị khuấy trộn khi rửa, điều chỉnh thông số.20

3.1.5 Thu hồi và tái sử dụng nước rửa.20

3.2 Cơ hội SXSH trong tách bột.20

3.2.1 Cải tiến dao băm, máy nghiền, chặt .20

3.2.2 Tối ưu hóa quy trình vận hành sàng quay.21

3.2.3 Dùng ly tâm siêu tốc và liên tục.21

3.2.4 Thu hồi tinh bột từ bã .21

3.2.5 Thu hồi tinh bột và tái sử dụng nước sau lọc thô .21

3.2.6 Sử dụng NaHSO3 hoặc chế phẩm SMB để tẩy trắng .22

3.2.7 Tận dụng bã sắn làm phân vi sinh.22

3.2.8 Sử dụng mủ sắn để sản xuất sản phẩm phụ.22

3.2.9 Tận dụng bã sắn làm cơ chất nuôi trồng nấm.22

3.2.10 Thu hồi tinh bột bằng lọc túi .23

3.2.11 Thu hồi tinh bột bằng tháp rửa khí .23

3.2.12 Lựa chọn môi chất truyền nhiệt là hơi nước hay dầu.23

3.3 Cơ hội SXSH trong khu vực các thiết bị phụ trợ .24

3.3.1 Làm mềm nước trước khi cấp cho nồi hơi .24

3.3.2 Tận dụng nhiệt khói thải nồi hơi .24

3.3.3 Thu hồi và tái sử dụng nước ngưng.24

3.3.4 Tận thu biogas từ hệ thống xử lý nước thải .24

3.3.5 Tận dụng nước thải cho hồ nuôi cá và sản xuất phân hữu cơ.242

4 Thực hiện sản xuất sạch hơn .25

4.1 Bước 1: Khởi động.25

4.1.1 Nhiệm vụ 1: Thành lập nhóm đánh giá SXSH.25

4.1.2 Nhiệm vụ 2: Phân tích các công đoạn và xác định lãng phí.29

4.2 Bước 2: Phân tích các công đoạn sản xuất .32

4.2.1 Nhiệm vụ 3: Chuẩn bị sơ đồ dây chuyền sản xuất.32

4.2.2 Nhiệm vụ 4: Cân bằng nguyên nhiên vật liệu.34

4.2.3 Nhiệm vụ 5: Xác định chi phí của dòng thải .37

4.2.4 Nhiệm vụ 6: Xác định các nguyên nhân của dòng thải .39

4.3 Bước 3: Đề ra các giải pháp SXSH.41

4.3.1 Nhiệm vụ 7: Đề xuất các cơ hội SXSH.41

4.3.2 Nhiệm vụ 8: Lựa chọn các cơ hội có thể thực hiện được .43

4.4 Bước 4: Chọn lựa các giải pháp SXSH.45

4.4.1 Nhiệm vụ 9: Phân tích tính khả thi về kỹ thuật .45

4.4.2 Nhiệm vụ 10: Phân tích tính khả thi về kinh tế .46

4.4.3 Nhiệm vụ 11: Đánh giá ảnh hưởng đến môi trường .47

4.4.4 Nhiệm vụ 12: Lựa chọn các giải pháp thực hiện .47

4.5 Bước 5: Thực hiện các giải pháp SXSH .48

4.5.1 Nhiệm vụ 13: Chuẩn bị thực hiện.48

4.5.2 Nhiệm vụ 14: Thực hiện các giải pháp.49

4.5.3 Nhiệm vụ 15: Quan trắc và đánh giá các kết quả.50

4.6 Bước 6: Duy trì SXSH .51

4.6.1 Nhiệm vụ 16: Duy trì SXSH.51

5 Xử lý môi trường.53

5.1 Nước thải.53

5.2 Khí thải .56

5.3 Bã thải rắn .58

pdf58 trang | Chia sẻ: ngochuyen96 | Lượt xem: 1354 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành sản xuất tinh bột sắn, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút TẢI VỀ ở trên
sinh nhiều thành phần khí có mùi hôi gây ô 
nhiễm không khí nghiêm trọng. 
Ngoài việc áp dụng công nghệ phân huỷ sinh học tự nhiên để xử lý nước thải 
như trên, tại một số nhà máy khác đã áp dụng các hệ thống xử lý sinh học nhân 
tạo, như phương pháp bùn hoạt tính. Tuy nhiên, hiện nay hệ thống này chỉ giải 
quyết được khoảng 30-50% lượng nước thải của nhà máy, hệ thống thường 
xuyên bị sự cố quá tải. Ngoài ra chi phí vận hành điện năng hoá chất quá cao. 
Cách thức xử lý có hiệu quả kinh tế và môi trường nhất hiện nay là dùng 
phương pháp sinh học xử lý yếm khí. Khí biogas thu hồi sẽ được quay về sử 
dụng cho quá trình sản xuất. Sơ đồ quy trình xử lý được mô tả qua các bước 
chính như sau: 
Bể điều hoà, trộn nhanh, tạo bông cặn: Nước thải từ các quá trình công nghệ 
được thu gom về đây (hay còn gọi là bể cân bằng) để điêu hoà lưu lượng và 
pH. Các chất rắn có kích thước lớn như vỏ khoai mì, lá cây, được loại bỏ nhờ 
song chắn rác trước đó. Khoảng 10% BOD bị loại bỏ tại công đoạn này. Sau khi 
 Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành sản xuất tinh bột sắn 54 
trung hoà và được tạo bông cặn, nước thải được đưa vào bể lắng. Vôi được 
minh chứng là chất trung hòa kiêm tạo bông phù hợp nhất. Thời gian lưu của 
nước thải ở công đoạn này trung bình là 12 giờ. Quá trình xử lý hóa lý này 
thường sử dụng lượng vôi 600mg/l để trung hòa pH trong khoảng 5.4. 
Bể lắng, bể chứa trung gian: Tại đây, các cặn rắn lơ lửng sẽ được loại bỏ nhờ 
trọng lực. Lượng vôi được đưa vào trong công đoạn trên có tác dụng khử trên 
35% BOD và 50%SS. Hai bước này được coi là công đoạn tiên quyết trong xử 
lý sinh học. 
Bể trộn, bể xử lý kỵ khí UASB: Trong bể UASB, nước thải chảy từ dưới lên 
trên qua một lớp đệm bùn yếm khí. Khoảng 70 - 80% COD được loại bỏ trong 
quá trình này. Khí Biogas cũng sẽ được thu ở bể này. Việc tiến hành xử lý kỵ 
khí cũng có thể được tiến hành 2 giai đoạn nếu như diện tích đất làm hồ (bể) xử 
lý yếm khí không đủ. Nước thải sau công đoạn này có thể tuần hoàn một phần 
quay lại công đoạn trung hòa nước thải khi bắt đầu đi vào hệ thống xử lý. 
Bể xử lý sinh học SBR: Nhờ khí làm thoáng cung cấp vào nước ở mật độ cao 
và một lượng oxy cần thiết sẽ được cung cấp cho bùn hoạt tính để loại bỏ ô 
nhiễm hữu cơ trong nước. Tại quá trình xử lý này, toàn bộ chất hữu cơ ô nhiễm 
tải trọng thấp sẽ được sử dụng để nuôi dưỡng vi sinh vật, làm tăng sinh khối 
(hàm lượng biomass trong nước thải có thể lên đến 4.000mg/l). Bùn sản sinh ra 
trong quá trình xử lý sinh học sẽ được sử dụng làm phân bón. Khoảng 80 - 90% 
BOD bị loại bỏ trong quá trình này. 
Bể làm thoáng tăng cường và hồ ổn định: Bao gồm chuỗi hồ làm thoáng kéo 
dài (với mức cung cấp năng lượng ở chế độ cao) và hồ ổn định. Trong các hồ 
này, BOD bị loại bỏ nhờ quá trình làm thoáng tự nhiên. Quá trình phân ly cặn lơ 
lửng và nước thải cũng được thực hiện tại đây. Nước thải sau xử lý sẽ được 
thải ra. 
Bùn lắng ở đáy bể lắng sẽ được thu gom vào hồ thu bùn. Bùn dư sẽ được bơm 
vào bể nén bùn. Tại đây, thể tích bùn sẽ được làm giảm đi nhờ quá trình nén. 
Quá trình này được tăng cường nhờ thiết bị cào bùn tốc độ chậm. Tại bể nén 
bùn, hàm lượng chất khô đạt 2,5%. Sau đó được nén, bùn dư được tiếp tục 
khử nước nhờ sân phơi hoặc máy lọc ép. Bùn khô được nâng hàm lượng chất 
khô lên 25% và sử dụng để làm phân bón. 
Công đoạn này cũng có thể được thay thế bằng quá trình xử lý với bùn hoạt 
tính hoặc hồ nuôi cá. 
Sơ đồ quy trình xử lý nước thải được thể hiện trong hình 3. 
Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành sản xuất tinh bột sắn 55 
Hình 3. Sơ đồ quy trình xử lý nước thải cho quá trình sản xuất tinh bột sắn 
Bể nén 
bùn dư 
Nước thải công nghệ 
Máy sàng lọc 
Bể điều hoà 
Bể trộn nhanh 
Bể tạo bông cặn 
Bể lắng 
Bể chứa trung gian 
Bể trộn 
Bể xử lý sinh học kỵ khí UASB 
Hệ thống hồ ổn định 
Bể xử lý sinh học hiếu khí SBR 
Bể làm thoáng tăng cường 
Bùn dư 
Bùn dư 
Kiềm 
Polymer 
Axit 
 Khí 
Phân bón 
Thải ra môi trường 
BIOGAS 
 Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành sản xuất tinh bột sắn 56 
Lưu ý: 
- Việc xử lý hóa chất với phèn, clorua sắt, sunphat sắt cũng đạt được hiệu 
suất khử BOD trong khoảng 38-40%. Tuy nhiên, chi phí vận hành với 
hóa chất này cao, không có khả năng thu hồi lại hóa chất và quá trình 
xử lý tạo bùn khó thải bỏ. Do đó các loại hóa chất này thường không 
được xem xét là hóa chất thay thế trong việc xử lý. 
- Hệ thống xử lý nước thải tối ưu được khuyến nghị là hệ thống gồm các 
công đoạn theo trình tự điều hòa, trung hòa, hệ thống xử lý yếm khí hai 
bậc (anaerobic two stage fixed film fixed bed reactor system) và hồ nuôi 
cá. Giải pháp này giảm các thông số nước thải đến tiêu chuẩn cho phép, 
thu hồi khí biogas, có thêm nguồn thu từ cá và thậm chí cả bùn hoạt tính 
và bùn từ hồ nuôi cá. 
5.2 Khí thải 
Ô nhiễm bụi tại kho tập kết nguyên liệu 
Tại khu vực tập kết nguyên liệu thường đòi hỏi phải có mặt bằng rộng để xe xúc 
nguyên liệu ra vào dễ dàng, đưa nguyên liệu từ bãi chứa đến công đoạn xử lý 
nguyên liệu. Vì vậy, khả năng phát tán bụi đất, cát tại khu vực này là thường 
xảy ra. Do đây là nguồn ô nhiễm phân tán bụi nên cần áp dụng biện pháp phun 
nước thường xuyên tại khu vực bãi chứa nguyên liệu và khu vực xe tải ra vào. 
Ô nhiễm bụi tại công đoạn đóng bao thành phẩm: 
Công việc đóng bao thành phẩm, tinh bột từ silô chứa bột thành phẩm được 
chiết rót và định lượng vào bao bì sẽ được thực hiện bằng các thiết bị có bố trí 
hệ thống chụp hút và ống hút tinh bột, tạo áp suất âm để thu hồi không khí có 
chứa bột và đưa đến thiết bị xử lý. Thiết bị xử lý bụi ở đây là thiết bị lọc bụi túi 
vải được bố trí bên ngoài phòng đóng bao thành phẩm. Dòng khí có chứa bụi 
bột khi đi qua thiết bị kiểu lọc bụi túi vải, bụi sẽ được giữ lại để tái sử dụng, 
không khí đã được làm sạch và thải ra môi trường qua miệng thải trên cao của 
thiết bị. 
Do nồng độ bụi bột cao chỉ giới hạn trong phòng đóng bao thành phẩm và 
không ảnh hưởng đến môi trường không khí ở các khu vực lân cận, do đó, khả 
năng bụi bột thoát ra môi trường bên ngoài chỉ xảy ra khi hệ thống hút bụi 
ngừng hoạt động. Hạn chế ra vào đối với người không có chức năng cũng là 
một biện pháp hạn chế ảnh hưởng của nguồn ô nhiễm này. 
Quạt hút được bố trí ngay trước ống thải, có tác dụng tạo lực hút trong toàn bộ 
hệ thống, tạo lực đẩy khí đã được làm sạch bụi qua ống thải thoát ra môi 
trường ngoài. 
Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành sản xuất tinh bột sắn 57 
Hệ thống lọc bụi tinh bột túi vải 
Hệ thống lọc bụi tinh bột túi vải được sử dụng trong trường hợp này có cơ cấu 
giũ bụi bằng bộ phận tạo rung bằng không khí được thổi ngược dòng. Không 
khí mang bụi được thổi vào thiết bị từ phía trên, xuyên qua thành túi vải, đi vào 
bên trong túi và tập trung thoát ra khỏi thiết bị ở phía dưới, lúc này, bụi đã được 
giữ lại bên ngoài thành túi vải. Không khí sạch sau khi đi qua khỏi thiết bị từ 
dưới sẽ theo đường ống dẫn xả ra ngoài môi trường dưới tác động của quạt 
hút. Quạt hút ở đây là tác nhân chính tạo lực hút trong toàn bộ hệ thống bộ lọc 
ống tay áo. Trở lực của bộ lọc ống tay áo thay đổi theo thời gian từ khi hệ thống 
bắt đầu hoạt động. Trở lực lớn nhất của bộ lọc ống tay áo từ 50 - 120 kg/ m3. 
Trở lực cũng thay đổi theo tải trọng không khí lên vải lọc (M = m3/ m2.h). Sự liên 
quan giữa M và trở lực của vải ∆P (kg/ m3) và hiệu quả lọc bụi η (tính theo %) 
như sau: 
+ Nếu M = 78,0 m3/m2.h, thì ∆P = 47,8 kg/ m3 và η = 98,5% 
+ Nếu M = 87,0 m3/m2.h, thì ∆P = 55,3 kg/ m3 và η = 99,0% 
+ Nếu M = 124,0 m3/m2.h, thì ∆P = 60,0 kg/ m3 và η = 99,0%. 
Nếu thực hiện đầy đủ và đúng quy định chu kỳ vệ sinh, giữ bụi và chăm sóc cho 
các chi tiết của hệ thống hoạt động bình thường thì hệ thống này đảm bảo hiệu 
quả lọc bụi khá cao. 
Cơ cấu rũ bụi: Trong hệ thống lọc bụi túi vải có bố trí một quạt thổi nằm phía 
trên thiết bị nhằm phục vụ cho công tác rũ bụi. Khi cần rũ bụi, quạt sẽ hoạt 
động, thổi không khí đi thẳng vào lòng các túi vải, do đó không khí sẽ đi từ trong 
ra ngoài túi vải, đẩy các hạt bụi dính bên ngoài thành túi rơi xuống dưới đáy, 
sau đó không khí cũng đi ra khỏi thiết bị ở phía dưới. Lượng bụi thu hồi định kỳ sẽ 
được lấy ra khỏi thiết bị và được tái chế. 
Ô nhiễm khí do vận hành lò hơi 
Khí thải phát sinh từ lò hơi sẽ được dẫn vào thiết bị hấp thụ theo hướng từ dưới 
đi lên, tiếp xúc với dung dịch hấp thụ (nước hoặc dung dịch NaOH loãng) đi từ 
trên xuống bằng vòi phun. Trong quá trình tiếp xúc giữa hai pha khí và lỏng, các 
chất ô nhiễm và bụi có trong khí thải sẽ được hoà tan vào dung dịch hấp thụ và 
rơi xuống dưới bể chứa phía dưới. Tại bể chứa, phần lớn dung dịch hấp thụ 
được thu hồi và tái sử dụng tuần hoàn. Định kỳ, dung dịch trong bể chứa sẽ 
được lọc bằng túi lọc, phần cặn rắn sau lọc sẽ được đem đi xử lý chung với 
chất thải rắn, nước sau lọc sẽ được bơm về bể chứa để tái sử dụng. Dung dịch 
hấp thụ hao hụt sẽ được bổ sung định kỳ. 
Khí thải sau khi được hấp thụ sẽ đi qua bộ phận khử mùi (nhằm loại bỏ lượng 
hơi nước còn sót lại) và thải ra ngoài môi trường qua ống khói thải. 
 Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành sản xuất tinh bột sắn 58 
5.3 Bã thải rắn 
Chất thải rắn phát sinh từ quá trình sản xuất, nên áp dụng các biện pháp sau để 
khống chế: 
- Bã sắn. Bã sắn được bán hoàn toàn cho các cơ sở chế biến thức ăn gia 
súc tại khu vực và các vùng lân cận khác (hiện nay chủ đầu tư đã tìm 
được nguồn tiêu thụ). 
- Vỏ sắn (vỏ lụa). Vỏ lụa được bán để làm phân bón. 
- Bùn từ hệ thống xử lý nước, bã thải từ hệ thống lọc: sau khi đã được 
làm khô nước, lượng bùn cặn này sẽ được bán cho các hộ nông dân 
trồng sắn làm phân bón. 
- Bụi bột sắn thu hồi từ các thiết bị lọc túi sẽ được thu gom và bán cho 
các cơ sở chế biến thức ăn gia súc. 
- Bao PP bị hỏng được thu gom và bán phế liệu. 
- Rác thải khác không nhiều, cũng được thu gom, vận chuyển và xử lý 
cùng với rác thải sinh hoạt theo quy định chung của địa phương. 

File đính kèm:

  • pdfTai lieu huong dan SXSH nganh Tinh bot san.pdf