Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU . 6
PHẦN 1. Lập luận kinh tế kỹ thuật . 8
PHẦN 2. Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ . 12
1. CHỌN NGUYÊN LIỆU 12
1.1. Malt . 12
1.2. Nguyên liệu thay thế 13
1.3. Hoa houblon . 13
1.4. Nước 15
1.5. Nấm men . 15
1.6. Các chất phụ gia . 17
2. CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 17
2.1. Nghiền nguyên liệu . 17
2.2. Hồ hóa và đường hóa . 19
2.2.1. Hồ hóa . 19
2.2.2. Đường hóa . 19
2.3. Lọc dịch đường 20
2.4. Nấu hoa 20
2.5. Lắng trong dịch đường . 21
2.6. Làm lạnh nhanh dịch đường . 22
2.7. Lên men . 22
2.8. Lọc trong bia . 23
3. THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 25
3.1. Nghiền nguyên liệu . 26
3.1.1. Nghiền malt . 26
3.1.2. Nghiền gạo . 28
3.2. Hồ hóa . 29
3.3. Đường hóa 30
3.4. Lọc dịch đường 31
3.5. Nấu hoa 32
3.6. Lắng trong dịch đường . 34
3.7. Làm lạnh nhanh . 34
3.8. Bão hòa O2 và cấp nấm men . . 35
3.9. Lên men . . 35
3.10. Lọc trong bia . 37
3.11. Bão hòa CO2 . 39
3.12. Chiết chai . 39
3.13. Chiết lon 41
3.14. Chiết bock . 42
4. KHU PHỤ TRỢ . 43
4.1. Hệ thống xử lý nước nấu . 43
4.2. Hệ thống xử lý nước thải 44
PHÂN 3. Lập kế hoạch sản xuất và tính cân bằng sản phẩm 45
1. LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT . 45
2. TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM . . 46
2.1. Tính cân bằng sản phẩm cho 1000 lít bia lon . 47
2.1.1. Tính lượng gạo và lượng malt 47
2.1.2. Tính lượng bã gạo và bã malt 48
2.1.3. Tính lượng nước dùng trong nấu và rửa bã . 49
2.1.4. Lượng hoa houblon sử dụng . 51
2.1.5. Các nguyên liệu khác . 51
2.2. Tính cân bằng sản phẩm cho 1000 lít bia chai 54
2.2.1. Tính lượng gạo và lượng malt 54
2.2.2. Tính lượng bã gạo và bã malt 56
2.2.3. Tính lượng nước dùng trong nấu và rửa bã . 57
2.2.4. Lượng hoa houblon sử dụng . 59
2.2.5. Các nguyên liệu khác . 59
2.3. Tính cân bằng sản phẩm cho 1000 lít bia hơi . 62
2.3.1. Tính lượng gạo và lượng malt 62
2.3.2. Tính lượng bã gạo và bã malt 64
2.3.3. Tính lượng nước dùng trong nấu và rửa bã . 64
2.3.4. Lượng hoa houblon sử dụng . 66
2.3.5. Các nguyên liệu khác . 67
PHẦN 4. Tính toán và chọn thiết bị . 71
1. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHO PHÂN XƯỞNG NẤU . 71
1.1. Cân và gầu tải . 71
1.2. Máy nghiền .
71
1.3. Nồi hồ hóa 72
1.4. Nồi đường hóa . 74
1.5. Thùng lọc đáy bằng . 77
1.6. Nồi nấu hoa . 79
1.7. Thùng lắng xoáy . 80
1.8. Thiết bị lạnh nhanh và sục khí . 81
1.9. Thùng nước nấu 81
1.10. Hệ thống CIP . 83
2. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHO PHÂN XƯỞNG LÊN MEN 84
2.1. Tank lên men . 84
2.2. Thiết bị nhân giống cấp II . 85
2.3. Thiết bị nhân giống cấp I . 86
2.4. Thiết bị rửa men sữa kết lắng 86
2.5. Thiết bị hoạt hóa men . 87
2.6. Hệ thống CIP lạnh . . 88
3. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHO PHÂN XƯỞNG HOÀN THIỆN 89
3.1. Thiết bị lọc trong bia . . 89
3.2. Tank chứa thành phẩm . 89
3.3. Hệ thống chiết lon . . 90
3.4. Hệ thống chiết chai . . 91
3.5. Hệ thống chiết bock 92
PHẦN 5. Tính toán nhu cầu năng lượng và nước của nhà máy . 94
1. TÍNH NHIỆT LẠNH . 94
1.1. Lượng nhiệt lạnh cần cấp cho thiết bị làm lạnh nhanh . 94
1.2. Lượng nhiệt lạnh cấp cho khu tank lên men . 95
1.3. Lượng nhiệt lạnh cấp cho hệ thống cấp men giống . 98
1.4. Lượng lạnh cấp cho phân xưởng hoàn thiện 102
1.5. Hệ thống lạnh . 103
2. TÍNH LƯỢNG HƠI . 104
2.1. Lượng hơi cấp cho nồi hồ hóa 104
2.2. Lượng hơi cấp cho nồi đường hóa . 109
2.3. Lượng hơi cấp cho nồi nấu hoa . 110
2.4. Lượng hơi cấp cho thiết bị đun nóng 111
2.5. Lượng hơi cấp cho phân xưởng hoàn thiện . 112
2.6. Lượng nhiên liệu cho nồi hơi . 114
3. TÍNH LƯỢNG NƯỚC 115
3.1. Lượng nước cho phân xưởng nấu . 115
3.2. Lượng nước cho phân xưởng lên men . 115
3.3. Lượng nước cho phân xưởng hoàn thiện . 116
3.4. Lượng nước cho các hoạt động khác của nhà máy . 116
4. TÍNH LƯỢNG ĐIỆN . 117
4.1. Điện chiếu sáng 117
4.2. Điện sản xuất . 118
4.3. Xác định thông số của hệ thống điện . 120
4.4. Tính điện năng tiêu thụ hàng năm 121
PHẦN 6. Tổ chức sản xuất . 123
PHẦN 7. Tính toán và thiết kế xây dựng nhà máy 125
1. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY . 125
2. TỔNG QUAN CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH 129
2.1. Khu sản xuất chính . 129
2.2. Khu kho tàng . 132
2.3. Khu các phân xưởng phụ trợ . 135
2.4. Khu hành chính . 136
2.5. Các khu khác . 137
2.6. Tính các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của nhà máy . 140
3. THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CHÍNH . 141
4. THIẾT KẾ MẶT BẰNG NHÀ MÁY . 142
PHẦN 8. Tính toán kinh tế 143
1. PHÂN TÍCH THỊ TRƯỜNG . 143
2. TÍNH CÁC CHỈ TIÊU DỰ ÁN ĐẦU TƯ . 144
2.1. Nhu cầu vốn đầu tư . 144
2.2. Tính giá thành sản phẩm 153
2.3. Tính dòng tiền và một số chỉ tiêu hiệu quả của nhà máy 159
PHẦN 9. Vệ sinh an toàn lao động . 166
KẾT LUẬN . 170
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 171
LỜI NÓI ĐẦU
Bia là đồ uống giải khát có độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng. Ngoài ra, trong bia còn chứa một hệ enzym khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzym kích thích tiêu hóa amylaza. Bia có tính cảm quan rất hấp dẫn với con người: hương vị đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng CO2 khá cao giúp cơ thể con người giải khát một cách hiệu quả.
Cùng với sự phát triển của xã hội, ngành thực phẩm càng có cơ hội phát triển, sản phẩm đồ uống cũng là một trong những nhu cầu quan trọng của người tiêu dùng. Trên thế giới bia được sản xuất rất sớm và phổ biến rộng rãi được tiêu thụ với sản lượng lớn như Đức, Mỹ có sản lượng bia lớn hơn 10 tỉ lít/năm.
Ở Việt Nam, bia xuất hiện chưa lâu lắm, ngành công nghiệp sản xuất bia vẫn còn rất nhiều tiềm năng phát triển. Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng bia ở nước ta ngày càng tăng. Rất nhiều nhà máy cũng như cơ sở sản xuất bia được thành lập trên khắp cả nước nhưng vẫn chưa đáp ứng hết được nhu cầu thị trường cả về chất lượng cũng như số lượng. Ngành công nghiệp sản xuất bia tỏ ra là một ngành công nghiệp có nhiều đóng góp to lớn cho ngành kinh tế quốc dân, và là nguồn thu quan trọng cho ngân sách quốc gia vì đây là một ngành sản xuất đem lại lợi nhuận cao, khả năng thu hồi vốn nhanh.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, mục tiêu đề ra và lợi ích của việc phát triển công nghệ sản xuất bia nên việc xây dựng thêm các nhà máy bia với cơ cấu tổ chức chặt chẽ cùng các thiết bị công nghệ hiện đại để cung cấp cho người tiêu dùng các loại bia có chất lượng cao, giá thành phù hợp là vô cùng cần thiết.
Trong bản đồ án này em trình bày thiết kế nhà máy bia năng suất 100 triệu lít/năm, ba sản phẩm là bia lon, bia chai và bia hơi. Đây là một nhà máy với năng suất và chất lượng sản phẩm cao.
Đồ án bao gồm các phần:
- Phần 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật;
- Phần 2: Lựa chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ;
- Phần 3: Lập kế hoạch sản xuất và tính cân bằng sản phẩm;
- Phần 4: Tính toán thiết bị;
- Phần 5: Tính toán nhu cầu năng lượng và nước của nhà máy;
- Phần 6: Tổ chức sản xuất;
- Phần 7: Tính toán, thiết kế xây dựng nhà máy;
- Phần 8: Tính toán kinh tế;
- Phần 9: Vệ sinh và an toàn lao động.
PHẦN 1
LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA Ở VIỆT NAM
Ngành bia Việt Nam có lịch sử trên 100 năm, bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự có mặt của nhà máy bia Sài Gòn và nhà máy bia Hà Nội.
Những năm gần đây, do tác động của nhiều yếu tố như tốc độ tăng trưởng GDP, tốc độ tăng dân số, đô thị hóa…mà ngành bia phát triển với tốc độ tăng trưởng cao: Năm 2003, sản lượng bia đạt 1,29 tỷ lít, tăng 20,7% so với năm 2002, năm 2004 đạt 1,37 tỷ lít, năm 2005 đạt 1,5 tỷ lít, năm 2006 đạt 1,7 tỷ lít, năm 2007 đạt gần 2 tỷ lít, dự kiến đến 2010 sản lượng bia đạt 2,5 đến 3 tỷ lít.
Mức tiêu thụ bình quân đầu người cũng tăng lên đáng kể: 2003 đạt 16 lít/người/ năm, 2006 đạt 18 lít/người, 2007 đạt 23 lít/người, dự kiến 2010 mức tiêu thụ bình quân đạt khoảng 30 lít/người…
Do nhu cầu của thị trường, chỉ trong một thời gian ngắn, ngành sản xuất bia có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà máy bia đã có từ trước và xây dựng các nhà máy bia mới, với nhiều nhà máy liên doanh với các hãng của nước ngoài. Hiện cả nước có khoảng 20 nhà máy bia có công suất lớn (trên 50 triệu lít/năm), còn lại là các nhà máy qui mô 20 triệu lít/năm và các nhà máy nhỏ công suất 10 triệu lít/năm (rất khó thống kê đầy đủ do đây là các nhà máy ở địa phương, không tham gia Hiệp hội Rượu bia VN).
Nhiều nhà máy bia với các thương hiệu đã quen thuộc với người tiêu dùng như bia Saigon, 333, Heineken, Tiger, Bivina, Carlsberg, Huda, Foster’s, Bia Hà Nội, Bia Bến Thành… Hai doanh nghiệp bia hàng đầu Việt Nam là bia Sài Gòn và bia Hà Nội cộng chung đã nắm khoảng 50% thị trường bia toàn quốc và đã triển khai phát triển sản lượng nhằm tiếp tục làm chủ tình hình trong tương lai. Năm 2005, sản lượng của bia Sài Gòn là 460 triệu lít, năm 2006 đạt 550 triệu lít, 2007 đạt 645 triệu lít, công ty đang có kế hoạch tăng thêm 200 triệu lít năm 2008, đạt 1,2 tỷ lít vào năm 2010. Năm 2007, sản lượng của bia Hà Nội đạt 130 triệu lít, và dự kiến sẽ tăng lên 200 triệu lít vào năm 2010.
Một loạt các dự án mới đang được triển khai hay sắp đi vào giai đoạn xây dựng với tổng vốn đầu tư lớn nên các nhà máy bia Việt Nam sẽ phải chịu sự cạnh tranh đến từ các nhà máy bia mới, một số là công ty liên doanh có vốn đầu tư của nhà sản xuất bia nổi tiếng thế giới: liên doanh giữa SABMiller, gã lớn chuyên ngành bia và nước giải khát ở khắp thế giới với tổng công ty sữa Việt Nam Vinamilk với dự án đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất bia với công suất 100 triệu lít/năm tại tỉnh Bình Dương, Kronenbourg Việt Nam liên doanh giữa S&N và Tổng công ty Thuốc lá Việt Nam xây dựng nhà máy tại Long An với sản lượng dự kiến 150 triệu lít/năm…
Ngoài mảng thị trường bia trong nước, gần đây đã xuất hiện sản phẩm bia cao cấp được nhập khẩu vào Việt Nam như Corona, Budweiser Budvar, Pilsner, Kronenbourg, Krombacher, Schneider Weisse ... Các loại bia này có chất lượng hảo hạng như Lucky Pilsner hương thơm hoa houblon, Lucky Dunkel mùi của lúa mạch rang xứ Munich, Pilsner bia nhập khẩu từ Đức. Tuy nhiên, hiện nay bia nhập khẩu vào Việt Nam giá thánh rất cao, còn khá ít và không thông dụng.
Xét đến chất lượng, bia trên thị trường Việt Nam được đánh giá cao nhất là Heiniken uống êm không sốc, nặng vừa phải, vị đắng chỉ đủ làm cho đầu lưỡi hơi tê. Còn xét về từng vùng, bia Hà Nội phổ biến ở miền Bắc với hương vị đặc trưng, còn bia Sài Gòn nổi tiếng với các sản phẩm như: Saigon Special, 333…
2. LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XẤY DỰNG NHÀ MÁY
Địa điểm được lựa chọn cần đáp ứng được yêu cầu sau:
- Phù hợp với qui hoạch chung của tỉnh, thành phố;
- Gần nguồn cung cấp nguyên liệu và thị trường tiêu thụ sản phẩm;
- Thuận tiện về mặt giao thông;
- Đảm bảo các nguồn điện, nước, nhiên liệu;
- Nguồn nhân lực không quá khan hiếm.
Dựa vào những yêu cầu trên em chọn địa điểm xây dựng nhà máy nằm trong khu công nghiệp Tiên Sơn Bắc Ninh. Đây là một trong các mô hình khu công nghiệp đầu tiên trong cả nước được xây dựng đồng bộ về kinh tế và xã hội: khu công nghiệp gắn liền với khu đô thị, nhà ở và các dịch vụ hạ tầng xã hội. Khu công nghiệp nằm trong tam giác tăng trưởng kinh tế Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh, phía Nam giáp tuyến Quốc lộ 1 mới đi Lạng Sơn, phía Bắc giáp Quốc lộ 1 cũ, phía Đông giáp kênh Nam - Nội Duệ, phía Tây giáp đường tỉnh lộ 295, cách trung tâm Thủ đô Hà Nội 22 km, có vị trí địa lý tự nhiên và hệ thống giao thông cực kỳ ưu thế thuận lợi trong vận chuyển nguyên liệu và phân phối sản phẩm. Hệ thống điện, nước, thông tin liên lạc của khu luôn ổn định, đạt tiêu chuẩn. Ngoài ra, khu công nghiệp có phí thuê đất và thuê hạ tầng hợp lý, và có nhiều chính sách ưu đãi khuyến khích đầu tư của nhà nước, gần khu đông dân cư nên thuận tiện cho việc tìm nguồn nhân lực.
3. NGUỒN NGUYÊN LIỆU
Nguyên liệu chính đầu tiên để sản xuất bia là malt đại có thể nhập ngoại từ Đức, Úc, Pháp... Hoa houblon nhập từ Tiệp Khắc dưới dạng cao hoa và hoa viên. Nguyên liệu thay thế là gạo có thể mua ngay trong tỉnh hay mua từ các tỉnh lân cận Hà Tây, Hưng Yên, Hải Dương, Nam Định, Thái Bình với giá thành hợp lý, chất lượng đảm bảo vận chuyển về nhà máy chủ yếu bằng ô tô.
4. NGUỒN NHIÊN LIỆU
Nhiên liệu sử dụng trong nhà máy là cho nồi hơi phục vụ cho các mục đích khác nhau như nấu nguyên liệu, thanh trùng... Nhà máy sử dụng nhiên liệu là than.
5. NGUỒN CUNG CẤP ĐIỆN NƯỚC LẠNH
Nguồn điện: Sử dụng điện lưới của mạng lưới điện quốc gia chạy qua khu vực. Mạng lưới điện này cung cấp 24/24 giờ trong ngày, nhưng để đề phòng sự cố mạng lưới, nhà máy bố trí một trạm biến thế và sử dụng thêm máy phát điện dự phòng.
Nguồn nước: nước được lấy từ hệ thống giếng khoan. Trong nhà máy nước được dùng vào các mục đích khác nhau: xử lý nguyên liệu, nước nấu nguyên liệu, nước rửa chai, nước vệ sinh thiết bị, vệ sinh nhà máy... Nước nấu bia cần đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu cho công nghệ sản xuất bia. Do đó nước phải đi qua một hệ thống xử lý đúng kỹ thuật trước khi cấp cho sản xuất.
Bên cạnh đó cần xây dựng khu xử lý nước thải để xử lý nước thải của nhà máy tránh gây ô nhiễm đến môi trường xung quanh.
Nhà máy cũng cần đặt hệ thống lạnh, hệ thống thu hồi CO2 và cấp khí nén phù hợp với công suất của nhà máy đủ để cấp lạnh cho hoạt động sản xuất của nhà máy. Hệ thống lạnh có thể sử dụng tác nhân lạnh là NH3 hay Freon, chất tải lạnh sử dụng nước glycol hay nước muối.
6. NGUỒN NHÂN LỰC
Địa điểm xây dựng nhà máy gần các khu đông dân cư, gần các tuyến giao thông đi tới các vùng đô thị trung tâm như thành phố Hà Nội nên có nguồn nhân lực dồi dào. Các cán bộ, kỹ sư có trình độ tổ chức chuyên môn phải được đào tạo đủ trình độ quản lý, điều hành. Các công nhân có thể tuyển chọn lao động phổ thông, học nghề ở các vùng dân cư xung quanh để đảm bảo được yêu cầu về nơi ở, sinh hoạt.
7. GIAO THÔNG VẬN TẢI
Nhà máy nằm gần trục giao thông nên thuận tiện cho vận chuyển nguyên nhiên vật liệu đến nhà máy, và vận chuyển sản phẩm phân phối cho các đại lý, cửa hàng tiêu thụ bằng đường bộ.
8. THỊ TRƯỜNG TIÊU THỤ
Bia nhà máy sản xuất ra cung cấp cho các cửa hàng trong tỉnh và các tỉnh lân cận như Hà Nội, Bắc Giang, Hà Tây, Nam Định, Phú Thọ, Thái Nguyên... Sản phẩm được chuyên chở bằng ô tô, nếu số lượng ít có thể sử dụng các phương tiện khác.
PHẦN 2
CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
1. CHỌN NGUYÊN LIỆU
1.1. Malt
Malt là nguyên liệu quan trọng để sản xuất bia. Thành phần và chất lượng của malt quyết định trực tiếp đến chất lượng, hương vị và màu sắc của bia thành phẩm.
Malt đại mạch được sản xuất từ lúa đại mạch nảy mầm sau đó sấy khô, tách mầm rễ. Malt có hàm lượng chất hòa tan cao, đặc biệt trong malt có sẵn hệ enzym α, β - amylaza, proteaza…. Trong quá trình nảy mầm, hệ enzym có trong hạt đại mạch được hoạt hóa, tích lũy về khối lượng và hoạt lực. Hệ enzym này là động lực chủ yếu để phân cắt các hợp chất protein và gluxit cao phân tử trong nội nhũ của hạt thành các sản phẩm thấp phân tử.
Nhà máy chọn malt sản xuất bia được nhập ngoại từ Úc và Pháp.
Malt được đưa vào sản xuất phải đạt các yêu cầu sau:
• Malt có màu vàng sáng, óng mượt, hạt tròn đều;
• Mùi thơm đặc trưng tự nhiên của mầm đại mạch, không có mùi ẩm, mốc, cháy khét…
• Malt có độ ẩm: 4 - 10%, tỷ lệ tạp chất < 0,1%;
• Độ hòa tan: 70 - 75%;
• Hàm lượng chất hòa tan cao;
• Hàm lượng chất béo: 2,5%;
• Hàm lượng protein: 10%;
• Hàm lượng proteaza: 9%;
• Hàm lượng xenluloza: 5,5%;
• …
1.2. Nguyên liệu thay thế
Nguyên liệu thay thế được sử dụng ở đây là gạo.
Trong công nghệ sản xuất bia, để giám giá thành sản phẩm, người ta hay dùng nguyên liệu thay thế malt là gạo. Trong gạo chứa rất nhiều tinh bột, protein vừa phải, chất béo và xenluloza ở mức độ thấp. Người ta có thể sử dụng gạo thay thế với các tỷ lệ khác nhau. Tuy nhiên, tỷ lệ càng cao thì chất lượng bia càng giảm.
Gạo để sản xuất bia phải đạt được những yêu cầu sau:
• Gạo không bị mối mọt, có màu sáng trắng, có mùi thơm đặc trưng;
• Độ ẩm: 12 - 14%;
• Dung trọng 660 - 700g/l
• Hàm lượng tinh bột chiếm: 70 - 75%;
• Hàm lượng protein chiếm: 6 - 8%;
• Hàm lượng chất béo chiếm: 1 - 1,5%;
• Hàm lượng xenlulo chiếm: 0,5 - 0,8%;
• Hàm lượng chất khoáng chiếm: 1 - 1,2%;
Gạo có thể mua từ các tỉnh Hà Tây, Hưng Yên, Hải Dương, Nam Định, Thái Bình với giá thành hợp lý, chất lượng đảm bảo vận chuyển về nhà máy chủ yếu bằng ô tô.
Chọn tỷ lệ gạo thay thế là: 10% với bia lon, 20% với bia chai và 30% với bia hơi.
1.3. Hoa houblon
Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản, đứng vị trí thứ hai của công nghệ sản xuất bia. Nó được con người biết đến và đưa vào sử dụng khoảng 3000 năm trước Công nguyên.
Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm.
Hoa houblon khi nhập về cần đạt được những chỉ tiêu:
• Hoa có màu vàng xanh;
• Hoa có vị đắng dịu;
• Hoa có mùi thơm đặc trưng;
• Độ ẩm < 13%;
• Nước: 11-13 ;
• Chất đắng: 15-21 ;
• Polyphenol: 2,5-6 ;
• Tinh dầu thơm: 0,3-1;
• Protein : 15-21;
• Xelluloza: 12-14;
• Chất khoáng: 5-8;
• Các hợp chất khác: 26-28.
Trong các cấu tử trên thì có giá trị nhất là chất đắng, tiếp đến đến tinh dầu thơm và polyphenol.
- Chất đắng:
• Làm cho bia có vị đắng dịu, đặc trưng;
• Là chất sức căng bề mặt giữ bọt cho bia;
• Có thể phản ứng kết tuả đạm cao phân tử làm tăng độ bền keo của bia giúp bia được bảo quản lâu dài;
• Trong môi trường chất đắng vi sinh vật lạ không thể tồn tại và phát triển được.
- Tinh dầu thơm: Là cấu tử rất có giá trị của hoa houblon. Tinh dầu thơm của hoa houblon hòa tan vào dịch đường tồn tại trong bia và tạo cho nó một hương thơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu, tạo cho bia vàng hương thơm đặc trưng.
- Polyphenol:
• Kết tủa đạm khả kết giúp bia bảo quản được lâu;
• Sức căng bề mặt giúp giữ bọt cho bia;
• Kháng khuẩn, kháng nấm.
- Hoa houblon được chế biến ở các dạng khác nhau:
• Dạng cao: dễ bảo quản nhưng hắc, tạo hương vị không tốt cho bia;
• Dạng cánh: khó bảo quán, giá thành cao nhưng chất lượng tốt;
• Dạng viên: dễ bảo quản, chất lượng tốt, được sử dụng rộng rãi.
Nhà máy sử dụng hoa dạng cao và dạng viên, nhập từ Tiệp Khắc.
1.4. Nước
Nước là một trong những nguyên liệu quan trọng nhất trong sản xuất bia. Nước chiếm tới 90 - 95% khối lượng sản phẩm. Thành phần hóa học của nước ảnh hưởng trực tiếp tới toàn bộ quá trình kỹ thuật sản xuất, tính chất, chất lượng của bia thành phẩm. Tính chất và thành phần hóa học của nước phải được kiểm tra và xử lý chặt chẽ trước khi đưa vào sử dụng.
Một số chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của nước dùng trong sản xuất bia:
• Nước không màu, trong suốt, không mùi, không vị;
• Nước không bị nhiễm độc và có pH từ 6,5 - 7,5;
• Nước không có vi khuẩn kỵ khí, vi khuẩn đường ruột Ecoli ≤ 20 tế bào/lít;
• Nước có độ cứng < 10oH và có hàm lượng muối CO32- < 30mg/l, hàm lượng muối Clo khoảng 75 - 150 mg/lít;
• Hàm lượng muối Mg: 2 mg/lít;
• Hàm lượng CaSO4: 1 - 150 mg/lít;
• Hàm lượng sắt < 0,3 mg/lít;
• Vi sinh vật hiếu khí < 100 tế bào/lít;
• Trong nước không có các kim loại nặng như As, Pb.
Nhà máy thiết kế một hệ thống lấy nước từ giếng khoan xử lý lọc và làm mềm nước dùng cho nấu bia và các hoạt động khác của nhà máy.
1.5. Nấm men
Để thực hiện quá trình lên men dịch đường houblon hóa cần có một lượng nhất định sinh khối nấm men bia. Nấm men được dùng trong sản xuất bia gồm 2 loại:
• Saccharomyces cerevisiae (nấm men nổi);
• Saccharomyces carlsbergensis (nấm men chìm).
Nhà máy chọn chủng nấm men chìm Saccharomyces carlbergensis, thích nghi với điều kiện sinh trưởng phát triển ở nhiệt độ thấp, tế bào của chúng có hình dạng là hình cầu hay hình ovan, sinh sản bằng cách nảy chồi hay tạo bào tử, có khả năng lên men ở nhiệt độ thấp và lên men được các loại đường đơn. Ở giai đoạn cuối của quá trình lên men chính, nó kết lắng xuống đáy thiết bị lên men, tạo thuận lợi cho quá trình tách rút men sữa để sử dụng quay vòng cho lần lên men sau.
Nguồn cung cấp men giống:
• Nấm men cấp cho quá trình lên men có thể lấy từ chủng gốc trải qua hai giai đoạn nhân men trong phòng thí nghiệm và nhân men sản xuất. Trong giai đoạn nhân men trong phòng thí nghiệm chủng nấm men gốc được bảo quản dạng đông khô hay bảo quản lạnh trong các ống thạch nghiêng được cấy chuyển ra bình tam giác 100 ml, rồi sang bình 1000 ml, bình 5 lít, bình 20 lít trên môi trường nước chiết malt có bổ sung thêm các chất dinh dưỡng chủ yếu là dạng muối khoáng. Mỗi cấp cấy chuyển nuôi trong thời gian 24h ở 22 - 25˚C, nếu nuôi lắc thì thời gian có thể ngắn hơn. Sang giai đoạn nhân giống sản xuất nấm men được nuôi trong các canh trường có dung tích tăng dần 100 lít, 300 lít... cho đến khi đủ lượng cấp cho lên men. Trong giai đoạn nhân giống sản xuất môi trường dinh dưỡng để nuôi nấm men thường dùng trực tiếp dịch đường sau lạnh nhanh từ phân xưởng nấu có bổ sung thêm các chất dinh dưỡng, nhiệt độ nhân giống là 16 - 20˚C, trong quá trình nuôi có sục khí ở thời gian đầu để nấm men phát triển sinh khối mạnh. Mật độ dịch men giống sau nhân giống phải đạt khoảng 100 - 120 triệu tế bào/ml.
• Ngoài ra có thể tái sử dụng sữa men kết lắng sau lên men. Sau khi lên men chính, người ta tiến hành tháo sữa men. Thông thường, cứ 1000 lít dịch đường cho khoảng 20 lít dịch sinh khối nấm men sệt, độ ẩm 85 - 88%. Dịch này được chia thành 3 lớp: lớp dưới cùng là lớp cặn bẩn và lớp trên cùng là lớp tế bào chết thường dùng làm thức ăn gia súc, chỉ có lớp giữa có màu trắng ngà là nấm men sạch, có thể tái sử dụng. Số lần tái sử dụng men sữa khoảng 6 - 8 lần, tùy thuộc chất lượng nấm men. Để tái sử dụng nấm men kết lắng cần xử lý rửa, bảo quản và hoạt hoá men.
Rửa men: Dịch bã men thu được sau lên men chính được lọc và rửa nhiều lần bằng nước vô trùng ở 1 - 2˚C để loại bỏ cặn bẩn và xác nấm men cho tới khi đạt yêu cầu. Sữa men sạch được kiểm tra để xác định chất lượng, hoạt lực, sau đó bảo quản trong nước lạnh ở nhiệt độ 0 - 2˚C.
Hoạt hóa: Trước khi sử dụng, để nấm men phát triển tốt cần tiến hành hoạt hóa giống bằng cách: nuôi cấy nấm men trong dịch đường mới với tỷ lệ dịch đường : men sữa bằng 4 : 1, sục không khí vô trùng vào dịch, đồng thời tăng dần nhiệt độ tới gần bằng nhiệt độ lên men. Khi có nhiều tế bào phát triển và độ cồn đạt 0,3% thì kết thúc quá trình hoạt hóa.
1.6. Các nguyên liệu phụ trợ khác
Các chất phụ gia được sử dụng dưới dạng nguyên liệu phụ nhằm đạt được những yêu cầu kỹ thuật cần thiết trong quá trình sản xuất.
• Các chế phẩm enzym;
• Nhóm chất phụ gia để xử lý nước: than hoạt tính, các muối…;
• Nhóm sát trùng nước và điều chỉnh pH: dung dịch axit H2SO4 …;
• Nhóm sát trùng tẩy rửa, vệ sinh đường ống, thiết bị, rửa chai: dung dịch axit, xút…;
• Bột trợ lọc diatomit;
và nghiêm ngặt. Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố trong sản xuất, trong đó khâu vệ sinh đóng vai trò then chốt.
Việc vệ sinh trong nhà máy bao gồm một số nội dung chính sau:
1.1. Vệ sinh cá nhân
- Đối với quá trình sản xuất bia, công nhân trực tiếp tham gia sản xuất phải khỏe mạnh, không mắc các bệnh mãn tính hay bệnh truyền nhiễm;
- Khi làm việc, công nhân phải mặc quần áo bảo hộ lao động sạch sẽ, gọn gàng và luôn có ý thức giữ gìn vệ sinh chung;
- Trong khu gây men giống thì chỉ những người có trách nhiệm mới được ra, vào để đảm bảo vô trùng. Những người làm việc ở đây phải tuyệt đối tuân thủ quy định về vệ sinh của khu vực làm việc;
- Trong khâu lọc bia, công nhân ngoài việc mặc đồ bảo hộ lao động cần đeo khẩu trang và hạn chế nói chuyện;
- Mọi công nhân trong nhà máy cần thường xuyên được kiểm tra sức khỏe.
1.2. Vệ sinh thiết bị nhà xưởng
- Tất cả các thiết bị, công cụ tham gia vào dây chuyền sản xuất cần được vệ sinh sạch sẽ theo định kỳ;
- Đối với máy móc thiết bị ở các phân xưởng phụ trợ phải kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên;
- Khu vực nhà nấu, hoàn thiện sản phẩm cần thoáng mát, giải quyết tốt vấn đề thông gió và hút bụi;
- Các phân xưởng có bụi, tiếng ồn cần được đặt ở vị trí hợp lý, không ảnh hưởng tới các khu vực khác;
- Kho nguyên liệu cần bố trí hợp lý, rộng rãi, thoáng mát, có nhiệt kế, ẩm kế theo dõi, tránh để cho vi sinh vật phát triển làm hỏng nguyên liệu;
- Khu vực hành chính xây dựng phía trước nhà máy cần được trồng nhiều cây xanh đề tạo vẻ đẹp mỹ quan và điều hòa không khí cho nhà máy;
- Chất thải, khí thải và nước thải từ nhà máy cần được xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi thải ra môi trường;
- Các phân xưởng, đường đi, hệ thống thoát nước, hệ thống xử lý nước thải… của nhà máy cần được thường xuyên quét dọn, kiểm tra.
2. AN TOÀN LAO ĐỘNG
Bảo hộ an toàn lao động cũng là một khâu quan trọng trong sản xuất vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe, tính mạng người lao động và tuổi thọ thiết bị. Đối với nhà máy sản xuất bia, cần quan tâm tới một số điểm quan trọng sau đây:
2.1. Chống khí độc trong nhà máy
- Khí độc trong nhà máy bia chủ yếu là CO2 được sinh ra từ quá trình lên men và NH3 từ hệ thống lạnh. Khí CO2 cần thu hồi hoàn toàn để phục vụ cho quá trình bão hòa CO2 sau này, NH3 cần thu lại hoàn toàn để tiếp tục quá trình truyền nhiệt. Các ống dẫn khí thường xuyên được kiểm tra và bảo trì;
- Khói thải lò hơi: để hạn chế tác hại do khói thải lò hơi gây ra cho môi trường xung quanh, cần lắp đặt hệ thống ống khói cao trên 10 m để khuếch tán khói lên cao, không ảnh hưởng tới môi trường xung quanh.
2.2. Chống ồn và chống rung động
Tiếng ồn và rung động ảnh hưởng không tốt tới sức khỏe của công nhân, gây ra mệt mỏi, ảnh hưởng tới thính giác, dẫn đến sự kém tập trung, giảm khả năng làm việc. Do đó, cần có biện pháp khắc phục:
- Thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng để sửa chữa máy móc kịp thời;
- Khi lắp các phận, nếu có thể thì nên lắp các tấm đệm có độ đàn hồi để chống rung, chống ồn.
2.3. An toàn khi vận hành thiết bị
- Các thiết bị chịu áp như lò hơi, máy nén, bình nạp CO2... cần được kiểm tra định kỳ, vận hành cẩn thận, đúng hướng dẫn;
- Các thiết bị khác cũng cần được kiểm tra thường xuyên để kịp thời phát hiện hỏng hóc;
- Thường xuyên theo dõi, kiểm tra các đường ống, van, đồng hồ đo... để kịp thời xử lý sự cố;
- Công nhân khi vận hành phải được trang bị đầy đủ bảo hộ lao động, không bỏ vị trí khi đang làm việc, thực hiện nghiêm túc chế độ giao ca.
2.4. An toàn khi sử dụng điện
Trong quá trình sản xuất, cán bộ, công nhân luôn phải thường xuyên tiếp xúc với các thiết bị sử dụng điện. Do đó, cán bộ, công nhân cần chú ý:
- Phải thực hiện tuyệt đối nội quy an toàn về điện để tránh xảy ra sự cố hay tai nạn;
- Cách điện tốt các phần mang điện, đặc biệt là tại các khu vực có độ ẩm cao và nhiều nước như phân xưởng lên men, phân xưởng hoàn thiện sản phẩm...;
- Bố trí các đường dây điện cách xa tầm tay hay lối đi lại của người sản xuất;
- Bố trí cầu dao điện hợp lý để có thể ngắt mỗi khi có sự cố.
2.5. Phòng cháy chữa cháy
- Thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng các thiết bị trong phân xưởng nấu, lò hơi…;
- Tuyệt đối tuân thủ nội quy an toàn phòng cháy chữa cháy tại các khu vực dễ cháy, nổ như: kho nguyên liệu, nhà để xe, gara ôtô…;
- Thường xuyên theo dõi, kiểm tra các đường ống, van, đồng hồ đo... để kịp thời xử lý sự cố;
- Công nhân khi vận hành không bỏ vị trí khi đang làm việc, thực hiện nghiêm túc nội quy phòng cháy chữa cháy;
- Mỗi phân xưởng đều phải có thiết bị chữa cháy, đặt ở vị trí hợp lý để có thể dễ tìm khi có sự cố.
KẾT LUẬN
Trên đây là toàn bộ bản thuyết minh “Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất bia năng suất 100 triệu lít/năm” với các sản phẩm: bia lon, bia chai, bia hơi. Quá trình làm đồ án đã giúp em có thêm nhiều hiểu biết về công nghệ sản xuất bia theo công nghệ hiện đại, một ngành sản xuất hiện vẫn còn là tiềm năng và hứa hẹn phát triển ở nước ta. Do đó, thiết kế nhà máy bia là một yêu cầu phù hợp với nhu cầu thực tiễn nước ta hiện nay.
Em xin chân thành Thank PGS.TS. Nguyễn Văn Cách, ThS.KTS. Hoàng Thanh Thủy, Nguyễn Vũ Bích Uyên đã tận tình hướng dẫn giúp em hoàn thành đồ án này. Do kinh nghiệm bản thân còn ít và thời gian có hạn, mặc dù đã cố gắng hết sức tìm hiểu, nhưng đồ án của em chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô để em hoàn thiện kiến thức và rút ra được nhiều kinh nghiệm hơn.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU . 6
PHẦN 1. Lập luận kinh tế kỹ thuật . 8
PHẦN 2. Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ . 12
1. CHỌN NGUYÊN LIỆU 12
1.1. Malt . 12
1.2. Nguyên liệu thay thế 13
1.3. Hoa houblon . 13
1.4. Nước 15
1.5. Nấm men . 15
1.6. Các chất phụ gia . 17
2. CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 17
2.1. Nghiền nguyên liệu . 17
2.2. Hồ hóa và đường hóa . 19
2.2.1. Hồ hóa . 19
2.2.2. Đường hóa . 19
2.3. Lọc dịch đường 20
2.4. Nấu hoa 20
2.5. Lắng trong dịch đường . 21
2.6. Làm lạnh nhanh dịch đường . 22
2.7. Lên men . 22
2.8. Lọc trong bia . 23
3. THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 25
3.1. Nghiền nguyên liệu . 26
3.1.1. Nghiền malt . 26
3.1.2. Nghiền gạo . 28
3.2. Hồ hóa . 29
3.3. Đường hóa 30
3.4. Lọc dịch đường 31
3.5. Nấu hoa 32
3.6. Lắng trong dịch đường . 34
3.7. Làm lạnh nhanh . 34
3.8. Bão hòa O2 và cấp nấm men . . 35
3.9. Lên men . . 35
3.10. Lọc trong bia . 37
3.11. Bão hòa CO2 . 39
3.12. Chiết chai . 39
3.13. Chiết lon 41
3.14. Chiết bock . 42
4. KHU PHỤ TRỢ . 43
4.1. Hệ thống xử lý nước nấu . 43
4.2. Hệ thống xử lý nước thải 44
PHÂN 3. Lập kế hoạch sản xuất và tính cân bằng sản phẩm 45
1. LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT . 45
2. TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM . . 46
2.1. Tính cân bằng sản phẩm cho 1000 lít bia lon . 47
2.1.1. Tính lượng gạo và lượng malt 47
2.1.2. Tính lượng bã gạo và bã malt 48
2.1.3. Tính lượng nước dùng trong nấu và rửa bã . 49
2.1.4. Lượng hoa houblon sử dụng . 51
2.1.5. Các nguyên liệu khác . 51
2.2. Tính cân bằng sản phẩm cho 1000 lít bia chai 54
2.2.1. Tính lượng gạo và lượng malt 54
2.2.2. Tính lượng bã gạo và bã malt 56
2.2.3. Tính lượng nước dùng trong nấu và rửa bã . 57
2.2.4. Lượng hoa houblon sử dụng . 59
2.2.5. Các nguyên liệu khác . 59
2.3. Tính cân bằng sản phẩm cho 1000 lít bia hơi . 62
2.3.1. Tính lượng gạo và lượng malt 62
2.3.2. Tính lượng bã gạo và bã malt 64
2.3.3. Tính lượng nước dùng trong nấu và rửa bã . 64
2.3.4. Lượng hoa houblon sử dụng . 66
2.3.5. Các nguyên liệu khác . 67
PHẦN 4. Tính toán và chọn thiết bị . 71
1. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHO PHÂN XƯỞNG NẤU . 71
1.1. Cân và gầu tải . 71
1.2. Máy nghiền .
71
1.3. Nồi hồ hóa 72
1.4. Nồi đường hóa . 74
1.5. Thùng lọc đáy bằng . 77
1.6. Nồi nấu hoa . 79
1.7. Thùng lắng xoáy . 80
1.8. Thiết bị lạnh nhanh và sục khí . 81
1.9. Thùng nước nấu 81
1.10. Hệ thống CIP . 83
2. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHO PHÂN XƯỞNG LÊN MEN 84
2.1. Tank lên men . 84
2.2. Thiết bị nhân giống cấp II . 85
2.3. Thiết bị nhân giống cấp I . 86
2.4. Thiết bị rửa men sữa kết lắng 86
2.5. Thiết bị hoạt hóa men . 87
2.6. Hệ thống CIP lạnh . . 88
3. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHO PHÂN XƯỞNG HOÀN THIỆN 89
3.1. Thiết bị lọc trong bia . . 89
3.2. Tank chứa thành phẩm . 89
3.3. Hệ thống chiết lon . . 90
3.4. Hệ thống chiết chai . . 91
3.5. Hệ thống chiết bock 92
PHẦN 5. Tính toán nhu cầu năng lượng và nước của nhà máy . 94
1. TÍNH NHIỆT LẠNH . 94
1.1. Lượng nhiệt lạnh cần cấp cho thiết bị làm lạnh nhanh . 94
1.2. Lượng nhiệt lạnh cấp cho khu tank lên men . 95
1.3. Lượng nhiệt lạnh cấp cho hệ thống cấp men giống . 98
1.4. Lượng lạnh cấp cho phân xưởng hoàn thiện 102
1.5. Hệ thống lạnh . 103
2. TÍNH LƯỢNG HƠI . 104
2.1. Lượng hơi cấp cho nồi hồ hóa 104
2.2. Lượng hơi cấp cho nồi đường hóa . 109
2.3. Lượng hơi cấp cho nồi nấu hoa . 110
2.4. Lượng hơi cấp cho thiết bị đun nóng 111
2.5. Lượng hơi cấp cho phân xưởng hoàn thiện . 112
2.6. Lượng nhiên liệu cho nồi hơi . 114
3. TÍNH LƯỢNG NƯỚC 115
3.1. Lượng nước cho phân xưởng nấu . 115
3.2. Lượng nước cho phân xưởng lên men . 115
3.3. Lượng nước cho phân xưởng hoàn thiện . 116
3.4. Lượng nước cho các hoạt động khác của nhà máy . 116
4. TÍNH LƯỢNG ĐIỆN . 117
4.1. Điện chiếu sáng 117
4.2. Điện sản xuất . 118
4.3. Xác định thông số của hệ thống điện . 120
4.4. Tính điện năng tiêu thụ hàng năm 121
PHẦN 6. Tổ chức sản xuất . 123
PHẦN 7. Tính toán và thiết kế xây dựng nhà máy 125
1. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY . 125
2. TỔNG QUAN CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH 129
2.1. Khu sản xuất chính . 129
2.2. Khu kho tàng . 132
2.3. Khu các phân xưởng phụ trợ . 135
2.4. Khu hành chính . 136
2.5. Các khu khác . 137
2.6. Tính các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của nhà máy . 140
3. THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CHÍNH . 141
4. THIẾT KẾ MẶT BẰNG NHÀ MÁY . 142
PHẦN 8. Tính toán kinh tế 143
1. PHÂN TÍCH THỊ TRƯỜNG . 143
2. TÍNH CÁC CHỈ TIÊU DỰ ÁN ĐẦU TƯ . 144
2.1. Nhu cầu vốn đầu tư . 144
2.2. Tính giá thành sản phẩm 153
2.3. Tính dòng tiền và một số chỉ tiêu hiệu quả của nhà máy 159
PHẦN 9. Vệ sinh an toàn lao động . 166
KẾT LUẬN . 170
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 171
LỜI NÓI ĐẦU
Bia là đồ uống giải khát có độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng. Ngoài ra, trong bia còn chứa một hệ enzym khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzym kích thích tiêu hóa amylaza. Bia có tính cảm quan rất hấp dẫn với con người: hương vị đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng CO2 khá cao giúp cơ thể con người giải khát một cách hiệu quả.
Cùng với sự phát triển của xã hội, ngành thực phẩm càng có cơ hội phát triển, sản phẩm đồ uống cũng là một trong những nhu cầu quan trọng của người tiêu dùng. Trên thế giới bia được sản xuất rất sớm và phổ biến rộng rãi được tiêu thụ với sản lượng lớn như Đức, Mỹ có sản lượng bia lớn hơn 10 tỉ lít/năm.
Ở Việt Nam, bia xuất hiện chưa lâu lắm, ngành công nghiệp sản xuất bia vẫn còn rất nhiều tiềm năng phát triển. Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng bia ở nước ta ngày càng tăng. Rất nhiều nhà máy cũng như cơ sở sản xuất bia được thành lập trên khắp cả nước nhưng vẫn chưa đáp ứng hết được nhu cầu thị trường cả về chất lượng cũng như số lượng. Ngành công nghiệp sản xuất bia tỏ ra là một ngành công nghiệp có nhiều đóng góp to lớn cho ngành kinh tế quốc dân, và là nguồn thu quan trọng cho ngân sách quốc gia vì đây là một ngành sản xuất đem lại lợi nhuận cao, khả năng thu hồi vốn nhanh.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, mục tiêu đề ra và lợi ích của việc phát triển công nghệ sản xuất bia nên việc xây dựng thêm các nhà máy bia với cơ cấu tổ chức chặt chẽ cùng các thiết bị công nghệ hiện đại để cung cấp cho người tiêu dùng các loại bia có chất lượng cao, giá thành phù hợp là vô cùng cần thiết.
Trong bản đồ án này em trình bày thiết kế nhà máy bia năng suất 100 triệu lít/năm, ba sản phẩm là bia lon, bia chai và bia hơi. Đây là một nhà máy với năng suất và chất lượng sản phẩm cao.
Đồ án bao gồm các phần:
- Phần 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật;
- Phần 2: Lựa chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ;
- Phần 3: Lập kế hoạch sản xuất và tính cân bằng sản phẩm;
- Phần 4: Tính toán thiết bị;
- Phần 5: Tính toán nhu cầu năng lượng và nước của nhà máy;
- Phần 6: Tổ chức sản xuất;
- Phần 7: Tính toán, thiết kế xây dựng nhà máy;
- Phần 8: Tính toán kinh tế;
- Phần 9: Vệ sinh và an toàn lao động.
PHẦN 1
LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA Ở VIỆT NAM
Ngành bia Việt Nam có lịch sử trên 100 năm, bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự có mặt của nhà máy bia Sài Gòn và nhà máy bia Hà Nội.
Những năm gần đây, do tác động của nhiều yếu tố như tốc độ tăng trưởng GDP, tốc độ tăng dân số, đô thị hóa…mà ngành bia phát triển với tốc độ tăng trưởng cao: Năm 2003, sản lượng bia đạt 1,29 tỷ lít, tăng 20,7% so với năm 2002, năm 2004 đạt 1,37 tỷ lít, năm 2005 đạt 1,5 tỷ lít, năm 2006 đạt 1,7 tỷ lít, năm 2007 đạt gần 2 tỷ lít, dự kiến đến 2010 sản lượng bia đạt 2,5 đến 3 tỷ lít.
Mức tiêu thụ bình quân đầu người cũng tăng lên đáng kể: 2003 đạt 16 lít/người/ năm, 2006 đạt 18 lít/người, 2007 đạt 23 lít/người, dự kiến 2010 mức tiêu thụ bình quân đạt khoảng 30 lít/người…
Do nhu cầu của thị trường, chỉ trong một thời gian ngắn, ngành sản xuất bia có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà máy bia đã có từ trước và xây dựng các nhà máy bia mới, với nhiều nhà máy liên doanh với các hãng của nước ngoài. Hiện cả nước có khoảng 20 nhà máy bia có công suất lớn (trên 50 triệu lít/năm), còn lại là các nhà máy qui mô 20 triệu lít/năm và các nhà máy nhỏ công suất 10 triệu lít/năm (rất khó thống kê đầy đủ do đây là các nhà máy ở địa phương, không tham gia Hiệp hội Rượu bia VN).
Nhiều nhà máy bia với các thương hiệu đã quen thuộc với người tiêu dùng như bia Saigon, 333, Heineken, Tiger, Bivina, Carlsberg, Huda, Foster’s, Bia Hà Nội, Bia Bến Thành… Hai doanh nghiệp bia hàng đầu Việt Nam là bia Sài Gòn và bia Hà Nội cộng chung đã nắm khoảng 50% thị trường bia toàn quốc và đã triển khai phát triển sản lượng nhằm tiếp tục làm chủ tình hình trong tương lai. Năm 2005, sản lượng của bia Sài Gòn là 460 triệu lít, năm 2006 đạt 550 triệu lít, 2007 đạt 645 triệu lít, công ty đang có kế hoạch tăng thêm 200 triệu lít năm 2008, đạt 1,2 tỷ lít vào năm 2010. Năm 2007, sản lượng của bia Hà Nội đạt 130 triệu lít, và dự kiến sẽ tăng lên 200 triệu lít vào năm 2010.
Một loạt các dự án mới đang được triển khai hay sắp đi vào giai đoạn xây dựng với tổng vốn đầu tư lớn nên các nhà máy bia Việt Nam sẽ phải chịu sự cạnh tranh đến từ các nhà máy bia mới, một số là công ty liên doanh có vốn đầu tư của nhà sản xuất bia nổi tiếng thế giới: liên doanh giữa SABMiller, gã lớn chuyên ngành bia và nước giải khát ở khắp thế giới với tổng công ty sữa Việt Nam Vinamilk với dự án đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất bia với công suất 100 triệu lít/năm tại tỉnh Bình Dương, Kronenbourg Việt Nam liên doanh giữa S&N và Tổng công ty Thuốc lá Việt Nam xây dựng nhà máy tại Long An với sản lượng dự kiến 150 triệu lít/năm…
Ngoài mảng thị trường bia trong nước, gần đây đã xuất hiện sản phẩm bia cao cấp được nhập khẩu vào Việt Nam như Corona, Budweiser Budvar, Pilsner, Kronenbourg, Krombacher, Schneider Weisse ... Các loại bia này có chất lượng hảo hạng như Lucky Pilsner hương thơm hoa houblon, Lucky Dunkel mùi của lúa mạch rang xứ Munich, Pilsner bia nhập khẩu từ Đức. Tuy nhiên, hiện nay bia nhập khẩu vào Việt Nam giá thánh rất cao, còn khá ít và không thông dụng.
Xét đến chất lượng, bia trên thị trường Việt Nam được đánh giá cao nhất là Heiniken uống êm không sốc, nặng vừa phải, vị đắng chỉ đủ làm cho đầu lưỡi hơi tê. Còn xét về từng vùng, bia Hà Nội phổ biến ở miền Bắc với hương vị đặc trưng, còn bia Sài Gòn nổi tiếng với các sản phẩm như: Saigon Special, 333…
2. LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XẤY DỰNG NHÀ MÁY
Địa điểm được lựa chọn cần đáp ứng được yêu cầu sau:
- Phù hợp với qui hoạch chung của tỉnh, thành phố;
- Gần nguồn cung cấp nguyên liệu và thị trường tiêu thụ sản phẩm;
- Thuận tiện về mặt giao thông;
- Đảm bảo các nguồn điện, nước, nhiên liệu;
- Nguồn nhân lực không quá khan hiếm.
Dựa vào những yêu cầu trên em chọn địa điểm xây dựng nhà máy nằm trong khu công nghiệp Tiên Sơn Bắc Ninh. Đây là một trong các mô hình khu công nghiệp đầu tiên trong cả nước được xây dựng đồng bộ về kinh tế và xã hội: khu công nghiệp gắn liền với khu đô thị, nhà ở và các dịch vụ hạ tầng xã hội. Khu công nghiệp nằm trong tam giác tăng trưởng kinh tế Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh, phía Nam giáp tuyến Quốc lộ 1 mới đi Lạng Sơn, phía Bắc giáp Quốc lộ 1 cũ, phía Đông giáp kênh Nam - Nội Duệ, phía Tây giáp đường tỉnh lộ 295, cách trung tâm Thủ đô Hà Nội 22 km, có vị trí địa lý tự nhiên và hệ thống giao thông cực kỳ ưu thế thuận lợi trong vận chuyển nguyên liệu và phân phối sản phẩm. Hệ thống điện, nước, thông tin liên lạc của khu luôn ổn định, đạt tiêu chuẩn. Ngoài ra, khu công nghiệp có phí thuê đất và thuê hạ tầng hợp lý, và có nhiều chính sách ưu đãi khuyến khích đầu tư của nhà nước, gần khu đông dân cư nên thuận tiện cho việc tìm nguồn nhân lực.
3. NGUỒN NGUYÊN LIỆU
Nguyên liệu chính đầu tiên để sản xuất bia là malt đại có thể nhập ngoại từ Đức, Úc, Pháp... Hoa houblon nhập từ Tiệp Khắc dưới dạng cao hoa và hoa viên. Nguyên liệu thay thế là gạo có thể mua ngay trong tỉnh hay mua từ các tỉnh lân cận Hà Tây, Hưng Yên, Hải Dương, Nam Định, Thái Bình với giá thành hợp lý, chất lượng đảm bảo vận chuyển về nhà máy chủ yếu bằng ô tô.
4. NGUỒN NHIÊN LIỆU
Nhiên liệu sử dụng trong nhà máy là cho nồi hơi phục vụ cho các mục đích khác nhau như nấu nguyên liệu, thanh trùng... Nhà máy sử dụng nhiên liệu là than.
5. NGUỒN CUNG CẤP ĐIỆN NƯỚC LẠNH
Nguồn điện: Sử dụng điện lưới của mạng lưới điện quốc gia chạy qua khu vực. Mạng lưới điện này cung cấp 24/24 giờ trong ngày, nhưng để đề phòng sự cố mạng lưới, nhà máy bố trí một trạm biến thế và sử dụng thêm máy phát điện dự phòng.
Nguồn nước: nước được lấy từ hệ thống giếng khoan. Trong nhà máy nước được dùng vào các mục đích khác nhau: xử lý nguyên liệu, nước nấu nguyên liệu, nước rửa chai, nước vệ sinh thiết bị, vệ sinh nhà máy... Nước nấu bia cần đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu cho công nghệ sản xuất bia. Do đó nước phải đi qua một hệ thống xử lý đúng kỹ thuật trước khi cấp cho sản xuất.
Bên cạnh đó cần xây dựng khu xử lý nước thải để xử lý nước thải của nhà máy tránh gây ô nhiễm đến môi trường xung quanh.
Nhà máy cũng cần đặt hệ thống lạnh, hệ thống thu hồi CO2 và cấp khí nén phù hợp với công suất của nhà máy đủ để cấp lạnh cho hoạt động sản xuất của nhà máy. Hệ thống lạnh có thể sử dụng tác nhân lạnh là NH3 hay Freon, chất tải lạnh sử dụng nước glycol hay nước muối.
6. NGUỒN NHÂN LỰC
Địa điểm xây dựng nhà máy gần các khu đông dân cư, gần các tuyến giao thông đi tới các vùng đô thị trung tâm như thành phố Hà Nội nên có nguồn nhân lực dồi dào. Các cán bộ, kỹ sư có trình độ tổ chức chuyên môn phải được đào tạo đủ trình độ quản lý, điều hành. Các công nhân có thể tuyển chọn lao động phổ thông, học nghề ở các vùng dân cư xung quanh để đảm bảo được yêu cầu về nơi ở, sinh hoạt.
7. GIAO THÔNG VẬN TẢI
Nhà máy nằm gần trục giao thông nên thuận tiện cho vận chuyển nguyên nhiên vật liệu đến nhà máy, và vận chuyển sản phẩm phân phối cho các đại lý, cửa hàng tiêu thụ bằng đường bộ.
8. THỊ TRƯỜNG TIÊU THỤ
Bia nhà máy sản xuất ra cung cấp cho các cửa hàng trong tỉnh và các tỉnh lân cận như Hà Nội, Bắc Giang, Hà Tây, Nam Định, Phú Thọ, Thái Nguyên... Sản phẩm được chuyên chở bằng ô tô, nếu số lượng ít có thể sử dụng các phương tiện khác.
PHẦN 2
CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
1. CHỌN NGUYÊN LIỆU
1.1. Malt
Malt là nguyên liệu quan trọng để sản xuất bia. Thành phần và chất lượng của malt quyết định trực tiếp đến chất lượng, hương vị và màu sắc của bia thành phẩm.
Malt đại mạch được sản xuất từ lúa đại mạch nảy mầm sau đó sấy khô, tách mầm rễ. Malt có hàm lượng chất hòa tan cao, đặc biệt trong malt có sẵn hệ enzym α, β - amylaza, proteaza…. Trong quá trình nảy mầm, hệ enzym có trong hạt đại mạch được hoạt hóa, tích lũy về khối lượng và hoạt lực. Hệ enzym này là động lực chủ yếu để phân cắt các hợp chất protein và gluxit cao phân tử trong nội nhũ của hạt thành các sản phẩm thấp phân tử.
Nhà máy chọn malt sản xuất bia được nhập ngoại từ Úc và Pháp.
Malt được đưa vào sản xuất phải đạt các yêu cầu sau:
• Malt có màu vàng sáng, óng mượt, hạt tròn đều;
• Mùi thơm đặc trưng tự nhiên của mầm đại mạch, không có mùi ẩm, mốc, cháy khét…
• Malt có độ ẩm: 4 - 10%, tỷ lệ tạp chất < 0,1%;
• Độ hòa tan: 70 - 75%;
• Hàm lượng chất hòa tan cao;
• Hàm lượng chất béo: 2,5%;
• Hàm lượng protein: 10%;
• Hàm lượng proteaza: 9%;
• Hàm lượng xenluloza: 5,5%;
• …
1.2. Nguyên liệu thay thế
Nguyên liệu thay thế được sử dụng ở đây là gạo.
Trong công nghệ sản xuất bia, để giám giá thành sản phẩm, người ta hay dùng nguyên liệu thay thế malt là gạo. Trong gạo chứa rất nhiều tinh bột, protein vừa phải, chất béo và xenluloza ở mức độ thấp. Người ta có thể sử dụng gạo thay thế với các tỷ lệ khác nhau. Tuy nhiên, tỷ lệ càng cao thì chất lượng bia càng giảm.
Gạo để sản xuất bia phải đạt được những yêu cầu sau:
• Gạo không bị mối mọt, có màu sáng trắng, có mùi thơm đặc trưng;
• Độ ẩm: 12 - 14%;
• Dung trọng 660 - 700g/l
• Hàm lượng tinh bột chiếm: 70 - 75%;
• Hàm lượng protein chiếm: 6 - 8%;
• Hàm lượng chất béo chiếm: 1 - 1,5%;
• Hàm lượng xenlulo chiếm: 0,5 - 0,8%;
• Hàm lượng chất khoáng chiếm: 1 - 1,2%;
Gạo có thể mua từ các tỉnh Hà Tây, Hưng Yên, Hải Dương, Nam Định, Thái Bình với giá thành hợp lý, chất lượng đảm bảo vận chuyển về nhà máy chủ yếu bằng ô tô.
Chọn tỷ lệ gạo thay thế là: 10% với bia lon, 20% với bia chai và 30% với bia hơi.
1.3. Hoa houblon
Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản, đứng vị trí thứ hai của công nghệ sản xuất bia. Nó được con người biết đến và đưa vào sử dụng khoảng 3000 năm trước Công nguyên.
Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm.
Hoa houblon khi nhập về cần đạt được những chỉ tiêu:
• Hoa có màu vàng xanh;
• Hoa có vị đắng dịu;
• Hoa có mùi thơm đặc trưng;
• Độ ẩm < 13%;
• Nước: 11-13 ;
• Chất đắng: 15-21 ;
• Polyphenol: 2,5-6 ;
• Tinh dầu thơm: 0,3-1;
• Protein : 15-21;
• Xelluloza: 12-14;
• Chất khoáng: 5-8;
• Các hợp chất khác: 26-28.
Trong các cấu tử trên thì có giá trị nhất là chất đắng, tiếp đến đến tinh dầu thơm và polyphenol.
- Chất đắng:
• Làm cho bia có vị đắng dịu, đặc trưng;
• Là chất sức căng bề mặt giữ bọt cho bia;
• Có thể phản ứng kết tuả đạm cao phân tử làm tăng độ bền keo của bia giúp bia được bảo quản lâu dài;
• Trong môi trường chất đắng vi sinh vật lạ không thể tồn tại và phát triển được.
- Tinh dầu thơm: Là cấu tử rất có giá trị của hoa houblon. Tinh dầu thơm của hoa houblon hòa tan vào dịch đường tồn tại trong bia và tạo cho nó một hương thơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu, tạo cho bia vàng hương thơm đặc trưng.
- Polyphenol:
• Kết tủa đạm khả kết giúp bia bảo quản được lâu;
• Sức căng bề mặt giúp giữ bọt cho bia;
• Kháng khuẩn, kháng nấm.
- Hoa houblon được chế biến ở các dạng khác nhau:
• Dạng cao: dễ bảo quản nhưng hắc, tạo hương vị không tốt cho bia;
• Dạng cánh: khó bảo quán, giá thành cao nhưng chất lượng tốt;
• Dạng viên: dễ bảo quản, chất lượng tốt, được sử dụng rộng rãi.
Nhà máy sử dụng hoa dạng cao và dạng viên, nhập từ Tiệp Khắc.
1.4. Nước
Nước là một trong những nguyên liệu quan trọng nhất trong sản xuất bia. Nước chiếm tới 90 - 95% khối lượng sản phẩm. Thành phần hóa học của nước ảnh hưởng trực tiếp tới toàn bộ quá trình kỹ thuật sản xuất, tính chất, chất lượng của bia thành phẩm. Tính chất và thành phần hóa học của nước phải được kiểm tra và xử lý chặt chẽ trước khi đưa vào sử dụng.
Một số chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của nước dùng trong sản xuất bia:
• Nước không màu, trong suốt, không mùi, không vị;
• Nước không bị nhiễm độc và có pH từ 6,5 - 7,5;
• Nước không có vi khuẩn kỵ khí, vi khuẩn đường ruột Ecoli ≤ 20 tế bào/lít;
• Nước có độ cứng < 10oH và có hàm lượng muối CO32- < 30mg/l, hàm lượng muối Clo khoảng 75 - 150 mg/lít;
• Hàm lượng muối Mg: 2 mg/lít;
• Hàm lượng CaSO4: 1 - 150 mg/lít;
• Hàm lượng sắt < 0,3 mg/lít;
• Vi sinh vật hiếu khí < 100 tế bào/lít;
• Trong nước không có các kim loại nặng như As, Pb.
Nhà máy thiết kế một hệ thống lấy nước từ giếng khoan xử lý lọc và làm mềm nước dùng cho nấu bia và các hoạt động khác của nhà máy.
1.5. Nấm men
Để thực hiện quá trình lên men dịch đường houblon hóa cần có một lượng nhất định sinh khối nấm men bia. Nấm men được dùng trong sản xuất bia gồm 2 loại:
• Saccharomyces cerevisiae (nấm men nổi);
• Saccharomyces carlsbergensis (nấm men chìm).
Nhà máy chọn chủng nấm men chìm Saccharomyces carlbergensis, thích nghi với điều kiện sinh trưởng phát triển ở nhiệt độ thấp, tế bào của chúng có hình dạng là hình cầu hay hình ovan, sinh sản bằng cách nảy chồi hay tạo bào tử, có khả năng lên men ở nhiệt độ thấp và lên men được các loại đường đơn. Ở giai đoạn cuối của quá trình lên men chính, nó kết lắng xuống đáy thiết bị lên men, tạo thuận lợi cho quá trình tách rút men sữa để sử dụng quay vòng cho lần lên men sau.
Nguồn cung cấp men giống:
• Nấm men cấp cho quá trình lên men có thể lấy từ chủng gốc trải qua hai giai đoạn nhân men trong phòng thí nghiệm và nhân men sản xuất. Trong giai đoạn nhân men trong phòng thí nghiệm chủng nấm men gốc được bảo quản dạng đông khô hay bảo quản lạnh trong các ống thạch nghiêng được cấy chuyển ra bình tam giác 100 ml, rồi sang bình 1000 ml, bình 5 lít, bình 20 lít trên môi trường nước chiết malt có bổ sung thêm các chất dinh dưỡng chủ yếu là dạng muối khoáng. Mỗi cấp cấy chuyển nuôi trong thời gian 24h ở 22 - 25˚C, nếu nuôi lắc thì thời gian có thể ngắn hơn. Sang giai đoạn nhân giống sản xuất nấm men được nuôi trong các canh trường có dung tích tăng dần 100 lít, 300 lít... cho đến khi đủ lượng cấp cho lên men. Trong giai đoạn nhân giống sản xuất môi trường dinh dưỡng để nuôi nấm men thường dùng trực tiếp dịch đường sau lạnh nhanh từ phân xưởng nấu có bổ sung thêm các chất dinh dưỡng, nhiệt độ nhân giống là 16 - 20˚C, trong quá trình nuôi có sục khí ở thời gian đầu để nấm men phát triển sinh khối mạnh. Mật độ dịch men giống sau nhân giống phải đạt khoảng 100 - 120 triệu tế bào/ml.
• Ngoài ra có thể tái sử dụng sữa men kết lắng sau lên men. Sau khi lên men chính, người ta tiến hành tháo sữa men. Thông thường, cứ 1000 lít dịch đường cho khoảng 20 lít dịch sinh khối nấm men sệt, độ ẩm 85 - 88%. Dịch này được chia thành 3 lớp: lớp dưới cùng là lớp cặn bẩn và lớp trên cùng là lớp tế bào chết thường dùng làm thức ăn gia súc, chỉ có lớp giữa có màu trắng ngà là nấm men sạch, có thể tái sử dụng. Số lần tái sử dụng men sữa khoảng 6 - 8 lần, tùy thuộc chất lượng nấm men. Để tái sử dụng nấm men kết lắng cần xử lý rửa, bảo quản và hoạt hoá men.
Rửa men: Dịch bã men thu được sau lên men chính được lọc và rửa nhiều lần bằng nước vô trùng ở 1 - 2˚C để loại bỏ cặn bẩn và xác nấm men cho tới khi đạt yêu cầu. Sữa men sạch được kiểm tra để xác định chất lượng, hoạt lực, sau đó bảo quản trong nước lạnh ở nhiệt độ 0 - 2˚C.
Hoạt hóa: Trước khi sử dụng, để nấm men phát triển tốt cần tiến hành hoạt hóa giống bằng cách: nuôi cấy nấm men trong dịch đường mới với tỷ lệ dịch đường : men sữa bằng 4 : 1, sục không khí vô trùng vào dịch, đồng thời tăng dần nhiệt độ tới gần bằng nhiệt độ lên men. Khi có nhiều tế bào phát triển và độ cồn đạt 0,3% thì kết thúc quá trình hoạt hóa.
1.6. Các nguyên liệu phụ trợ khác
Các chất phụ gia được sử dụng dưới dạng nguyên liệu phụ nhằm đạt được những yêu cầu kỹ thuật cần thiết trong quá trình sản xuất.
• Các chế phẩm enzym;
• Nhóm chất phụ gia để xử lý nước: than hoạt tính, các muối…;
• Nhóm sát trùng nước và điều chỉnh pH: dung dịch axit H2SO4 …;
• Nhóm sát trùng tẩy rửa, vệ sinh đường ống, thiết bị, rửa chai: dung dịch axit, xút…;
• Bột trợ lọc diatomit;
và nghiêm ngặt. Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố trong sản xuất, trong đó khâu vệ sinh đóng vai trò then chốt.
Việc vệ sinh trong nhà máy bao gồm một số nội dung chính sau:
1.1. Vệ sinh cá nhân
- Đối với quá trình sản xuất bia, công nhân trực tiếp tham gia sản xuất phải khỏe mạnh, không mắc các bệnh mãn tính hay bệnh truyền nhiễm;
- Khi làm việc, công nhân phải mặc quần áo bảo hộ lao động sạch sẽ, gọn gàng và luôn có ý thức giữ gìn vệ sinh chung;
- Trong khu gây men giống thì chỉ những người có trách nhiệm mới được ra, vào để đảm bảo vô trùng. Những người làm việc ở đây phải tuyệt đối tuân thủ quy định về vệ sinh của khu vực làm việc;
- Trong khâu lọc bia, công nhân ngoài việc mặc đồ bảo hộ lao động cần đeo khẩu trang và hạn chế nói chuyện;
- Mọi công nhân trong nhà máy cần thường xuyên được kiểm tra sức khỏe.
1.2. Vệ sinh thiết bị nhà xưởng
- Tất cả các thiết bị, công cụ tham gia vào dây chuyền sản xuất cần được vệ sinh sạch sẽ theo định kỳ;
- Đối với máy móc thiết bị ở các phân xưởng phụ trợ phải kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên;
- Khu vực nhà nấu, hoàn thiện sản phẩm cần thoáng mát, giải quyết tốt vấn đề thông gió và hút bụi;
- Các phân xưởng có bụi, tiếng ồn cần được đặt ở vị trí hợp lý, không ảnh hưởng tới các khu vực khác;
- Kho nguyên liệu cần bố trí hợp lý, rộng rãi, thoáng mát, có nhiệt kế, ẩm kế theo dõi, tránh để cho vi sinh vật phát triển làm hỏng nguyên liệu;
- Khu vực hành chính xây dựng phía trước nhà máy cần được trồng nhiều cây xanh đề tạo vẻ đẹp mỹ quan và điều hòa không khí cho nhà máy;
- Chất thải, khí thải và nước thải từ nhà máy cần được xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi thải ra môi trường;
- Các phân xưởng, đường đi, hệ thống thoát nước, hệ thống xử lý nước thải… của nhà máy cần được thường xuyên quét dọn, kiểm tra.
2. AN TOÀN LAO ĐỘNG
Bảo hộ an toàn lao động cũng là một khâu quan trọng trong sản xuất vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe, tính mạng người lao động và tuổi thọ thiết bị. Đối với nhà máy sản xuất bia, cần quan tâm tới một số điểm quan trọng sau đây:
2.1. Chống khí độc trong nhà máy
- Khí độc trong nhà máy bia chủ yếu là CO2 được sinh ra từ quá trình lên men và NH3 từ hệ thống lạnh. Khí CO2 cần thu hồi hoàn toàn để phục vụ cho quá trình bão hòa CO2 sau này, NH3 cần thu lại hoàn toàn để tiếp tục quá trình truyền nhiệt. Các ống dẫn khí thường xuyên được kiểm tra và bảo trì;
- Khói thải lò hơi: để hạn chế tác hại do khói thải lò hơi gây ra cho môi trường xung quanh, cần lắp đặt hệ thống ống khói cao trên 10 m để khuếch tán khói lên cao, không ảnh hưởng tới môi trường xung quanh.
2.2. Chống ồn và chống rung động
Tiếng ồn và rung động ảnh hưởng không tốt tới sức khỏe của công nhân, gây ra mệt mỏi, ảnh hưởng tới thính giác, dẫn đến sự kém tập trung, giảm khả năng làm việc. Do đó, cần có biện pháp khắc phục:
- Thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng để sửa chữa máy móc kịp thời;
- Khi lắp các phận, nếu có thể thì nên lắp các tấm đệm có độ đàn hồi để chống rung, chống ồn.
2.3. An toàn khi vận hành thiết bị
- Các thiết bị chịu áp như lò hơi, máy nén, bình nạp CO2... cần được kiểm tra định kỳ, vận hành cẩn thận, đúng hướng dẫn;
- Các thiết bị khác cũng cần được kiểm tra thường xuyên để kịp thời phát hiện hỏng hóc;
- Thường xuyên theo dõi, kiểm tra các đường ống, van, đồng hồ đo... để kịp thời xử lý sự cố;
- Công nhân khi vận hành phải được trang bị đầy đủ bảo hộ lao động, không bỏ vị trí khi đang làm việc, thực hiện nghiêm túc chế độ giao ca.
2.4. An toàn khi sử dụng điện
Trong quá trình sản xuất, cán bộ, công nhân luôn phải thường xuyên tiếp xúc với các thiết bị sử dụng điện. Do đó, cán bộ, công nhân cần chú ý:
- Phải thực hiện tuyệt đối nội quy an toàn về điện để tránh xảy ra sự cố hay tai nạn;
- Cách điện tốt các phần mang điện, đặc biệt là tại các khu vực có độ ẩm cao và nhiều nước như phân xưởng lên men, phân xưởng hoàn thiện sản phẩm...;
- Bố trí các đường dây điện cách xa tầm tay hay lối đi lại của người sản xuất;
- Bố trí cầu dao điện hợp lý để có thể ngắt mỗi khi có sự cố.
2.5. Phòng cháy chữa cháy
- Thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng các thiết bị trong phân xưởng nấu, lò hơi…;
- Tuyệt đối tuân thủ nội quy an toàn phòng cháy chữa cháy tại các khu vực dễ cháy, nổ như: kho nguyên liệu, nhà để xe, gara ôtô…;
- Thường xuyên theo dõi, kiểm tra các đường ống, van, đồng hồ đo... để kịp thời xử lý sự cố;
- Công nhân khi vận hành không bỏ vị trí khi đang làm việc, thực hiện nghiêm túc nội quy phòng cháy chữa cháy;
- Mỗi phân xưởng đều phải có thiết bị chữa cháy, đặt ở vị trí hợp lý để có thể dễ tìm khi có sự cố.
KẾT LUẬN
Trên đây là toàn bộ bản thuyết minh “Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất bia năng suất 100 triệu lít/năm” với các sản phẩm: bia lon, bia chai, bia hơi. Quá trình làm đồ án đã giúp em có thêm nhiều hiểu biết về công nghệ sản xuất bia theo công nghệ hiện đại, một ngành sản xuất hiện vẫn còn là tiềm năng và hứa hẹn phát triển ở nước ta. Do đó, thiết kế nhà máy bia là một yêu cầu phù hợp với nhu cầu thực tiễn nước ta hiện nay.
Em xin chân thành Thank PGS.TS. Nguyễn Văn Cách, ThS.KTS. Hoàng Thanh Thủy, Nguyễn Vũ Bích Uyên đã tận tình hướng dẫn giúp em hoàn thành đồ án này. Do kinh nghiệm bản thân còn ít và thời gian có hạn, mặc dù đã cố gắng hết sức tìm hiểu, nhưng đồ án của em chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô để em hoàn thiện kiến thức và rút ra được nhiều kinh nghiệm hơn.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links