Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu thu hồi tái sử dụng tinh bột mì từ nguồn nước thải là nguyên liệu sản xuất giấy góp phần giảm thiểu chi phí sản xuất

Luận Văn Group hỗ trợ viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực tập,
Assignment, Essay
Zalo/Sdt 0967 538 624/ 0886 091 915 Website:lamluanvan.net
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU THU HỒI TÁI SỬ DỤNG TINH BỘT
KHOAI MÌ TỪ NGUỒN NƯỚC THẢI LÀM NGUYÊN
LIỆU SẢN XUẤT GIẤY GÓP PHẦN LÀM GIẢM CHI PHÍ
SẢN XUẤT
Ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1411090457
: Th.S LÂM VÍNH SƠN
: NGUYỄN THỊ KIẾN TRÚC
Lớp: 14DMT03
TP. Hồ Chí Minh, 2018

Luận Văn Group hỗ trợ viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực
tập, Assignment, Essay
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự
hướng dẫn khoa học của Th.S Lâm Vĩnh Sơn. Các nội dung nghiên cứu, kết
quả trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào
trước đây. Những số liệu trong bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận
xáét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ
trong phần tài liệu tham khảo.
Ngoài ra trong luận văn còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như
số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú
thích nguồn gốc.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách
nhiệm về nội dung luận văn của mình. Trường đại học Công Nghệ TP.HCM
không liên quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong
quá trình thực hiện.
TP. Hồ Chí Minh, ngày…..tháng…..năm 2018
Nguyễn Thị Kiến Trúc

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp đại học này ngoài sự cố gắng của bản
thân, em còn nhận được sự giúp đỡ của các tập thể, cá nhân tại Viện Khoa Học
Ứng Dụng Hutech, Trường đại học Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh.
Em xin chân thành cảm ơn ban Giám hiệu nhà trường, các thầy cô tại
Viện Khoa Học Ứng Dụng Hutech đã tạo điều kiện và giúp đỡ em trong quá
trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Thực tế luôn cho thấy sự thành công nào cũng đều gắn liền với sự hỗ trợ,
giúp đỡ của những người xung quanh dù cho sự giúp đỡ đó là ít hay nhiều,
trực tiếp hay gián tiếp. Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu làm khóa luận tốt
nghiệp đến nay, em đã nhận được sự quan tâm, chỉ bảo, giúp đỡ của thầy cô,
gia đình và bạn bè. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Th.S Lâm Vĩnh Sơn đã
tận tâm chỉ bảo hướng dẫn em qua từng buổi thảo luận về đề tài nghiên cứu.
Nhờ có những lời hướng dẫn, dạy bảo ấy bài luận văn này của em đã hoàn
thành một cách suất sắc nhất.
Mặc dù đã cố gắng hoàn thiện khóa luận tốt nghiệp, tuy nhiên em vẫn
không tránh khỏi những thiếu sót, xin thầy cô giúp đỡ và chỉ dạy.
Em xin chân thành cảm ơn.
TP.HCM, ngày…..tháng…..năm 2018
Nguyễn Thị Kiến Trúc

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN.............................................................................................1
Sinh viên thực hiện...........................................................................................1
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................1
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.................................................................iv
DANH MỤC BẢNG........................................................................................5
DANH MỤC HÌNH .........................................................................................1
LỜI MỞ ĐẦU ..................................................................................................1
1. ĐẶT VẤN ĐỀ.........................................................................................1
2. NỘI DUNG ĐỒ ÁN......................................Error! Bookmark not defined.
3. ĐỐI TƯỢNG PHẠM VI NGHIÊN CỨU.............. Error! Bookmark not
defined.
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...........Error! Bookmark not defined.
Phương pháp thực nghiệm:.....................................Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ VÀ..............4
NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT GIẤY...............................................................4
1.1 Tổng quan về tinh bột mì ........................................................................4
1.1.1 Giới thiệu cây khoai mì.....................................................................4
1.1.2 Thời vụ thu hoạch cây khoai mì........................................................5
1.1.3 Cấu tạo củ khoai mì ..........................................................................6
1.1.4 Thành phần và tính chất hóa học của củ khoai mì............................7
1.2 Ứng dụng của tinh bột khoai mì trong đời sống ...................................13
1.3 Tổng quan về ngành sản xuất tinh bột mì .............................................18
1.3.2 Tình hình sản xuất tinh bột mì ở Việt Nam ....................................20
1.3.4 Quy trình sản xuất tinh bột mì nói chung .......................................21

1.3.5 Quy trình sản xuất tinh bột mì của Thái Lan .................................. 22
1.5 Nước thải chế biến tinh bột mì .............................................................. 25
1.5.1 Nguồn phát sinh .............................................................................. 25
1.5.2 Thành phần và tính chất nước thải .................................................. 26
1.3.3 Vi sinh vật trong nước thải tinh bột mì ........................................... 26
1.6 Nguyên liệu sản xuất giấy ..................................................................... 27
1.6.1 Công nghệ sản xuất giấy ................................................................. 29
CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THU HỒI ........................... 35
2.1 Vật liệu nghiên cứu ............................... Error! Bookmark not defined.
2.1.1 Nước thải tinh bột mì ...................................................................... 35
2.1.2 Dụng cụ và hóa chất ....................................................................... 35
2.2 Phương pháp thu hồi ............................................................................. 35
2.2.1 Phương pháp phân tích mẫu ........................................................... 35
2.2.2 Phương pháp thực nghiệm .............................................................. 36
2.2.2.1 Mô hình thực nghiệm ...................................................................... 36
2.2.3 Phương pháp khảo sát điều kiện tối ưu .......................................... 37
2.2.3.1 Thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu ....................................... 37
2.2.3.2 Thí nghiệm xác định pH tối ưu .................................................... 39
2.2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu ........................................................... 39
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................. 41
3.1 Thí nghiệm thu hồi tinh bột mì bằng phương pháp hóa lý .................... 41
3.1.1 Thi nghiệm ảnh hưởng của phèn nhôm đến hiệu quả thu hồi tinh bột mì
41
3.1.2 Thí nghiệm ảnh hưởng pH đến hiệu suất thu hồi tinh bột mì ......... 47
Tính kinh tế của quá rình thu hồi tinh bột mì bằng phương pháp keo tụ: .. 53

3.2 Thí nghiệm thu hồi tinh bột mì bằng phương pháp cơ học......................53
3.2.1 Thí nghiệm thu hối tinh bột bằng lưới lọc.............................................53
3.2 Sản phẩm giấy bằng phương pháp thủ công .........................................55
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ............................................................................60
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................61

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BOD: (Biochemical Oxygen Demand) Hàm lượng chất thải có khả năng
phân hủy theo phương pháp sinh học.
COD: (Chemical Oxygen Demand) Hàm lượng chất thải có khả năng
phân hủy theo phương pháp hóa học.
DO: (Dessolved Oxygen) Nồng độ oxi hòa tan.
TSS: Turbidity & Suspendid Solids (Suspended Solid) Chất rắn lơ lửng

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Phân loại cây khoai mì
Bảng 1.2: Thành phần hóa học của cây khoai mì
Bảng 1.3: Thành phần hóa học trong vỏ củ khoai mì và bả mì
Bảng 1.4: Thành phần hóa học trong củ khoai mì tươi
Bảng 1.5: Hàm lượng tinh bột của một số loại củ quả
Bảng 1.6: Công nghệ xử lý nước thải tại một số nhà máy chế biến tinh
bột khoai mì
Bảng 2.1: Các thông số quan trắc hiệu quả xử lý trong quá trình thực
nghiệm
Bảng 2.2: Quy trình thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu
Bảng 2.3: Quy trình thí nghiệm xác định pH tối ưu
Bảng 3.1: Khảo sát ảnh hưởng của phèn nhôm đến hiệu suất xử lý độ
màu
Bảng 3.2: Khảo sát ảnh hưởng của phèn nhôm đến hiệu suất xử lý COD
Bảng 3.3: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng lượng phèn nhôm đến hiệu quả
thu hồi tinh bột mì
Bảng 3.4: Khảo sát ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý độ màu
Bảng 3.5: Khảo sát ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý COD
Bảng 3.6: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng pH đến hiệu quả thu hồi tinh
bột mì

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cây khoai mì
Hình 1.2: Cấu tạo củ khoai mì
Hình 1.3: Phản ứng phân hủy CN-
từ Linamarin
Hình 1.4: Ứng dụng của tinh bột mì
Hình 1.5: Quy trình sản xuất tinh bột mì nói chung
Hình 1.6: Quy trình sản xuất tinh bột mì của Thái Lan
Hình 3.1: Biểu đồ ảnh hưởng lượng phèn nhôm đến hiệu suất thu
hồi tinh bột mì
Hình 3.2: Biểu đồ ảnh hưởng của giá trị pH đến hiệu suất thu hồi
tinh bột mì
Hình 3.3 Xây nhuyễn hỗn hợp
Hình 3.4 Xeo giấy
Hình 3.5 Sản phẩm giấy làm từ tinh bột mì
Hình 3.6 Sản phẩm ứng dụng

LỜI MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Sắn (hay còn gọi là khoai mì) có tên khoa học là Manihot Esculenta là
cây lương thực ưa ẩm, nó phát nguồn từ lưu vực sông Amazone Nam Mỹ. Đến
thế kỉ XVI mới được trồng ở châu Á và Phi. Ở nước ta, khoai mì được trồng ở
khắp nơi từ nam chí bắc nhưng do quá trình sinh trưởng và phát dục của khoai
mì kéo dài, khoai mì giữ đất lâu nên chỉ các tỉnh trung du và thượng du Bắc
Bộ như: Phú Thọ, Tuyên Quang, Hòa Bình … là điều kiện trồng trọt thích hợp
hơn cả.
Khoai mì Việt Nam cũng bao gồm nhiều loại giống. Nhân dân ta thường
căn cứ vào kích thước, màu sắc củ, thân, gân lá và tính chất khoai mì đắng hay
ngọt (quyết định bởi hàm lượng axit HCN cao hay thấp) mà tiến hành phân
loại. Tuy nhiên trong công nghệ sản xuất tinh bột người ta phân thành hai loại:
khoai mì đắng và khoai mì ngọt.
Chế biến khoai mì đã được phổ biến ở nước ta từ thế kỷ 16. Những năm
gần đây, do yêu cầu phát triển của ngành chăn nuôi và ngành chế biến thực
phẩm từ khoai mì gia tăng. Sản lượng khoai mì hằng năm đạt khoảng 3 triệu
tấn. Việc sản xuất càng nhiều thì lượng chất thải càng lớn. Ước tính trung bình
hằng năm gần đây ngành chế biến tinh bột khoai mì (bao gồm nhà máy chế
biến và hộ gia đình) đã thải ra môi trường 500.000 tấn thải bã và 15 triệu m3
nước thải. Lượng bột mì có trong nước thải chiếm 30% lượng đầu vào. Nó làm
cho chất thải chủ yếu là các hợp chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng nên khi thải
ra môi trường _ trong điều kiện khí hậu của nước ta - nhanh chóng bị phân hủy
gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường đất, nước, không khí, ảnh hưởng
đến môi trường sống của cộng đồng dân cư trong khu vực và làm tăng chi phí
sản xuất.
Trong phạm vi hẹp, nhóm em chọn đề tài “Nghiên cứu thu hồi tái sử
dụng tinh bột mì từ nguồn nước thải là nguyên liệu sản xuất giấy góp phần
giảm thiểu chi phí sản xuất” với mong muốn góp phần vào phát triển bền vững

1

ngành chế biến tinh bột khoai mì.
2. Mục đích của đồ án
Thu hồi tái sử dụng tinh bột mì từ nguồn nước thải làm nguyên liệu
sản xuất giấy góp phần giảm thiểu chi phí.
3. Mục tiêu của đồ án
- Thông qua nghiên cứu đề tài nắm được hiện trạng chất lượng
nước thải tinh bột mì.
- Xác định phương pháp thu hồi tinh bột mì trong nước thải đạt
lượng tối ưu.
- Đề xuất sản phẩm ứng dụng nhằm giảm chi phí cho sản xuất.
4. Yêu cầu của đồ án
- Thông tin thu thập được chính xác,trung thực và khách quan.
- Mẫu nghiên cứu và phân tích phải đảm bảo tính khoa học và tính
đại diện.
- Thu hồi được lượng tinh bột mì tối đa có trong nước thải bằng
phương pháp thích hợp.
- Giải pháp kiến nghị đưa ra phải thực tế, có tính khả thi và phù
hợp nhằm giảm thiểu chi phí cho sản xuất.
5. Ý nghĩa của đồ án
5.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
- Giúp sinh viên có thể qpá dụng lý thuyết và thực tế, rèn luyện kỹ
năng tổng hợp, phân tích số liệu.
- Tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiếp thu và học hỏi các kinh nghiệm
từ thực tế, đồng thời nâng cao kiến thức trong lĩnh vực nghiên cứu,
khả năng tiếp cận và xử lý thông tin.
- Củng cố thêm kiến thức chuyên nghành tạo điều kiện tốt hơn phục vụ

2

Công tác sau ra trường
5.2 Ý nghĩa thực tiễn
Thu hồi được lượng tinh bột mì còn trong nước thải góp phần làm tăng
khả năng xử lý nước thải tốt hơn vì thế giảm chi phí sản xuất cho
doanh nghiệp.

3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI TINH BỘT MÌ VÀ
NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT GIẤY
1.1 Tổng quan về tinh bột mì
1.1.1 Giới thiệu cây khoai mì
Khoai mì (hay còn gọi là sắn) có tên khoa học Manihot Esculenta là cây
lương thực ưa ẩm, có nguồn gốc từ lưu vực sông Amazone Nam Mỹ. Đến thế
kỷ XVI mới được trồng ở châu Á và châu Phi. Ở nước ta, khoai mì được trồng
ở khắp nơi từ Nam đến Bắc nhưng do quá trình sinh trưởng và phát triển của
khoai mì kéo dài, giữ đất lâu nên chỉ các tỉnh Trung du và thượng du Bắc Bộ
như: Phú Thọ, Tuyên Quang, Hòa Bình, …là điều kiện trồng trọt thích hợp
hơn cả. Khoai mì Việt Nam cũng bao gồm nhiều loại giống. Nhân dân ta
thường phân loại khoai mì căn cứ vào kích thước, màu sắc củ, thân, gân lá và
tính chất khoai mì đắng hay ngọt. Tính chất đắng hay ngọt của khoai mì quyết
định bởi hàm lượng acid HCN cao hay thấp. Tuy nhiên, trong công nghệ sản
xuất tinh bột người ta phân loại chỉ dựa trên tính chất: khoai mì đắng và khoai
mì ngọt.
Hình 1.1: Cây khoai mì (Nguồn: Internet)

4

Bảng 1.1: Phân loại cây khoai mì
Đặc điểm Khoai mì đắng Khoai mì ngọt
Hàm lượng acid HCN (mg/kg củ) 60 – 150 20–30
Hình dáng của lá 7 cánh 5 cánh
Hình dáng của thân Nhỏ và thấp To và cao
1.1.2 Thời vụ thu hoạch cây khoai mì
Thông thường, nông dân thường trồng khoai mì chính vụ vào khoảng từ
tháng 2 đến tháng 4. Và ở mỗi miền, thời gian thu hoạch khác nhau tùy thuộc
điều kiện khí hậu từng vùng.
Ở miền Bắc, trồng khoai mì vào tháng 3 là thuận lợi nhất vì lúc này có
mưa xuân ẩm, trời bắt đầu ẩm, thích hợp cho cây sinh trưởng, hình thành và
phát triển củ.
Vùng Bắc Trung Bộ, tháng 1 thích hợp nhất cho việc trồng khoai mì.
Nếu trồng sớm sẽ gặp mưa lớn làm thối hom chết mầm, còn trồng muộn khoai
non gặp khô rét sẽ sinh trưởng kém.
Vùng Nam Trung Bộ, khoai mì có thể trồng trong khoảng tháng 1 đến
tháng 3, trong điều kiện nhiệt độ tương đối cao và thường có mưa đủ ẩm. Một
số nơi bà con có thể trồng sớm hơn 1 – 2 tháng nhưng cùng thu hoạch vào
tháng 9, tháng 10 trước mùa mưa lũ.
Vùng Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, khoai mì trồng chủ yếu vào cuối mùa
khô, đầu mùa mưa (tháng 4 hay tháng 5) trong điều kiện nhiệt độ cao ổn định
và có mưa đều. Những nơi có điều kiện chủ động nước ở đồng bằng sông Cửu
Long, khoai mì thường trồng ngay từ đầu năm để kịp thu hoạch trước mùa lũ.

5

1.1.3 Cấu tạo củ khoai mì
Hình 1.2: Cấu tạo củ khoai mì (Nguồn: Internet)
Củ khoai mì thường có dạng hình trụ, nhỏ dần ở hai đầu (cuống và đuôi).
Kích thước cũng như trọng lượng củ tùy thuộc vào giống, đất trồng, điều kiện
canh tác và độ màu của đất mà nó dao động trong khoảng: dài 300 – 400mm,
đường kính từ 20 – 100mm.
Khoai mì là loại củ có lõi (tim củ) nối từ thân cây chạy dọc theo củ đến
đuôi củ. Có cấu tạo: vỏ gỗ, vỏ cùi, thịt sắn, lõi sắn. So với các loại củ khác thì
vỏ củ sắn là loại vỏ dễ phân biệt và dễ tách nhất.
Lớp vỏ gỗ chiếm 0,5 – 3% khối lượng củ. Gồm các tế bào có cấu tạo từ
cellulose và hemicellulose, hầu như không có tinh bột. Vỏ gỗ là lớp ngoài
cùng, sần sùi, màu nâu thẫm, chứa các sắc tố đặc trưng. Có tác dụng giữ cho
củ rất bền, không bị tác động cơ học bên ngoài.
Lớp vỏ cùi dày hơn vỏ gỗ, chiếm khoảng 8 – 20% trọng lượng củ. Gồm
các tế bào được cấu tạo bởi cellulose và tinh bột (5 – 8%). Giữa các lớp vỏ là
mạng lưới ống dẫn nhựa củ, trong mủ có nhiều tanin, enzyme và các sắc tố.
Thịt khoai mì (ruột củ) là thành phần chiếm chủ yếu của củ, bao gồm các
tế bào có cấu tạo từ cellulose và pentozan, bên trong là các hạt tinh bột và

6

nguyên sinh chất. Hàm lượng tinh bột trong ruột củ phân bố không đều. Kích
thước hạt tinh bột koảng 15- 80mm. Khoai mì càng để già thì càng có nhiều
xơ.
Lõi khoai mì thường nằm ở trung tâm dọc theo thân củ, nối từ thân đến
đuôi củ. Lõi chiếm từ 0,3 – 1% khối lượng củ. Thành phần cấu tạo chủ yếu là
cellulose và hemicelluloses.
1.1.4 Thành phần và tính chất hóa học của củ khoai mì
Thành phần hóa học trong củ khoai mì thay đổi tùy thuộc vào giống
khoai, loại đất trồng, cách trồng, khí hậu, sinh trưởng và thời gian thu hoạch
của từng vùng miền…
Cũng như phần lớn các loại hạt và củ, thành phần chính của củ khoai mì
là tinh bột. Ngoài ra, trong khoai mì còn có các chất: đạm, muối khoáng, lipit,
chất xơ và một số vitamin B1, B2. Như vậy, so với nhu cầu dinh dưỡng và
sinh tố của cơ thể con người, khoai mì là một loại lương thực, nếu được sử
dụng mức độ phù hợp thì có thể thay thế hoàn toàn nhu cầu đường bột của cơ
thể.
Bảng 1.2: Thành phần hóa học của cây khoai mì
Thành phần Theo Đoàn Dự và các Theo Recent Process in
(%) cộng sự, 1983 research and extension, 1998
Nước 70.25 63–70
Tinh bột 21.45 18–30
Chất đạm 1.12 1.25
Tro 0.4 0.85
Protein 1.11 1.2
Chất béo 5.13 0.08

7

Bảng 1.3: Thành phần hóa học trong vỏ củ khoai mì và bả mì
Thành phần Vỏ củ mì (mg/100g) Bả phơi khô (mg/100g)
Độ ẩm 10.8 – 11.4 12.5 – 13
Tinh bột 28 – 38 51.8 – 63
Sợi thô 8.2 – 11.2 12.8 – 14.5
Protein thô 0.85 – 1.12 1.5 – 2.0
Độ Tro 1 – 1.45 0.58 – 0.65
Đường tự do 1–1.4 0.37 – 0.43
Bảng 1.4: Thành phần hóa học trong củ khoai mì tươi
STT Thành phần Tỷ lệ (% )
1 Nước 60- 74,2
2 Tinh bột 30- 34
3 Protein 0,8- 1,2
4 Chất béo 0,3- 0,4
5 Xenlulozo 1,0- 3,0
6 Đường 1,0- 3,1
7 Tro 0,54
8 Các polyphenol 0,1- 0,3
9 Độc tố 0,001- 0,04
(Nguồn: Bảo quản và chế biến sắn, Cao Văn Hùng, 2001) [5].
a. Tinh bột
Tinh bột là thành phần quan trọng của củ khoai mì, nó quyết định giá trị
sử dụng của chúng. Hạt tin bột hình trống, đường kinh khoảng 35 micromet.
Tinh bột gồm 2 thành phần: Amylose (15- 25%) và amylopectin (75- 85%), tỷ

8

lệ amylopectin trong tinh bột khoai mì cáo nên gel tinh bột có độ nhớt, độ kết
dính cao và khả năng gel bị thoái hóa thấp.
Hàm lượng tinh bột tập trung nhiều nhất ở phần sát vỏ bao, càng đi sâu
vào lớp thịt sát lõi lượng tinh bột lại ít đi. Tinh bột có dạng hình cầu, hình
trứng hoặc hình mũ, có một số hạt trũng, có màu rất trắng. Nên trong quá trình
sản xuất nên loại bỏ vỏ để không tạo màu tối cho tinh bột.
Tinh bột khoai mì có kích thước từ 5 đến 40µm với những hạt lớn 25-
35µm, hạt nhỏ 5- 15µm và nhiều hình dạnh, chủ yếu là hình tròn, bề mặt nhẵn,
một bên mặt có chổ lõm hình nón và một núm nhỏ ở giữa. Dưới ánh sáng phân
cực, các liên kết ngang với mật độ từ trung bình tới dày đặc có thể thấy rõ.
Các nghiên cứu siêu cấu trúc bằng tia X cho thấy tinh bột khoai mì có cấu trúc
tinh thể dạng A và hỗn hợp A, B.
Khi hạt tinh bột khoai mì bị vỡ, có thể quan sát được các rãnh tạo cấu
trúc xốp của hạt. Các rãnh vô định hình kéo dài từ bề mặt tới tâm của hạt tạo
thành các lỗ xốp. Chính các lỗ xốp này giúp nước thâm nhập vào giúp trương
nở tinh bột, phá vỡ các liên kết hidro giữa các phân tử trong cấu trúc tinh thể,
tạo điều kiện cho tác dụng phân hủy của enzyme. Tinh bột khoai mì có cấu
trúc hạt tương đối xốp, liên kết giữa các phân tử trong cấu trúc tinh thể yếu, vì
vậy nó dễ bị phân hũy bởi các tác nhân như acid và enzyme hơn so với các loại
tinh bột khác như bắp, gạo.
Tinh bột khoai mì có hàm lượng amylopectin và phân tử lượng trung
bình tương đối cao, 215.00g/mol so với 30.500, 130.000, 224.500 và 276.000
tương ứng ở amylose của bắp, tinh bột lúa mì, tinh bột khoai tây và tinh bột
sáp. Hàm lượng amylose nằm trong khoảng 8-28%, nhưng nói chung đa số các
giống khoai mì có tỷ lệ amylose 16-18%. Tinh bột khoai mì có những tính chất
tương tự các loại tinh bột chứa nhiều amylosepectin như độ nhớt cao, xu
hướng thoái hóa thấp và độ bền gel cao. Hàm lượng amylosepectin và amylose
trong tinh bột khoai mì liên quan tới độ dính của củ nấu chính và nhiều tính
chất trong các ứng dụng công nghiệp.

9

Nhiệt độ hồ hóa tinh bột khoai mì trong khoảng 58.5-700
C so với 56-
660
C ở khoai tây và 62-720
C ở tinh bột bắp. Việc tạo ra các dẫn xuất của tinh
bột nhờ liên kết ngang hay việc thêm các chất có hoạt tính bề mặt có thể thay
đổi nhiệt độ hồ hóa. Nhiệt độ hồ hóa cũng ảnh hưởng đến chất lượng nấu của
tinh bột, nhiệt độ hồ hóa thấp thường làm chất lượng nấu thấp do tin bột dễ bị
phá vỡ.
Độ nhớt là tính chất quan trọng giúp tinh bột có nhiều ứng dụng trong
công nghiệp thực phẩm và các ngành công nghiệp vãi, giấy. Tinh bột khoai mì
có độ nhớt rất cao. Độ nhớt cao thể hiện ở lực liên kết yếu giữa các phân tử
tinh bột trong cấu trúc hạt. Xử lý hóa học, vật lý (gia nhiệt, xữ lý bằng áp suất
hơi, thêm các chất hóa học, thay đổi pH của môi trường) cũng như sự có mặt
của các chất như protein, chất béo, chất có hoạt tính bề mặt đều có ảnh hưởng
đến tinh bột khoai mì.
Độ nở và độ hòa tan của tinh bột cũng là tính chất quan trọng và cũng rất
khác nhau giữa các dạng tinh bột. Tính chất này của tinh bột khoai mì phụ
thuộc rất nhiều vào giống khoai mì, điều kiện môi trường sống, thời điểm thu
hoạch nhưng lại không liên quan đến kích thước hạt hay trọng lượng phân tử
tinh bột.
Cấu trúc gel của tinh bột khoai mì có độ bền cao hơn so với nhiều loại
ngủ cốc khác nên được ứng dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, đặc biệt
với những sản phẩm phải bảo quản trong thời gian dài.
b. Đường
Đường trong khoai mì chủ yếu là glucoza và một ít maltoza, saccaroza.
Khoai mì càng già thì hàm lượng đường càng giảm. Trong chế biến, đường
hoà tan trong nước được thải ra trong nước dịch.
c. Protein
Hàm lượng của thành phần protein có trong củ rất thấp nên cũng ít ảnh
hưởng đến quy trình công nghệ. Tỉ lệ khoảng:1-1,2%. Từ ngoài vào trong hàm
lượng đạm tăng lên một ít.

10

d. Nước
Lượng ẩm trong củ khoai mì tươi rất cao, chiếm khoảng 70% khối lượng
toàn củ. Lượng ẩm cao khiến cho việc bảo quản củ tươi rất khó khăn. Vì vậy
ta phải đề ra chế độ bảo vệ củ hợp lý tuỳ từng điều kiện cụ thể.
e. Độc tố trong củ khoai mì
Ngoài các thành phần có giá trị dinh dưỡng, trong củ khoai mì có chứa
độc tố, tanin, sắc tố và cả hệ enzyme phức tạp. Người ta cho rằng trong các
enzyme thì polyphenoloxydase xúc tác quá trình oxy hóa polyphenol thành
orthoquinol sau đó trùng hợp với các chất không có gốc phenol (các acid
amin) tạo thành chất có màu. Chất có màu này gây khó khăn cho việc chế biến
và nếu quá trình công nghệ không thích hợp sẽ cho sản phẩm chất lượng kém.
Độc tố trong khoai mì là CN-
, nhưng khi củ chưa đào lên thì nhóm này
nằm ở dạng glucoside gọi là linamarin (C10H17NO6). Dưới tác động của
enzyme hay ở môi trường acid, chất này phân hủy thành glucose, acetone và
acid cyanohydric. Như vậy, sau khi đào củ mì mới xuất hiện HCN tự do vì chỉ
sau khi đào thì các enzyme trong củ mới bắt đầu hoạt động mạnh và đặc biệt
xuất hiện nhiều trong khi chế biến và sau khi ăn vì trong dạ dày người hay
động vật là môi trường acid và dịch trong chế biến cũng là môi trường acid.
Linamarin tập trung ở vỏ cùi, dễ tách ra trong quá trình chế biến, hòa tan
tốt trong nước, kém tan trong rượu, rất ít hòa tan trong chloroform và hầu như
không tan trong ether. Vì hòa tan tốt trong nước nên khi chế biến, độc tố theo
nước dịch ra ngoài, nên mặc dù giống khoai mì đắng có hàm lượng độc tố cao
nhưng tinh bột và khoai mì lát chế biến từ khoai mì đắng vẫn sử dụng làm thức
ăn cho người và gia súc. Trong chế biến, nếu không tách dịch bào nhanh thì có
thể ảnh hưởng đến màu sắc của tinh bột do acid cyanohydric tác dụng với
nguyên tố sắc có trong củ tạo thành feroxy cyanate có màu xám. Tùy thuộc
giống và đất nơi trồng mà hàm lượng độc tố trong khoai mì là khác nhau.

11

+ H2O
Acetone cyanohydric
Linamarin
pH 3.5 – 6.0
Temperatures ≤ 650C
hydroxynitridelyase
pH > 4
Temperatures > 300C
Spontaneous breakdown
Hình 1.3: Phản ứng phân hủy CN-
từ Linamarin

12

f. Hệ enzyme
Trong khoai mì, các chất polyphenil và hệ enzyme polyphenoloxydaza
có ảnh hưởng nhiều tới chất lượng trong bảo quản và chế biến.
Hàm lượng tannin trong khoai mì ít nhưng sản phẩm oxy hoá tannin là
chất flobafen có màu sẫm đen khó tẩy. Khi chế biến, tannin còn có tác dụng
với Fe tạo thành sắt tannat cũng có màu xám đen. Cả hai chất này đều ảnh
huởng đến màu sắc của tinh bột nếu như trong chế biến không tách dịch bào
nhanh và triệt để.
1.2 Ứng dụng của tinh bột khoai mì trong đời sống
a. Nguồn nguyên liệu quan trọng trong đời sống
Trong tự nhiên, tinh bột được tìm thấy trong các loại rau củ, hạt, quả của
các loại cây trồng. Nó cũng là nguồn năng lượng quan trọng nhất của động vật
và con người. Tinh bột mì đóng một vai trò sống còn trong cuộc sống của
chúng ta. Từ các dữ liệu thống kê cho thấy ngày nay tinh bột càng có nhiều
ứng dụng quan trọng và thiết yếu trong các ngành nông nghiệp, công nghiệp…
ước tính có 4 nghìn ứng dụng. Các loại tinh bột tự nhiên được sử dụng phổ
biến và có giá trị thương mại chủ yếu bao gồm tinh bột khoai mì, tinh bột
khoai tây và tinh bột lúa mì. Tuy nhiên, thành phần và đặc tính của tinh bột
khoai mì là gần giống với tinh bột khoai tây và tốt hơn nhiều loại tinh bột bắp
và tinh bột lúa mì. Nhưng về giá cả, tinh bột khoai mì thường có giá thấp hơn
tinh bột khoai tây.
Với các ưu điểm hấp dẫn về đặc tính và giá cả, hiện nay đang có nhu cầu
tăng trưởng rõ rệt đối với tinh bột mì ở khắp nơi trên thế giới trong đó có cả
Việt Nam.
b. Những ứng dụng của tinh bột mì trong tinh bột thực phẩm
và ngành công nghiệp khác
• Các loại bánh
- Tinh bột được sử dụng là một trong những nguồn nguyên liệu chính để

13

sản xuất các loại bánh. Ngoài việc giảm giá thành sản xuất, tinh bột còn có
chức năng làm đầy, làm láng và góp phần tạo nên một số tính chất công nghệ
cho các sản phẩm bánh.
- Một số sản phẩm tiêu biểu: các sản phẩm bánh snack, bánh quy, bánh
rán…
- Bún, miến, mì ống, mì sợi, bánh tráng là những sản phẩm thực phẩm
rất thông dụng ở quy mô làng xã được chế biến từ tinh bột sắn.
• Tinh bột biến tính
- Đặc trưng chủ yếu của tinh bột biến tính chính là nó có độ nhớt cao
góp phần tạo độ sệt, độ đặc trong một số sản phẩm như nước sốt, nước chấm,
súp…
- Ngoài ra tinh bột biến tính còn tạo ra độ mờ đục cho một số sản phẩm
như nước sốt.
• Sản xuất các sản phẩm thủy phân từ tinh bột
- Bằng con đường thủy phân, tinh bột là nguyên liệu chính để sản xuất
ra các loại sản phẩm như: mạch nha, glucose, sorbitol, maltodextrin,…
- Từ glucose bằng con đường lên men người ta có thể sản xuất rượu,
cồn, mì chính…
- Sorbitol là phụ gia tạo cấu trúc rất thông dụng trong các sản phẩm
thực phẩm.
• Sản xuất đường glucose
- Nguyên liệu: bột hoặc tinh bột các loại củ cũng như các loại hòa thảo.
Ở các nước khác chủ yếu dùng tinh bột ngô, tinh bột khoai tây; ở nước ta dùng
tinh bột sắn để sản xuất đường glucose.
- Chất lượng tinh bột ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và hiệu suất
thu hồi. Chất lượng tinh bột thấp quá trình đường hóa kéo dài, phản ứng không
triệt để, sản phẩm có màu xấu khó khăn cho quá trình xử lý, hiệu suất thu hồi

14

thấp.
- Quá trình sản xuất gồm 3 giai đoạn chủ yếu: đường hóa dịch bột thành
dịch, xử lý dịch đường hóa, kết tinh tinh thể từ mật và chế biến thành sản
phẩm.
• Sản xuất mì chính
- Mì chính là muối mononatri của acid glutamic (C5H8NO4Na). Có 2
dạng: bột và tinh thể, là chất điều vị có giá trị trong công nghiệp thực phẩm,
trong nấu nướng thức ăn hằng ngày.
- Tinh bột được dùng trong sản suất mì chính bằng phương pháp lên
men sử dụng những chủng vi sinh vật có khả năng tổng hợp các acid amin từ
các nguồn glucid và đạm vô cơ sau đó tách lấy acid glutamic để sản xuất mì
chính. Phương pháp này có nhiều ưu điểm: không cần sử dụng nguyên liệu
protid, không cần sử dụng nhiều hóa chất và thiết bị chịu ăn mòn, hiệu suất
cao giá thành hạ.
• Keo dán hoặc chất kết dính
- Do tinh bột có thể tạo nên dung dịch có độ nhớt rất cao sau khi hồ hóa,
do đó nó được ứng dụng trong sản xuất các loại hồ, keo dán.
• Thức ăn gia súc
- Thông thường thức ăn gia súc được sản xuất từ nguyên liêu củ có
chứa nhiều tinh bột như bắp, khoai, sắn.
- Ngoài ra tinh bột còn thường được sử dụng như chất độn bổ sung
trong quá trình sản xuất thức ăn gia súc.
• Dược phẩm
- Tinh bột được sử dụng trong ngành dược phẩm chủ yếu là làm tá
dược (chất độn), chất kết dính, hoặc được sử dụng làm màng bọc viên thuốc.
• Dệt nhuộm

- Tinh bột là chất lý tưởng để bổ sung vào trong quá trình dệt. Đó là lý
15

do tại sao tinh bột được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất sợi, chỉ, vải cotton,
và sợi polyester. Tinh bột giữ vai trò quan trọng trong ba giai đoạn dệt, đó là:
hồ vải, in và hoàn thiện.
- Giai đoạn in: tinh bột được sử dụng nhằm ngăn cản các tác nhân gây ô
nhiễm trong khi in.
- Giai đoạn hoàn thiện: tinh bột thường sử dụng là tinh bột sắn, được
cung cấp với những tỷ lệ khác nhau để vải bóng và bền, ví dụ vải cotton là
12%, vải tổng hợp là 18%, tơ nhân tạo là 8%...
• Sản xuất giấy
- Tinh bột được dùng trong sản xuất giấy để làm khô bề mặt và bao
phủ bề mặt của giấy.

16

CỦ MÌ
TƯƠI
trực tiếp
Bột
Cắt lát
Bột bán
Gỗ, ván ép
Hình 1.4: Ứng dụng của tinh bột mì

17

1.3 Tổng quan về ngành sản xuất tinh bột mì
1.3.1 Tình hình chế bến tinh bột mì trên thế giới và khu vực Châu Á
Sắn là loại cây lương thực quan trọng ở các nước nhiệt đới như Brazil,
Nigeria, Thái Lan, Indonexia,, Việt Nam…Củ sắn chứa nhiều tinh bột, hiện nay
tại các nước trồng sắn trên thế giới phần lớn sắn được sử dụng làm thức ăn người
và gia súc. Một lượng nhỏ sử dụng trong các lĩnh vực công nghiệp chế biến.
Trong năm 2006, kim ngạch nhập khẩu tinh bột sắn của EU tăng khoảng
18%, ước đạt 14 triệu EUR, tương đương 32.000 tấn. Trong EU, nhập khẩu mặt
hàng này lớn nhất là Đức, chiếm 25% thị phần nhập khẩu của EU và có tốc độ
phát triển hàng năm là 46%. Đức nhập khẩu nhiều tinh bột sắn để làm nguồn
nguyên liệu cho ngành sản xuất phụ gia thực phẩm trong nước. Việc sản xuất tinh
bột sắn từ các nước đang phát triển hiện đang phải đối mặt với sự cạnh tranh gay
gắt từ phía các công ty chế biến tinh bột của EU.
Thái Lan là nước cung cấp tinh bột sắn hàng đầu cho thị trường EU, chiếm
45% thị phần nhập khẩu. Ngoài Thái Lan, các nước đang phát triển khác chỉ
chiếm 2%, trong đó Việt Nam chiếm 1,7% tổng thị phần nhập khẩu tinh bột sắn
của EU. Ở nước ta sắn được trồng khắp từ Nam tới Bắc, nhiều nhất là vùng trung
du miền núi. Việt Nam hiện đang sản xuất hàng năm hơn 2 triệu tấn sắn củ tươi,
đứng hàng thứ 11 trên thế giới về sản lượng sắn, nhưng lại là nước xuất khẩu tinh
bột sắn đứng hàng thứ 3 trên thế giới sau Thái Lan và Indonexia.
Trong chiến lược toàn cấu cây sắn đang được tôn vinh là một trong những
loại cây lương thực dể dàng thích hợp với những vùng đất cằn cỗi và là loại cây
công nghiệp triển vọng có khả năng cạnh tranh cao với nhiều loại cây công
nghiệp khác. Ở nước ta cây sắn đang chuyển đổi nhanh chóng vai trò từ cây
lương thục truyền thống sang cây công nghiệp, sự hội nhập đang mở rộng thị
trường sắn tạo nên những cơ hội chế biến tinh bột, tinh bột biến tính bằng hóa

18

chất và enzim, …góp phần vào sự phát triển kinh tế đất nước
Từ cây lương thực "chống đói", cây sắn Việt Nam đã có khối lượng xuất
khẩu đứng thứ 3 thế giới và trở thành cây "xóa đói giảm nghèo" của bà con nông
dân. Tuy nhiên, cây sắn"lên ngôi" cũng đang nảy sinh nhiều vấn đề bất cập. Việt
Nam có 41 nhà máy chế biến tinh bột sắn đã và đang xây dựng với tổng công suất
thiết kế khoảng 3.130 tấn bột/ngày. Nhưng với gần 264.000 ha sắn hiện có, 41
nhà máy cũng chỉ đáp ứng được 39,6% sản lượng. Trong khi Bộ NN-PTNN, dự
kiến diện tích trồng sắn sẽ đạt khoảng 300.000 ha vào năm 2005.
Triển vọng khả quanTại hội thảo về sắn châu á lần thứ 6 họp tại TP.HCM,
Việt Nam được đánh giá là nước có bước tiến lớn về phát triển cây sắn trong hơn
10 năm trở lại đây. Nhờ áp dụng nhiều giống mới có năng suất cao và hàm lượng
bột lớn như các giống KM 60, KM 94, KM 98... Năng suất sắn bình quân cả nước
từ 79,9 tạ/ha năm 1999 đã tăng lên 106,4 tạ/ha năm 2001 và tăng thêm 20 tạ cho
mỗi ha vào năm 2002. Diện tích trồng sắn cũng không ngừng mở rộng, từ
220.000 ha năm 1999 lên 263.900 ha năm 2001 và đến tháng 9/2002 đã có
270.000 ha. Hiện nay khối lượng sắn xuất khẩu của Việt Nam đạt khoảng
200.000 tấn/năm, đứng hàng thứ ba thế giới, chỉ sau Thái Lan và Indonesia.
Nhu cầu của thế giới đối với tinh bột sắn ngày càng gia tăng, nhất là tại các
thị trường Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc và Nhật Bản, bên cạnh các thị
trường tiêu thụ sắn khô truyền thống là EU và Mỹ. Trong đó, sắn khô chủ yếu
làm lương thực (58%) và thức ăn gia súc (28%). Tinh bột sắn nhiều công dụng
hơn, ngoài việc làm thực phẩm trực tiếp còn là nguyên liệu không thể thiếu trong
nhiều ngành công nghiệp lớn như để làm hồ, in, định hình và hoàn tất trong công
nghiệp dệt, làm bóng và tạo lớp phủ bề mặt cho công nghiệp giấy. Đồng thời tinh
bột sắn còn dùng trong sản xuất cồn, bột nêm, mì chính, sản xuất men và công
nghệ lên men vi sinh và chế biến các thực phẩm khác như bánh phở, hủ tiếu, mỳ
sợi...

19

1.3.2 Tình hình sản xuất tinh bột mì ở Việt Nam
Việt Nam hiện đang sản xuất hàng năm hơn 2 triệu tấn sắn (khoai mì) củ
tươi, đứng thứ 11 trên thế giới về sản lượng sắn, nhưng lại là nước xuất khẩu tinh
bột sắn đứng thứ 3 trên thế giới sau Thái Lan và Indonesia. Trong chiến lược toàn
cầu cây sắn đang được xem là một loại cây lương thực dễ trồng, thích hợp với
những vùng đất cằn cỗi, đây cũng là cây công nghiệp triển vọng có khả năng cạnh
tranh với nhiều loại cây trồng khác.
Ở nước ta, cây sắn đang chuyển đổi nhanh chóng đóng vai trò là cây công
nghiệp. Sự hội nhập đang mở rộng thị trường sắn, tạo nên những cơ hội chế biến
tinh bột, tinh bột biến tính bằng hóa chất và Enzim, sản xuất sắn lát, sắn viên để
xuất khẩu và sử dụng trong công nghiệp thực phẩm, trong sản xuất thức ăn gia
súc và làm nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp khác, góp phần vào sự phát
triển kinh tế của đất nước.
Tinh bột mì ở Việt Nam đã trở thành một trong bảy mặt hàng xuất khẩu
mới có triển vọng được chính phủ và các địa phương quan tâm.
nhỏ
Rữa tinh bột
pha

20

1.3.4 Quy trình sản xuất tinh bột mì nói chung
Tách rửa tinh bột
Hình 1.5: Quy trình sản xuất tinh bột mì nói chung

21

Đầu tiên, củ được ngâm để hòa tan bớt dịch bào, làm mềm củ và rửa sơ bộ các
tạp chất như đá, cát, đất và một phần vỏ. Sau đó tiến hành nghiền để phá vỡ tế bào,
giải phóng tinh bột. Tách rửa tinh bột bằng rây để loại bỏ các phần tử lớn và dịch bào
nhằm đảm bảo chất lượng tinh bột. Tách bã lớn, chủ yếu là cellulose và rửa tách tinh
bột lẫn với bã. Tách dịch bào khỏi sữa tinh bột bằng ly tâm. Tinh chế sữa tinh bột và
tách bã nhỏ. Rửa tinh bột để tách các tạp chất hoà tan và không hoà tan lần cuối bằng
xiclon nước, bằng bể rửa, máng rửa hay bằng máy ly tâm.
Trong sản xuất tinh bột từ củ, khi dịch bào vỏ thoát khỏi tế bào, tiếp xúc với
oxy của không khí, thường nhanh chóng bị oxy hoá tạo thành những chất màu có
tên gọi là Melanin. Mặt khác, tinh bột rất dễ dàng hấp thụ màu của dịch bào, trở
nên không trắng và rất khó tẩy rửa hoàn toàn chất màu khỏi tinh bột bằng nước.
Để đảm bảo tinh bột có màu trắng tự nhiên thì quá trình công nghệ phải ngắn và
tách dịch bào càng sớm càng tốt.
1.3.5 Quy trình sản xuất tinh bột mì của Thái Lan
Khoai mì được nghiền nát thành hỗn hợp lỏng và được bơm lên thùng chứa,
vào hệ thống chiết xuất, vào thiết bị lắng lọc để lấy dịch sữa bột và tách bã riêng.
Bã được đưa đi ép nén nhờ băng tải và thiết bị ép bã nhằm tách bớt lượng nước
trong bã, sau đó mang đi phơi khô, sấy sử dụng làm thức ăn gia súc, hoặc phục vụ
cho các nhu cầu khác. Dịch sữa bột được đưa qua hệ thống cyclone cát để tách cát
trước khi đưa vào thiết bị phân ly. Dưới tốc độ cao 4500 vòng/phút, dịch tinh bột
sẽ phân tách thành lớp nước dịch và tinh bột. Nước dịch sẽ được tách ra và nồng
độ tinh bột được tăng cao, trước khi ra khỏi thiết bị phân ly cuối. Sữa bột sẽ tách
nước nhờ máy ly tâm. Tại đây nước sẽ được tách ra và bột được giữ lại, sau đó
chuyển qua hệ thống sấy khô trước khi qua ray lọc và đóng bao. Công đoạn sấy
được sử dụng hệ thống sấy khí động, đảm bảo yêu cầu sấy khô bột nhưng không
để bột bị hồ vón cục.

22

Khi nhiệt độ đạt mức cho phép, tinh bột được thổi vào cyclone để lắng và
làm nguội. Sau đó tinh bột được chuyển qua ray lọc và đóng bao.
Bên cạnh những lợi ích của việc chế biến tinh bột từ khoai mì đem lại, thì
ngành công nghiệp chế biến khoai mì đã gây ra nhiều mặt tiêu cực cho môi
trường, gây ô nhiễm môi trường nước, làm mất cân bằng môi trường sống của
một số loài thủy sinh, gây ảnh hưởng đến sức khỏe và đời sống của con người.
Xả ra
nguồn
tiếp nhận

23

lý sơ bộ
nén
Hệ thống xử lý
khói
Đóng bao, vô kho

24

Hình 1.6: Quy trình sản xuất tinh bột mì của Thái Lan
1.5 Nước thải chế biến tinh bột mì
1.5.1 Nguồn phát sinh
Quy trình sản xuất khoai mì có nhu cầu sử dụng nước rất lớn (15 – 20
m3
/tấn sản phẩm). Lượng nước thải mang theo một phần tinh bột không thu hồi
hết trong sản xuất, các protein, chất béo, các chất khoáng… Trong dịch bào của
củ và các thành phần SO 2-
, SO 2-
từ công đoạn tẩy trắng sản phẩm. Lưu lượng
3 4
nước thải lớn và có nồng độ chất hữu cơ rất cao (16 – 20 kg COD/m3
nước thải)
là một nguồn gây ô nhiễm lớn cho môi trường.
Trong quy trinhg sản xuất này, nguồn gây ô nhiễm nước thải gồm nước thải
rả củ, nước thải nghiền củ, ly tâm, sàn loại sơ, lọc thô, khử nước và nước thải tách
dịch.
- Trong công đoạn rửa, nước thải được sử dụng trong công đoạn rửa củ mì
trước khi lột bỏ để loại bỏ các chất bẩn bám trên bề mặt. Nếu rửa không đầy đủ
bùn bám trên củ sẽ làm cho tinh bột có màu rất xấu. Nước thải trong quá trình rửa
củ mì, cắt vỏ có chứa bùn, đất, cát, mảnh vỏ, HCN tạo ra do phân hủy
phazeolunatin trong vỏ thịt nhờ xúc tác của men cyanoaza…
- Nước thải trong quá trình nghiền củm lọc thô có nhiều tinh bột, protein và
khoáng chất tách ra trong quá trình nghiền thô.
- Nước thải tong quá tình tách dịch có nồng độ chất hữu cơ cao (BOD), các
chất rắn lơ lửng nhiều. Ngoài ra trong nước thải này có chưa các dịch bào có
Tanin, men và nhiều chất vi lượng có mặt trong củ mì.
Tóm lại, lượng nước thải phát sinh từ nhà máy dự kiến có 10% bắt nguồn
từ nước rửa củ và 90% xả ra từ công đoạn ly tâm, sàng lọc, khử nước.

25

1.5.2 Thành phần và tính chất nước thải
• Độ pH thấp: Độ pH của nước thải quá thấp sẽ làm mất khả năng tự làm
sạch của nguồn nước tiếp nhận do các vi sinh vật có sẵn trong nước bị kìm hãm
phất triển. Nước thải có tính axit sẽ có tính ăn mòn làm mất cân bằng trao đổi chất
của tế bào, ức chế sự phát triển bình thường của quá trình sống.
• Hàm lượng chất hữu cơ cao: Loại nước thải từ chế biến tinh bột mì là
loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao. Loại nước thải này khi xử ra nguồn
tiếp nhận sẽ làm cho nồng độ oxy bão hào tan trong nước giảm đi nhanh chóng.
Nếu nồng độ Do tụt xuống dưới 3mg/l sẽ kìm hãm sự phát triển của thủy sinh vật
và ảnh hưởng tới phát triển của hệ sinh thái thủy vực. Ngoài ra khi thỉa ra ngoài
môi trường bị ứ đọng sẽ gây mùi hoii thối khó chịu do chất hữu cơ phân hủy kỵ
khí tạo thành.
• Hàm lượng chất lơ lửng cao: các chất kow lửng khi thải ra môi trường
nước sẽ nổi trên mặt nước tạo thành lớp dầy lâu dần lớp đó sẽ ngả màu xám,
không những làm mất vẻ mỹ quan mà quan trọng hơn chính là lớp này nổi lên sẽ
cản trở quá trình trao đổi oxy và truyền sáng dẫn đến nước trong tình trạng kỵ kí.
Ngoài ra còn lắng xuống đáy sẽ phân hủy trong điều kiện kỵ khí gây ra mùi hôi
thối cho khu vực.
• Hàm lượng chất dinh dưỡng cao: Nitrat là sản phẩm cuối cùng của sự
phan hủy các chất chứa nito. Trong nước tự nhiên noongd độ nitrat thường nhỏ
hơn 5mg/l. Trong vùng nước ô nhiễm nồng độ nitrat cao sẽ gây hiện tượng phú
dưỡng hóa làm cho ảnh hưởng đén chất lượng nước. Photphat cũng là chất dinh
dưỡng cho sự phát triển của rong tảo, nồng độ nhỏ hơn 0.01mg/l trong tự nhiên
nhưng nguồn nước thải công nghiệp thì nồng độ photphat có thể đạt đến 0.5mg/l.
1.3.3 Vi sinh vật trong nước thải tinh bột mì
Có nhiều dạng vi sinh vật cũng được tìm thaays trong nước thải của nhà

26

máy sản xuất tinh bột mì.
- Vi khuẩn: trực khuẩn Gram (+), Bacillus…
- Nấm men: Candiada sp, …
- Nấm mốc
Do sự có mặt của các chất xơ cellulose trong nước thải ở những giai
đoạn sản xuất đầu tiên đã kích thích sự phát triển của nấm mốc.
1.6 Nguyên liệu sản xuất giấy
Sợi cenllulose là nguyên liệu thô chính cho công nghệ sản xuất giấy và bột
giấy. Các tế bào thực vật , đặt biệt là tế bào gỗ , chứa rất nhiều sợi cenllulose.
Trong công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy , sợi cenlulose chủ yếu được cung
cấp từ các nguồn sau :
- Các loại gỗ : bạch đàn , mở , keo …
- Các loại thực vật ngoài gỗ : tre nứa, bã nía, rơm rạ …
- Các vật liệu tái sinh : vải, giấy vụn , giấy đã sử dụng
Trong đó, gỗ là nguồn cung cấp sợi quan trọng nhất. Thành phần hóa học cơ
bản của gỗ bao gồm:
a. Cenlulo
Cenlulo là một carbohydrate, thành phần phân tử bao gồm các nguyên tố
carbon, hydrogen và oxygen. Phân tử cenlulo do nhiều phân tử đường glucose tạo
thành nên còn được gọi là polysaccharide.
Công thức hóa học của cenlulo là (C6H10O5)n, cenlulo rất dễ thủy phân thành
đường glucose (C6H10O5) trong môi trường axit. Tính chất của các vật liệu bằng
cenlulo phụ thuộc nhiều vào khối lượng phân tử của nó. Khối lượng phân tử càng
thấp thì độ bền của sợi cenlulo càng giảm.

27

b. Hemicenlulo
Các chuỗi cenlulo dạng dài được gọi là anpha cenlulo. Các chuỗi cenlulo
ngắn hơn thường được gọi chung là hemicenlulo. Thông thường, người ta chia
hemicenlulo thành 2 loại:
• Beta cenlulo ( giá trị n nằm trong khoảng 15 – 90).
• Gamma cenlulo ( giá trị n nhỏ hơn 15).
Trái với cenlulo – là polymer của một đường đơn duy nhất ( glucose),
hemicenlulo là các polimer của 05 loại đường khác nhau:
• Hexoce: glucose, mannose, glactose.
• Pentose: cylose, arabinose
Một số hemicenlulo liên kết với các cenlulo, số còn lại chủ yếu là liên kết
với lignin.
Trong quá trình sản xuất bột giấy từ gỗ bằng phương pháp hóa học, số
lượng, vị trí và cấu trúc của hemicenlulo thường thay đổi đáng kể. Thông thường,
hemicenlulo dễ phân hủy và hòa tan hơn cenlulo nên hàm lượng của hcungs trong
bột giấy luôn thấp hơn trong gỗ.
c. Lignin
Thuật ngữ holoxenlulo dùng để chỉ tổng lượng carbohydrate có trong sợi gỗ
(cenlulovà hemicenlulo). Ngoài holocenlulo, trong gỗ còn chứa một chất cao
phân tử, không có hình dạng xác định gọi là lignin. Lignin đóng vai trò là cầu nối
các sợi với nhau.Về cấu tạo hóa học, lignin là một polymer thơm bao gồm các
đơn vị phenyl propane liên kết với nhau trong không gian 03 chiều.
d. Extractive
Ngoài holoxenlulo và lignin, trong các sợi gỗ còn có chứa một số chất khác
như acid béo, nhựa cây, phenol, rượu, protein,...Hầu hết các chất này tan trong

28

Assignment, Essay
nước và được gọi chung là extractive.
Bảng 1.5 Thành phần hóa học của một số loại gỗ
Loại gỗ Gỗ Gỗ bạch đàn Gôc than
Thành phần
bạch dương
Cenlulo (%) 46 38 43
Lignin (%) 29 25 23
Hemicenlulo 26 34 31
(%)
Chất chiết ( %) 1,7 2,3 1,5
Tro ( %) 0,3 0,4 0,7
(Nguồn: giáo trình “Công nghệ xử lý nước thải “Trần Văn Nhân_ Ngô Thị
Nga)
1.6.1 Công nghệ sản xuất giấy
a) Thủ công
Thời xưa, nguyên liệu làm giấy được cắt vụn ra và giã nhỏ trong nước thành
bột lỏng. Các sợi được phân tán mỏng trong nước. Đầu tiên giấy được múc ra
bằng một cái rây nổi trên mặt nước. Lưới ở dưới đáy rây được gắn chặt vào
khung. Mỗi tờ giấy được múc ra phải được làm khô trong rây và chỉ được đem ra
sau khi khô. Vì thế mà cần đến rất nhiều rây.
Vào khoảng năm 600 kỹ thuật múc giấy cải tiến dùng loại rây múc lan
truyền đến Triều Tiên và sau đó đến Nhật. Ở loại rây múc này khung rây có thể
gỡ ra khỏi rây. Tờ giấy vừa được múc có thể được lấy ra khi còn ẩm và đem đi
phơi khô. Kỹ thuật này còn được sử dụng cho đến ngày nay ở các loại giấy múc

Assignment, Essay
29

bằng tay và nói chung nguyên tắc sản xuất giấy (cắt vụn, giã nhỏ trong nước, múc
và hong khô) vẫn không thay đổi cho đến ngày nay.
b) Quy trình sản xuất giấy và bột giấy hiện
đại Gia công nguyên liệu thô
Bao gồm rửa sạch nguyên liệu, loại bỏ tạp chất và cắt mảnh theo kích
cỡ thích hợp đáp ứng yêu cầu của phương pháp ssanr xuất bột giấy.
Sản xuất bột giấy
- Nghiền bột từ sợi tái chế
Trong nhiều năm qua, việc sử dụng sợi tái chế để sản xuất bột giấy và xeo
giấy đã trở nên phổ biến. Việc sử dụng loại vạt liệu này trong thời gian gần đây
đã tăng lên đáng ker. Các phát triển công nghệ hiện đại tập trung chủ yếu vào việc
nâng cấp chất lượng bột giấy từ các vật liệu tái chế và chính do thành công trong
lĩnh vực này đã dẫn đến việc sử dụng rất rộng rãi loại bột giấy từ sợi tái chế.
- Nghiền bột cơ học
Trong nghiền bột cơ học, các sợi chủ yếu bị tách rời nhau do lực cơ học
trong máy nghiền hoặc trong thiết bị tinh chế. Qui trình công nghệ nguyên thủy là
gia công gỗ tròn bằng đá – gỗ được ép bằng đá nghiền quay trong. Công nghệ này
làm ra mọi loại bột giấy có độ dai tương đối thấp.
Ở các nhà máy tinh chế TMP ( Thermal Mechanical Pulping) và các máy
nghiền áp lực cách xử lý cơ học được tiến hành ở áp lực và nhiệt độ cao, do vậy
bột giấy có các thuộc tính độ dai tốt hơn bọt giấy cơ học truyền thống. Thực hiện
qui trình công nghệ này ở các máy tinh chế có độ linh hoạt cao hơn trong việc lựa
chọn nguyên liệu, vì sau đó có thể tận dụng vụn gỗ, cũng như các nguyên liệu , vì
sau đó có thể tận dụng vụn gỗ, cũng như các nguyên liệu sợi ngoài gỗ.
- Nghiền bột hóa học và bán hóa học

30

Trong nghiền bột hóa học và bán hóa học, nguyên liệu sợi được xử lý với
hóa chất ở nhiệt độ và áp lực cao ( nấu). Mục đích của quá trình xử lý này là
nhằm hòa tan hoặc làm mềm thành phần chính của chất lignin liên kết các sợi
trong nguyên liệu với nhau, đồng thời lại gây sự phá hủy càng ít càng tốt với
thành phần cellulose ( tăng độ dai của các sợi). Cách xử lý này được tiến hành
trong nồi áp suất ( nồi nấu), có thể vận hành theo chế độ liên tục hoặc từng mẻ.
Có hai loại công nghệ nghiền bột hóa học chính: các quy trình kiềm hóa (
quy trình sulphate, quy trình xút) và quy trình sulphite.
Trong quá trình sulphate, dịch nấu có độ kiềm cao và các thành phần
hoạt tính làcác ion hydroxyl, sulphite và hydrogen sulphite. Các thành phần hoạt
tính qua trình nghiền bột giấy bằng xút là hydroxyl và carbonate. Nghiền bột giấy
sulphate tạo ra loại bột giấy dai nhất trong khi nghiên fbootj giấy xút thích hợp hơn với các
nguyên liệu chứa lignin thấp như các loại cây một năm, tre nứa,...
Các chất hoạt tính trng quy trình sulphite là sulphur dioxide tự do,
sulphite hoặc ion hydrogen sulphite. Bột giấy sulphite có độ sáng không tẩy cao
nhất nên thường chỉ cần hóa chất để tẩy hơn so với bột giấy sulphate và bột giấy
xút.
• Rửa bột
Tách bột cellulose ra khỏi dịch nấu ( dịch đne). Dịch đen bao gồm các hợp
chất chứa Na: Na2SO4, NaOH, Na2S, Na2CO3, lignin,... Qúa trình rửa bột thường
sử dụng nước sạch, lượng nước sử dụng cần hạn chế tới mức tối thiểu nhưng vẫn
dảm bảo sao cho tách bột cellulose đtạ hiệu quả cao và nồng độ kiềm trong dịch
đen là cao nhất.
• Tẩy trắng.
Mục đích của tẩy bộ giấy hóa học là làm sáng màu lignin tồn dư trong bột
giấy sau khi nấu. Để khử được lignin nguwoif ta dùng cholrine, hypochlorite,

31

chlorine dioxide, oxygen hoặc ozone và đặc biệt là peroxide. Một cách truyền
thống, có thể nói rằng quy trình tẩy trắng bao gồm 03 giai đoạn chính:
- Giai đoạn clo hóa, oxy hóa trong môi trường axit để phân hủy phần lớn
lignin còn sót lại trong bột.
- Giai đoạn thủy phân kiềm sản phẩm lignin hòa tan trong kiềm nóng
được tách ra khỏi bột.
- Giai đoạn tẩy oxy hóa để thay đổi cấu trúc các nhóm mang màu còn sót
lại.
Các tác nhân tẩy thường sử dụng: chlorine, hypocholorite, natri (
NaOCl), hypochlorite canxi (Ca(OCl)2), dioxit chlorite (ClO2), ozone (O3),..

32

Assignment, Essay
Bảng 1.6: Chức năng của một số chất dùng trong công đoạn tẩy bột giấy
Hóa Chức năng Ưu điểm Nhược điểm
chất
Cl2 Oxy hóa và clo hóa Khử lignin tốt, rẻ Nếu sử dụng không hợp lý có thể
lignin. tiền. làm mất dộ dai của bột, tạo clo hữu
cơ.
NaOCl Oxy hóa, hoa Dễ làm và dễ sử Nếu sử dụng không hợp lý có thể
ftanlignin, làm sáng dụng. làm mất độ dai của bột, tạo ra
màu. cloroform.
ClO2 Oxy hóa, hòa tan Đạt độ Tạo ra clo hữu cơ.
lignin. trắng cao,
không phân
hủy bột.
O3 sử dụng Oxy hóa, hòa tan Dòng thải Phải có thiết bị chuyên dùng để sản
với NaOH lignin. không chứa clo, xuất ozone, có thể làm mất độ dai
không gây độc của bột.
hại.
H2O2 Oxy hóa và làm Dễ sử dụng không Giá thành cao.
sáng màu. gây độ hại.
( Nguồn: Giáo trình “ Công nghệ ử lý nước thải” Trần Văn Nhân_ Ngô Thị
Nga)

Assignment, Essay
33

- Nghiền bột giấy
Làm cho các xơ sọi được hydrat hóa, dẻo, dai, tăng bề mặt hoạt tính, giải
phóng gốc hydroxyl làm tăng diện tích bề mặt, tăng độ mềm mại, hình thành độ
bền của tờ giấy. Sau công đoạn nghiền bột, bột giấy được trộn với chất độn và
làm chất phụ gia để đưa đến bộ phận xeo giấy.
- Xeo giấy
Tạo hình sản phẩm trên lưới và thoát nước để giảm độ ẩm của giấy. Sau đó
giấy được thu qua sấy và có sản phẩm khô.
- Thu hồi và xử lý các dịch dùng trong khâu tẩy
Để có thể đạt được hiệu quả kinh tế cao, các quy tình công nghệ nghiền bột
bằng phương pháp hóa học bắt buộc phải có hệ thống thu hồi háo chất và năng
lượng hiệu quả. Các hệ thống thu hồi còn là chìa khóa để làm cho các nhà máy
sản xuất bột giấy hóa học tương thích với môi tường, theo yêu cầu của công
chúng, chính quyền và người tiêu dùng. Nhìn chung các quá trình thu hòi bao
gồm các bước chủ yếu:
- Cô đặc để giảm lượng nước.
- Đốt dịch đã qua cô dặc ở nhiệt độ cao để tạo hơi nước va fthu hòi các
chất vô cơ, một số trường hợp có khí nữa.
- Chuyển hóa các chất vô cơ thành các háo chất nấu hoạt tính. Ví dụ về
quá trình này là kiềm đó bằng dung dịch kiềm loãng và sữa vôi. Sau đó, tách bùn
vôi và dung dịch trắng gồm NaOH, Na2S, Na2CO3, NaSO4 được thu hồi và tuần
hoàn sử dụng lại cho công đoạn nấu.

34

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THU HỒI
2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu
- Thu hồi lượng tinh bột mì có trong nước thải tinh bột mì của làng
nghề sản xuất tinh bột mì quận Thủ Đức.
- Góp phần làm chất phụ gia trong ngành giấy.
2.1.2 Phạm vi nghiên cứu
Nước thải tinh bột mì của làng nghề sản xuất tinh bột mì quận Thủ Đức.
2.1.3 Địa điểm và thời gian đồ án
Địa điểm lấy mẫu: Nước thải tinh bột mì của làng nghề Thủ Đức
Vị trí lấy mẫu: hố thu nước
Thời gian lấy mẫu: 9h sáng (07/05/2018 đến 25/07/2018).
Bảo quản mẫu: bảo quản ở pH < 2
2.1.4 Dụng cụ và hóa chất
- Dung dịch H2SO4 10%
- Dung dịch NaOH 5%
- Dung dịch Al2(SO4)3.18H2O 5%
- Dung dịch K2Cr2O7 0.0167M
- Dung dịch PAC 30%
- Chỉ thị Ferroin
2.2 Phương pháp thu hồi
2.2.1 Phương pháp phân tích mẫu
Bảng 2.1: Các thông số quan trắc hiệu quả xử lý trong quá trình thực

35

Assignment, Essay
nghiệm
STT Thông số Phương pháp
1 pH Đo bằng giấy đo pH
2 COD Phương pháp bicromat
3 Độ màu Đo bằng máy đo quang phổ
Việc xác định độ màu trong nghiên cứu này được tiến hành trắc quang tại
bước sóng 630 nm (A630).
Hiệu suất xử lý độ màu (H, %) được xác định theo công thức:
H (%) =
A
0
− A
t .100
A
0
Với A0 và At tương ứng là giá trị độ hấp thu quang xác định tại bước sóng
630nm của mẫu nước thải ở thời điểm ban đầu (trước xử lý )và mẫu ở thời điểm t
(sau t phút xử lý).
2.2.2 Phương pháp thực nghiệm
Phương pháp nghiên cứu là phương pháp thực nghiệm dựa trên khảo sát các
yếu tố ảnh hưởng đến thu hồi tinh bột mì trong nước thải bằng phương pháp lọc
cơ học (lọc lưới) và phương pháp keo tụ. sau đó đánh giá chất lượng giấy làm
được từ lượng tinh bột thu đươch qua hai phương pháp.
2.2.2.1 Mô hình thực nghiệm
Mô hình Jartest: Dựa trên moo hình có sẵn trong phòng thí nghiệm Viện
Khoa Học Ứng Dụng Hutech trường ĐH Công Nghệ Tp.HCM. Thiết bị gồm 6

Assignment, Essay
36

Assignment, Essay
cách khuấy quay cùng tốc độ. Nhờ hộp số tốc độ quay có thể điiều chỉnh được ở
khoảng 10 – 200 vòng/phút. Cánh khuấy dạng turbine gồm 2 bản nằm cùng mặt
phawnhr đứng và đặt trong 6 cốc (beaker) với thể tích mỗi cốc là 1000 ml.
2.2.3 Phương pháp khảo sát điều kiện tối ưu
Khảo sát sơ bộ với các lượng phèn khác nhau trong khoảng rộng dựa vào
tham khảo tại mục 6 TCXDVN 33-2006 đối với phèn nhôm và phèn sắt.
Sau khi khảo sát sơ bộ, dựa vào đồ thị chọn khoảng lượng phèn tối ưu. Tiếp
tục tham khảo sát lượng phèn tối ưu xung quanh đã chọn. Phèn sử dụng là
Al2(SO4)3.18H2O.
Kết quả tối ưu được lấy trung bình từ các lần thí nghiệm Sau khi có kết quả
tối ưu sẽ thu hồi lượng tinh bột tối ưu.
2.2.3.1 Thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu
Điều kiện thí nghiệm:
- pH: 7.0;
- Giai đoạn phản ứng đông tụ: Thời gian khuấy 20 phút với tốc độ
140 vòng/phút;
- Giai đoạn tạo bông: Thời gian khuấy 15 phút với tốc độ 40 vòng/phút;
- Lượng Al2(SO4)3.18H2O: Thay đổi từ 50 - 300 (mg/L)
Bảng 2.2: Quy trình thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu
Mẫu 1 2 3 4 5 6
V (ml) mẫu NT 300 300 300 300 300 3
00
pH 7 7 7 7 7 7
Lượng Phèn (mg/L) 50 100 150 200 250 3
00

Assignment, Essay
37

Assignment, Essay
Khuấy với tốc độ 140 vòng/phút trong 20 phút
Cho vào mỗi cốc 1 ml PAC 30%, giảm tốc độ khuấy còn 40 vòng/phút
trong 15 phút, sau đó để lắng 10 phút rồi đem đi lọc lấy lớp nước trong,
đem đi đo độ màu ở bước sóng 455 nm

Assignment, Essay
38

Assignment, Essay
2.2.3.2 Thí nghiệm xác định pH tối ưu
- Điều kiện thí nghiệm:
- pH: Thay đổi từ 4.0 – 9.0
- Giai đoạn phản ứng đông tụ: Thời gian khuấy 20 phút với tốc độ
140 vòng/phút;
- Giai đoạn tạo bông: Thời gian khuấy 15 phút với tốc độ 40 vòng/phút;
- Lượng Al2(SO4)3.18H2O;
Bảng 2.3: Quy trình thí nghiệm xác định pH tối ưu
Mẫu 1 2 3 4 5 6
V (ml) mẫu NT 300 300 300 300 300 300
pH 4 5 6 7 8 9
Lượng Phèn (mg/L) Kết quả từ thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu
Khuấy với tốc độ 140 vòng/phút trong 20 phút
Cho vào mỗi cốc 1 ml PAC 30%, giảm tốc độ khuấy còn 40 vòng/phút
trong 15 phút, sau đó để lắng 10 phút rồi đem đi lọc lấy lớp nước trong,
đem đi đo độ màu ở bước sóng 455 nm
2.2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu
- Sử dụng phần mêm Microsoft Excel 2016 để xử lý số liệu từ quá
trình phân tích trong phòng thí nghiệm
- Biểu diễn các thông số của quá trình xác định điều kiện tối ưu và
quá trình chạy mô hình bằng đồ thị và bảng biểu.
- Thu được lượng tinh bột mì tối ưu.

Assignment, Essay
39

- So sánh chất lượng giấy với phương pháp thu hồi tinh bột mì bàng lọc
lưới

40

Assignment, Essay
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Thí nghiệm thu hồi tinh bột mì bằng phương pháp hóa lý
3.1.1 Kết quả ảnh hưởng của phèn nhôm đến hiệu quả thu hồi tinh
bột mì
Điều kiện thi nghiệm
Nồng độ CODvào: 2418 (mgO2/L)
Độ màu 0.283
pH 7.0
Giai đoạn phản ứng đông tụ: Thời gian khuấy 20 phút với tốc đổi 140
vòng/phút; Giai đoạn tạo bông: Thời gian khuấy 15 phút với tốc độ 40 vòng/phút;
Lượng phèn nhôm thay đổi từ 50 - 300 (mg/l)
Bảng 3.1: Khảo sát độ màu ban đầu của nước thải tinh bột mì.
Lượng 50 100 150 200 250 300
phèn
Độ màu Lần 1 0.281 0.281 0.281 0.281 0.281 0.281
ban đầu
Lần 2 0.298 0.298 0.298 0.298 0.298 0.298
Lần 3 0.280 0.280 0.280 0.280 0.280 0.280
TB 0.283 0.283 0.283 0.283 0.283 0.283

Assignment, Essay
41

Assignment, Essay
0.3
0.298 0.298 0.298 0.298 0.298 0.298
0.295
0.29
0.285
0.283 0.283 0.283 0.283 0.283 0.283
0.28
0.281 0.281 0.281 0.281 0.281 0.281
0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28
0.275
0.27
50 ml 100 ml 150 ml 200 ml 250 ml 300 ml
Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình
Hình 3.1: Biểu đồ thể hiện độ màu ban đầu của nước thải tinh bột mì.
Nhận xét:
Bảng 3.2: Độ màu của nước thải tinh bột mì sau hóa lý.
Lượng 50 100 150 200 250 300
phèn
Độ màu Lần 1 0.114 0.071 0.070 0.055 0.060 0.075
lúc sau
Lần 2 0.123 0.082 0.079 0.060 0.065 0.065
Lần 3 0.104 0.063 0.060 0.046 0.052 0.059
TB 0.114 0.072 0.070 0.053 0.059 0.067

Assignment, Essay
42

0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
50 ml 100 ml 150 ml 200 ml 250 ml 300 ml
Hình 3.2: Biểu đồ thể hiện độ màu sau hóa lý của nước thải tinh bột mì.
Nhận xét: : phèn nhôm ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý độ màu vì thế khi khi
cho lượng phèn bằng 200 là lượng phèn tối ưu tối ưu khi độ màu giảm nhiều nhất
là 0.053 giảm gấp 81.27 lần.
Bảng 3.2: Khảo sát COD ban đầu của nước thải tinh bột mì.
Lượng 50 100 150 200 250 300
phèn
COD Lần 1
ban đầu 2512 2512 2512 2512 2512 2512
Lần 2
2433 2433 2433 2433 2433 2433
Lần 3
2310 2310 2310 2310 2310 2310

43

Assignment, Essay
TB
2418 2418 2418 2418 2418 2418
2550
2512 2512 2512 2512 2512 2512
2500
2450
2433 2433 2433 2433 2433 2433
2400
2418 2418 2418 2418 2418 2418
2350
2310 2310 2310 2310 2310 2310
2300
2250
2200
50 ml 100 ml 150 ml 200 ml 250 ml 300 ml
Hình 3.3: Biểu đồ thể hiện COD đầu vào của nước thải tinh bột mì.
Bảng 3.4: Khảo sát COD lúc sau của nước thải tinh bột mì.
Lượng 50 100 150 200 250 300
phèn
COD Lần 1
ban đầu 1685 1421 1115 1012 1280 1462
Lần 2
1705 1419 1075 981 1173 1325
Lần 3
1681 1387 1050 996 1209 1169
TB
1690 1409 1080 996 1221 1319

Assignment, Essay
44

Assignment, Essay
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
50 ml 100 ml 150 ml 200 ml 250 ml 300 ml
Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện COD sau hóa lý của nước thải tinh bột mì.
Nhận xét: phèn nhôm ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý COD vì thế khi khi
cho lượng phèn bằng 200 là lượng phèn tối ưu tối ưu khi COD giảm nhiều nhất
là 996 giảm gấp 58.8 lần
Bảng 3.5: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng lượng phèn nhôm đến hiệu
quả thu hồi tinh bột mì
Nước thải sau xử lý
S
Lượng
Hiệu
Hiệu Lượng
Al2(SO4)3.18H2 COD suất tinh bột
T pH suất Độ
O (mg/ khử thu
T COD màu
(mg/L) L) màu hồi(g)
(%)
(%)
1 50 7.0 1690 30.10 0.114 59.72
7.23

Assignment, Essay
45

Assignment, Essay
2 100 7.0 1409 41.74 0.072 74.56
9.13
3 150 7.0 1080 55.34 0.070 75.27
10.56
4 200 7.0 996 58.80 0.053 81.27
14.31
5 250 7.0 1221 49.52 0.059 79.15
12.76
6 300 7.0 1319 45.47 0.067 76.33
11.57
90
80
74.56 75.27
81.27 79.15
76.33
70
suất
60 59.72
55.34
58.8
50 49.52
45.47
Hiệu
40 41.74
30 30.1
20
10
0
50 100 150 200 250 300
Hiệu suất COD 30.1 41.74 55.34 58.8 49.52 45.47
Hiệu suất Độ màu 59.72 74.56 75.27 81.27 79.15 76.33
Hình 3.5: Biểu đồ thể hiện hiệu suất COD và độ màu sau hóa lý
của nước thải tinh bột mì.
Nhận xét: Dựa vào đồ thị ta thấy khi tăng lượng phèn nhôm trong nước thải
thì hiệu suất tăng. Hiệu suất COD và độ màu tại 58.8% và 81.27% tương ứng tại
nồng độ 200mg/L thu hồi được lượng tinh bột mì tối ưu là 14.31g thì khả năng xử

Assignment, Essay
46

lý bắt đầu giảm. Do pH nước thải giảm khi tăng nồng độ phèn nên càng tăng
lượng phèn nhôm sẽ giảm khả năng xử lý và thu hồi lượng tinh bột mì giảm.Vì ở
môi trường acid phèn nhôm sẽ thủy phân tồn tại ở dạng Al3+
xử lý kém hơn.
Phèn nhôm thủy phân: Al2 ( SO4 ) 3 + 6 H 2 O → 2 Al (OH ) 3 + 6 H +
+3SO4
2−
Khi dư phèn nhôm, pH nước có tính acid, keo Al(OH)3 ở dạng Al3+
(aq):
Al (OH ) 3 ( s ) + 6 H 2 O ( aq ) → Al 3+
( aq ) + 6H 2O
3.1.2 Thí nghiệm ảnh hưởng pH đến hiệu suất thu hồi tinh bột mì
Điều kiện thi nghiệm
Nồng độ CODvào: 2418 (mgO2/L)
Độ màu 0.283
pH thay đổi từ 4 – 9
Giai đoạn phản ứng đông tụ: Thời gian khuấy 20 phút với tốc độ 140
vòng/phút; Giai đoạn tạo bông: Thời gian khuấy 15 phút với tốc độ 40 vòng/phút;
Lượng phèn nhôm thay đổi từ 200 (mg/l)
Bảng 3.4: Khảo sát ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý độ màu
PH 4 5 6 7 8 9
Độ Lần 1 0.281 0.281 0.281 0.281 0.281 0.281
màu
ban
đầu
Lần 2 0.298 0.298 0.298 0.298 0.298 0.298
Lần 3 0.280 0.280 0.280 0.280 0.280 0.280

47

TB 0.283 0.283 0.283 0.283 0.283 0.283
0.3
0.298 0.298 0.298 0.298 0.298 0.298
0.295
0.29
0.285
0.283 0.283 0.283 0.283 0.283 0.283
0.28
0.281 0.281 0.281 0.281 0.281 0.281
0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28
0.275
0.27
pH= 3 pH= 4 pH=5 pH= 6 pH= 7 pH= 8
Hình 3.6: Biểu đồ thể hiện độ màu ban đầu của nước thải tinh bột mì.
Bảng 3.5: Khảo sát ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý độ màu.
PH 3 4 5 6 7 8
Độ Lần 1 0.109 0.080 0.075 0.050 0.070 0.065
màu
lúc
sau
Lần 2 0.119 0.089 0.072 0.059 0.067 0.071

48

Assignment, Essay
Lần 3 0.117 0.090 0.076 0.06 0.071 0.075
TB 0.114 0.087 0.074 0.057 0.069 0.07
0.5
0.45 0.114
0.4
0.35 0.117 0.087
0.3 0.074
0.069 0.07
0.25 0.09
0.119 0.057
0.2
0.076
0.071 0.075
0.15
0.089
0.072
0.06
0.067 0.071
0.109 0.059
0.1
0.08 0.075 0.07 0.065
0.05 0.05
0
pH= 3 pH= 4 pH=5 pH= 6 pH= 7 pH= 8
Hình 3.7: Biểu đồ thể hiện độ màu lúc sau của nước thải tinh bột mì.
Nhận xét: pH ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý COD vì thế khi khi pH =7 là
pH tối ưu khi độ màu giảm nhiều nhất là 0.057 giảm gấp 79.72 lần
pH 4 5 6 7 8 9
COD Lần 12512 2512 2512 2512 2512 2512
ban đầu
Lần 2 2433 2433 2433 2433 2433 2433

Assignment, Essay
49

Assignment, Essay
Lần 3 2310 2310 2310 2310 2310 2310
TB 2418 2418 2418 2418 2418 2418
2550
2500
2512 2512 2512 2512 2512 2512
2450
2433 2433 2433 2433 2433 2433
2400
2418 2418 2418 2418 2418 2418
2350
2300 2310 2310 2310 2310 2310 2310
2250
2200
pH= 3 pH= 4 pH=5 pH= 6 pH= 7 pH= 8
Hình 3.8: Biểu đồ thể hiện COD ban đầu của nước thải tinh bột mì
PH 4 5 6 7 8 9
COD Lần 1 1681 1512 1428 1083 1301 1412
Lúc sau
Lần 2 1856 1619 1236 1227 1157 1493
Lần 3 1790 1423 1254 1120 1045 1568

Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu thu hồi tái sử dụng tinh bột mì từ nguồn nước thải là nguyên liệu sản xuất giấy góp phần giảm thiểu chi phí sản xuất

Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu thu hồi tái sử dụng tinh bột mì từ nguồn nước thải là nguyên liệu sản xuất giấy góp phần giảm thiểu chi phí sản xuất

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu thu hồi tái sử dụng tinh bột mì từ nguồn nước thải là nguyên liệu sản xuất giấy góp phần giảm thiểu chi phí sản xuất

Similar to Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu thu hồi tái sử dụng tinh bột mì từ nguồn nước thải là nguyên liệu sản xuất giấy góp phần giảm thiểu chi phí sản xuất (20)

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn (20)

Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu thu hồi tái sử dụng tinh bột mì từ nguồn nước thải là nguyên liệu sản xuất giấy góp phần giảm thiểu chi phí sản xuất