Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của công ty cổ phần bia sài gòn-miềntrung

  • Số trang: 100 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 54 |
  • Lượt tải: 0
tranphuong

Đã đăng 58976 tài liệu

Mô tả:

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây nền công nghiệp thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng phát triển không ngừng. Kinh tế phát triển, thu nhập được nâng cao, đời sống người dân được cải thiện… Tuy nhiên, bên cạnh những thành tựu đạt được thì chúng ta đang phải đối mặt với một vấn đề mang tính toàn cầu và đe dọa đến sự sống, đó là vấn đề ô nhiễm môi trường. Hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường đang trở nên rất bức xúc không những cho mỗi quốc gia mà còn cho toàn nhân loại, trong đó hoạt động sản xuất công nghiệp được xác định là một trong những nguyên nhân ô nhiễm chính. Vì vậy vấn đề bảo vệ môi trường là vấn đề toàn cầu, là quốc sách của hầu hết các quốc gia trên thế giới. Trong giai đoạn hiện nay, sự toàn cầu hóa và hợp tác quốc tế để cùng nhau phát triển là rất cần thiết cho mỗi quốc gia và Việt Nam cũng không nằm ngoài xu thế đó. Tuy nhiên, chúng ta cũng đang đứng trước những thuận lợi và thách thức. Một trong những thách thức lớn nhất là vấn đề môi trường. Chính phủ Việt Nam đã rất quan tâm đến vấn đề này nên đã ban hành nhiều văn bản pháp luật như: luật bảo vệ môi trường (1994), nghị định 26/CP ngày 26/4/1996 của Chính Phủ về xử phạt hành chính… và luật môi trường sửa đổi bổ sung (2006) nhằm quản lý và bảo vệ môi trường tốt hơn. Chúng ta đã gia nhập WTO (11/1/2007) thì vấn đề môi trường là vô cùng quan trọng; nó có thể quyết định đến thành công hay thất bại của một doanh nghiệp. Trong xu thế phát triển chung đó, ngành công nghiệp Rượu- Bia- Nước giải khát, không những vừa mang lại lợi nhuận cao mà còn đóng góp đáng kể (hơn 5000 tỷ đồng) cho ngân sách của nhà nước. Vì thế, nhà máy bia Sài Gòn - Miền Trung, được xây dựng tại khu công nghiệp Phú Tài - Thành phố Quy Nhơn - Tỉnh Bình Định, công suất tối đa 50 triệu lít/năm có kế hoạch mở rộng lên 100 triệu lít/năm trong tương lai. Nhà máy sẽ góp phần giải quyết việc làm cho các lao động, không chỉ lao động trực tiếp trong nhà máy mà còn các lao động ở các mạng lưới phân phối và tiêu thụ sản phẩm; đồng thời đóng góp một phần không nhỏ cho ngân sách nhà nước. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, các loại chất thải (đặc biệt là nước thải) phát sinh từ hoạt động sản xuất tại nhà máy có tác động tiêu cực tới hệ sinh thái và môi trường xung quanh. Do đó, vấn đề quan tâm nhất là nguồn nước thải từ quá trình sản xuất bia cần phải được xử lý một cách hiệu quả. Với những lý do trên, đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty Cổ phần bia Sài Gòn - Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm” đã được lựa chọn làm đồ án tốt nghiệp. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 1 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA, CÁC CHẤT THẢI TỪ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA VÀ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ I.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA I.1.1. Tình hình sản xuất, tiêu thụ Bia trên thế giới và ở Việt Nam I.1.1.1. Sơ lược về Bia Định nghĩa bia của Pháp: “Bia là một loại đồ uống thu được từ quá trình lên men dịch các chất chiết từ đại mạch nảy mầm, có bổ sung không quá 15% nguyên liệu đường khác và hoa houblon”. [1] Định nghĩa bia của Đức: “Bia là một loại đồ uống thu nhận được nhờ lên men, không qua chưng cất và chỉ sử dụng đại mạch nảy mầm, hoa houblon, nấm men và nước”. [1] Định nghĩa Bia của Việt Nam: “Bia là loại đồ uống lên men có độ cồn thấp, được làm từ nguyên liệu chính là malt đại mạch, houblon, nấm men và nước”. [1] Bia là loại nước giải khác có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dưỡng cao và có độ cồn thấp, mùi vị thơm ngon và bổ dưỡng. Uống bia với một lượng thích hợp không những có lợi cho sức khỏe, ăn cơm ngon, dễ tiêu hóa mà còn giảm được sự mệt mỏi sau ngày làm việc mệt nhọc. Khi đời sống kinh tế xã hội phát triển nhu cầu tiêu thụ bia của con người càng tăng. So với những loại nước giải khát khác, bia có chứa một lượng cồn thấp (3 – 8%), và nhờ có CO2 trong bia nên tạo nhiều bọt khi rót, bọt là đặc tính ưu việt của bia. Về mặt dinh dưỡng, một lít bia có chất lượng trung bình tương đương với 25g thịt bò hoặc 150g bánh mỳ loại một, hoặc tương đương với nhiệt lượng là 500 kcal. Vì vậy bia được mệnh danh là bánh mỳ nước.[1] Ngoài ra trong bia còn có vitamin B1, B2, nhiều vitamin PP và axit amin rất cần thiết cho cơ thể. Trong 100ml bia 10% chất khô có: 2,5 – 5 mg vitamin B 1, 35 – 36 mg vitamin B2 và PP [1]. Chính vì vậy từ lâu bia đã trở thành thứ đồ uống quen thuộc được rất nhiều người ưa thích. Nước ta có khí hậu nhiệt đới, dân số tương đối lớn, hơn 83 triệu người và có tỉ lệ dân số trẻ chiếm đa số nên tiềm năng tiêu thụ nước giải khát nói chung và bia nói riêng là rất lớn, cần được khai thác. Thực tế, ngành công nghiệp bia ở nước ta ngày càng phát triển mạnh và có những bước tiến đáng kể về số lượng và chất lượng. Thành công của ngành bia không những đóng góp một tỷ trọng không nhỏ vào ngân sách nhà nước mà còn góp phần tạo công ăn việc làm cho hàng vạn lao động. [1] Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 2 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. I.1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới Đối với các nước có nền công nghiệp phát triển, đời sống kinh tế cao thì bia được sử dụng như một thứ nước giải khát quan trọng. Hiện nay, trên thế giới có 25 nước sản xuất bia với tổng sản lượng trên 100 tỷ lít/năm, trong đó: Mỹ, Đức, mỗi nước sản xuất trên dưới 10 tỷ lít/năm; Trung Quốc 7 tỷ lít/năm (bảng 1.1). Thống kê bình quân mức tiêu thụ hiện nay ở một số nước công nghiệp tiên tiến năm 2004 như sau: Cộng hòa Czech hơn 150 lít/người/năm; Đức 115 lít/người/năm; Mỹ trên 80 lít/người/năm (bảng 1.2). Bảng 1.1. Sản lượng bia các nước (triệu lít) [1] Quốc gia 2002 2003 2004 2005 Mỹ 23300 23340 23440 23270 Đức 10840 10550 10580 10580 Nga 7390 7560 8420 8840 Brazin 8500 8300 8260 8500 Mexico 6400 6640 6200 6300 Anh 5670 5800 5880 5890 Tây Ban Nha 2790 2970 3020 3020 Ba Lan 2600 2730 2800 2850 Canada 2200 2300 2320 2320 Hà Lan 2490 2510 1920 2190 Bảng 1.2. Tình hình tiêu thụ bia trên thế giới năm 2004 [1] Xếp hạng Tổng lượng Bình quân Tỉ lệ tăng so Quốc gia năm tiêu thụ (triệu đầu người với năm 2003 2004 lít) (lít) Trung Quốc 1 28640 22,1 14,6% Mỹ 2 23974 81,6 0,9% Đức 3 9555 115,8 -1,6% Brazin 4 8450 47,6 2,8% Nga 5 8450 58,9 11,1% Nhật 6 6549 51,3 0,7% Anh 7 5920 99,0 -1,8% Mexico 8 5435 51,8 2,0% Tây Ban Nha 9 33,76 83,8 0,9% Ba Lan 10 26,70 69,1 -2,4% CH Czech 15 18,78 156,9 2,1% Tổng lượng tiêu thụ trên thế giới năm 2003 khoảng 144,296 tỷ lít, năm 2004 khoảng 150,392 tỷ lít (tăng 4,2%). Bảng 1.3. Phân chia lượng bia tiêu thụ theo vùng [1] Vùng Lượng bia tiêu thụ (%) Vị thứ Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 3 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. Châu Âu Châu Á Bắc Mỹ Trung / Nam Mỹ Châu Phi Địa Trung Hải Trung Đông 32,8 28,7 17,4 14,4 4,7 1,4 0,6 1 2 3 4 5 6 7 Lượng bia tiêu thụ tăng hầu hết khắp các vùng, ngoại trừ vùng Địa Trung Hải, đẩy lượng tiêu thụ bia trên thế giới tăng lên. Nhưng lượng tăng đáng kể nhất là Trung Quốc với tốc độ tăng đến 14,6% (bảng 1.2). Châu Á là một trong những khu vực có lượng bia tiêu thụ tăng nhanh, các nhà nghiên cứu thị trường bia của thế giới nhận định rằng Châu Á đang dần giữ vị trí dẫn đầu về tiêu thụ bia trên thế giới. Trong khi sản xuất bia ở Châu Âu có giảm, thì ở Châu Á, trước kia nhiều nước có mức tiêu thụ bia theo đầu người thấp, đến nay đã tăng bình quân 6,5%/năm. Thái Lan có mức tăng bình quân cao nhất 26,5%/năm; tiếp đến là Philippin 22,2%/năm; Malaysia 21,7%/năm; Indonesia 17,7%/năm. Đây là những nước có tốc độ tăng nhanh trong khu vực. Các nước xung quanh ta như Singapor đạt 18 lít/người/năm, Philippin 20 lít/người/năm… (theo số liệu của Viện rượu bia NGK Việt Nam). Thị trường bia Nhật Bản chiếm 66% thị trường bia khu vực với 30,9 tỷ USD. Lượng bia tiêu thụ năm 2004 đã đạt trên 6500 triệu lít (theo nguồn từ Kirin news – Nhật Bản) Thị trường bia của Trung Quốc phát triển là nguyên nhân chủ yếu thúc đẩy sự tăng trưởng của ngành công nghiệp bia Châu Á. Đến năm 2004, tổng lượng bia tiêu thụ ở Trung Quốc là 28.640 triệu lít, xếp thứ hạng đầu tiên trên thế giới. Tổng lượng bia tiêu thụ ở các nước khu vực Châu Á trong năm 2004 đạt 43.147 triệu lít, tăng 11,2% so với năm 2003. [1] Quy mô sản xuất bia của nhà máy – chính sách thị trường Trong công nghiệp sản xuất bia, quy mô sản xuất mang ý nghĩa kinh tế rất lớn. Chính vì vậy, tại các thị trường mà thõa mãn được nhu cầu như Mỹ, Nhật một số hãng bia siêu lớn thống lĩnh thị trường: Thị trường Mỹ do 5 công ty kiểm soát, còn Nhật do 4 công ty kiểm soát chiếm 40% thị phần, tại Canada 94% thị trường do 2 công ty kiểm soát [1]. Tại Trung Quốc, trong số hơn 800 nhà máy bia thì 18 nhà máy có công suất lớn hơn 150 triệu lít/năm và đã sản xuất 2.500 triệu lít/năm, chiếm ¼ sản lượng bia của cả nước. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 4 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. Do thị trường bia trên thế giới đang phát triển một cách năng động, các hãng bia sử dụng các chiến lược kinh doanh khác nhau. Tại Mỹ và Châu Âu, do thị trường bia đã ổn định, chiến lược kinh doanh bia là dành thị phần, giảm chi phí sản xuất. Ngược lại, tại Trung Quốc là nơi thị trường đang tăng trưởng thì chiến lược là phát triển sản xuất, tăng sản lượng và nâng cao chất lượng. Ngoài ra cần phải xây dựng nhà máy bia phân tán ở nhiều vùng nhằm thu hút người tiêu dùng. I.1.1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam 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, như vậy ngành bia Việt Nam đã có lịch sử hơn 100 năm. Hiện nay, 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 thuộc Trung ương và địa phương quản lý, các nhà máy liên doanh với các hãng nước ngoài. Công nghiệp bia phát triển kéo theo sự phát triển của các ngành sản xuất khác và hàng năm ngành bia đã đóng góp cho ngân sách nhà nước một lượng đáng kể. Tình hình sản xuất bia trong nước Do tác động của nhiều yếu tố như tốc độ tăng trưởng GDP, tốc độ tăng dân số, tốc độ đô thị hóa, tốc độ đầu tư… mà ngành công nghiệp Bia phát triển với tốc độ tăng trưởng cao. Chẳng hạn như năm 2003, sản lượng bia đạt 1290 triệu lít, tăng 20,7% so với năm 2002, đạt 79% so với công suất thiết kế, tiêu thụ bình quân đầu người đạt 16 lít/năm, nộp ngân sách nhà nước khoảng 3650 tỷ đồng. [1] Về số lượng cơ sở sản xuất Số lượng cơ sở sản xuất giảm xuống so với những năm cuối thập niên 1990, đến năm 2003 chỉ còn 326 cơ sở sản xuất so với 469 cơ sở năm 1998 [1]. Điều này là do yêu cầu về chất lượng bia, về mức độ vệ sinh an toàn thực phẩm ngày càng cao, đồng thời do sự xuất hiện của nhiều doanh nghiệp bia lớn có thiết bị và công nghệ tiên tiến… nên có sự cạnh tranh gay gắt, nhiều cơ sở sản xuất quy mô nhỏ, chất lượng thấp không đủ khả năng cạnh tranh đã phá sản hoặc chuyển sang sản xuất sản phẩm khác. Trong các cơ sở sản xuất đó, Sabeco có năng suất trên 200 triệu lít/năm, Habeco có năng suất hơn 100 triệu lít/năm, 15 nhà máy bia có năng suất trên 15 triệu lít/năm và khoảng 165 cơ sở sản xuất có năng suất dưới 1 triệu lít/năm. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 5 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. 7 6 6 4.7 Tỷ lít 5 4 3 3 2 1.3 1.4 1.5 2 1.6 1 0 2003 2004 2005 2006 2008 2010 2015 2025 Năm Hình 1.1. Đồ thị biểu diễn sản lượng bia cả nước qua các năm [2]. Về mức độ tiêu thụ bia Hai Tổng công ty Sabeco và Habeco có đóng góp tích cực và giữ vai trò chủ đạo trong ngành bia. Riêng năm 2003, doanh thu của ngành Bia- Rượu- NGK Việt Nam đạt 16.497 tỷ đồng, nộp ngân sách nhà nước 5000 tỷ đồng, tạo điều kiện việc làm và thu nhập ổn định cho trên 20.000 lao động. Sản lượng tiêu thụ bia toàn quốc đạt 1290 triệu lít chiếm 78,8% công suất thiết kế, trong đó Habeco và Sabeco đạt 472,28 triệu lít (chiếm 36,61% toàn ngành bia) [1]. Mức tiêu thụ bình quân đầu người ở Việt nam tăng lên nhanh chóng trong vòng 10 năm qua, từ mức dưới 10 lít/người/năm ở năm 1997 tăng lên 18 lít/người/năm vào năm 2006, dự kiến đến năm 2015 là 35 lít/người/năm. 40 35 35 28 lít/người 30 25 20 15 10.5 11 13.25 14 11.5 12.5 15 18 16 16.83 10 5 0 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2010 2015 Năm Hình 1.2. Đồ thị biểu diễn mức tiêu thụ bình quân đầu người qua các năm [2]. Định hướng phát triển nền công nghiệp bia Việt Nam đến năm 2020 Do mức sống ngày càng tăng, mức tiêu thụ ngày càng cao không kể các nước Châu Âu, Châu Mỹ có mức tiêu thụ bia theo đầu người rất cao do có thói quen uống bia từ lâu đời, các nước Châu Á tiêu dùng bình quân 17 lít/người/năm [1]. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 6 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. Truyền thống văn hóa dân tộc và lối sống tác động đến mức tiêu thụ bia, rượu. Ở các nước có cộng đồng dân tộc theo đạo hồi, không cho phép giáo dân uống rượu bia nên mức tiêu thụ bình quân theo đầu người ở mức thấp. Tại Việt Nam, không bị ảnh hưởng của tôn giáo trong tiêu thụ bia nên thị trường còn phát triển. Năm 1995 dân số Việt Nam là 74 triệu người, năm 2000 khoảng 81 triệu người và hiện nay trên 83 triệu người. Do vậy dự kiến mức tiêu thụ bình quân theo đầu người vào năm 2010 là 28 lít/người/năm, sản lượng 3 tỷ lít/năm và đến năm 2015 mức tiêu thụ bình quân là 35 lít/người/năm với sản lượng 6 tỷ lít/năm. [2] I.1.2. Tổng quan chung về công nghệ sản xuất bia I.1.2.1. Đặc trưng nguyên liệu sản xuất bia Bốn loại nguyên liệu chính không thể thiếu trong quá trình sản xuất bia là: malt đại mạch, hoa houblon, nước và nấm men. Chất lượng của chúng quyết định đến chất lượng của bia thành phẩm. Hiểu biết đầy đủ các tính chất của nguyên liệu, tác dụng của chúng đối với quá trình sản xuất và sản phẩm bia là cơ sở của quá trình điều hành sản xuất và xử lý, từ đó có thể điều hành quá trình công nghệ một cách hợp lý nhất. 1. Malt đại mạch và gạo tẻ - Malt đại mạch Chứa hàm lượng tinh bột lớn, vỏ dính rất chắc vào hạt. Hạt lúa mạch được xử lý bằng cách ngâm hạt vào trong nước, để cho chúng nảy mầm đến một giai đoạn nhất định và sau đó làm khô hạt đã nảy mầm trong các lò sấy nhằm thu hạt ngũ cốc đã mạch nha hóa (malt). Mục tiêu chủ yếu của quy trình này là hoạt hóa, tích lũy về khối lượng và hoạt lực của hệ enzym trong đại mạch. Hàm lượng ẩm trung bình của đại mạch thường là 14 – 14,5%. Hàm lượng ẩm có thể biến thiên từ 12% trong điều kiện thu hoạch khô ráo đến trên 20% trong điều kiện ẩm ướt. Đại mạch có độ ẩm cao cần được sấy khô để bảo quản được lâu và không làm mất khả năng nảy mầm. Hàm lượng trung bình của các thành phần tính theo khối lượng chất khô như sau: [1] - Cacbonhydrat tổng số 70 – 85% - Protein 10,5 – 11,5% - Các chất vô cơ 2 – 4% - Chất béo 1,5 – 2% - Các chất khác 1- 2% - Gạo tẻ Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 7 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. Ở Việt Nam, gạo tẻ thường được dùng làm nguyên liệu thay thế kèm theo malt để hạ giá thành sản phẩm. Tỷ lệ gạo khoảng 20 – 30%. Gạo tẻ là nguồn nguyên liệu dễ kiếm, không cần nhập ngoại. Thành phần và tính chất của gạo tẻ như sau: [3] - Hàm ẩm 12% - Độ hòa tan 76% - Tinh bột 75% - Chất béo 1 – 1,5% - Protein 8% - khoáng 1 – 1,2% - Xơ 0,5 – 0,8% 2. Hoa Houblon Đây là thành phần rất quan trọng và không thể thay thế được trong quy trình sản xuất bia, giúp mang lại hương thơm và vị đắng rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo bọt, tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm. Bảng 1.4. Thành phần của hoa Houblon [1] Thành phần Nước Nhựa đắng tổng số Tinh dầu Tanin Monosaccarit Pectin Amino axit Protein Lipit và sáp Chất tro Xenluloza, lignin và các chất khác Hàm lượng (%) 10 – 11 15 – 20 0,5 – 1,5 2–5 2 2 0,1 15 – 17 3 5–8 40 – 50 Các chế phẩm của hoa houblon: Hoa viên và hoa cao. 3. Nước Công nghệ sản xuất bia đòi hỏi một lượng nước rất lớn như để ngâm đại mạch trong sản xuất malt, hồ hóa, đường hóa, rửa men, rửa thiết bị, cung cấp cho lò hơi… Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ và chất lượng bia thành phẩm. Bảng 1.5. Yêu cầu đối với nước dùng trong sản xuất bia [1] Thành phần Độ pH Đơn vị Hàm lượng 6,5 – 7 Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 8 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. Độ cứng Muối Cacbonat Muối Mg2+ Muối clorua CaSO4 NH3 và muối NO2 Sắt Fe2+ Vi sinh vật o H mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Tế bào/ml 5 – 12 50 100 75 – 150 150 – 200 Không có < 0,3 < 100 Trong quá trình sản xuất bia, cần phải lưu ý một vài điểm nhạy cảm khi nước tiếp xúc với dịch đường, nấm men và bia: - Nước rửa bã cần phải điều chỉnh độ kiềm < 50 mg/l và độ pH = 6,5 để khỏi chiết các chất không mong muốn từ bã. pH của dịch đường trước khi nấu nên là 5,4 để thu được dịch đường sau khi nấu có pH = 5,2. [1] - Nước cọ rửa và rửa nấm men phải được tiệt trùng và khử mùi lạ. - Nước pha loãng bia phải có những đặc tính sau: + Hàm lượng oxy hòa tan < 0,05mg/l + Hàm lượng CO2 > hàm lượng CO2 trong bia nên cần pha loãng + Hàm lượng, thành phần khoáng tương đương với bia + Không có vi sinh vật và mùi lạ. 4. Nấm men Nấm men là loài vi sinh vật đơn bào, có khả năng sống trong môi trường dinh dưỡng chứa đường, nitơ, photpho, và các chất hữu cơ, vô cơ khác. Chúng là vi sinh vật dị dưỡng có khả năng sống trong cả hai môi trường hiếu khí và yếm khí. Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia vì quá trình trao đổi chất của tế bào nấm men bia chính là quá trình chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm. Quá trình chuyển hóa này gắn liền với sự tham gia của hệ enzym trong tế bào nấm men. Do đó, việc nuôi cấy nấm men để thu được một hệ enzym có hoạt lực cao là một khâu hết sức quan trọng. Hai chủng nấm men thường được sử dụng trong sản xuất bia là nấm men nổi Sacharomyces cerevisiae và nấm men chìm Sacharomyces carlsbergensis. [3] 5. Các nguyên liệu phụ khác:[1] - NaOH: dùng để trung hòa và vệ sinh, tẩy rửa (CIP) - Axit: HCl, H2SO4 dùng để điều chỉnh pH nước và xử lý men sữa. Ngoài ra còn sử dụng axit lactic, axit nitric, axit photphoric để điều chỉnh dịch hèm trong quá trình nấu và đường hóa, vệ sinh tẩy rửa và sát trùng. - Muối, chất trợ lọc và một số chất khử, enzym. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 9 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. I.1.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất bia (hình 1.3) Thuyết minh sơ đồ công nghệ: - Nguyên liệu được kiểm tra chất lượng, số lượng và đưa vào nhập kho. Theo công thức phối liệu sẽ chuyển sang xay, nghiền nhỏ, tạo điều kiện cho các công đoạn sau được thực hiện dễ dàng và triệt để. - Bột gạo sau khi được xay nhỏ sẽ hòa trộn với nước và đem gia nhiệt nấu chín. Tiếp theo cho bột malt vào gia nhiệt, thực hiện đường hóa. Trong môi trường giàu nước, các hợp chất sẽ được thủy phân dưới sự xúc tác của enzym, trong đó quan trọng nhất là sự thủy phân tinh bột, protein và các hợp chất chứa photpho. Chiếm nhiều nhất về khối lượng trong thành phần của các sản phẩm từ quá trình này là đường Dextrin. - Lọc bỏ bã, thu hồi dịch đường. Lọc dịch đường để thu nước nha trong và loại bỏ bã. Quá trình lọc được tiến hành theo hai bước: bước đầu tiên ép để tách dịch cốt và bước thứ hai là rửa bã để chiết rút hết tất cả những phần dinh dưỡng còn bám lại ở đó. - Cho hoa vào dịch đường đun sôi; dưới tác dụng của nhiệt, các chất không hòa tan của hoa được hòa tan chuyển hóa vào dịch đường tạo hương, vị đặc trưng cho bia. Quá trình Houblon hóa nhằm tạo một số yếu tố quan trọng cho bia như trích ly chất đắng, tinh dầu thơm… biến đổi thành dịch đường có vị đắng và hương thơm dịu của hoa – đặc trưng cơ bản về tính chất cảm quan của bia sau này: tạo chất dễ kết lắng các hạt nhỏ li ti trong dịch đường; tạo các hợp chất tham gia vào quá trình tạo bọt và là tác nhân chính giữ bọt cho bia. - Dịch đường sau houblon hóa được tách cặn, chuyển dịch và men vào Tank lên men thực hiện quá trình lên men chuyển đường thành rượu. Quá trình lên men được thực hiện ở nhiệt độ thấp tạo điều kiện cho men hoạt động. Vì vậy, cần phải có giai đoạn làm lạnh nhanh dịch đường trước khi thực hiện lên men. Lên men là giai đoạn quan trọng nhất trong sản xuất bia, quyết định để chuyển hóa dịch đường houblon hóa thành bia dưới tác dụng của men. C6H1206 ---> 2C2H5OH + 2CO2 - QR Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 10 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. Nước mềm Nước rửa sàn, thiết bị Malt Gạo Lò hơi Chuẩn bị nguyên liệu Hơi nước Nấu – đường hóa Phụ gia Lọc dịch đường Hoa houblon Bã malt Nấu hoa Houblon Hơi nước Lọc, tách bã Bã hoa+ malt Làm lạnh Rửa men giống Men giống Lên men chính, phụ Phục hồi men Chất trợ lọc Hơi Rửa chai Bão hòa CO2 chai Bã men Nén CO2 Lọc trong bia Xút Sục khí Bã lọc Bia hơi Chiết bia Đóng nắp Hơi nước Thanh trùng Kiểm tra-dán nhãn-nhập kho Nước thải Sản phẩm Hình 1.3. Công nghệ sản xuất bia kèm theo các dòng thải [8]. - Lọc bia nhằm loại bỏ các chất không tan như nấm men, protein, houblon làm cho bia trong hơn trên máy lọc ép khung bản với chất trợ lọc là diatomit. Tiếp theo bia được bão hòa CO2 và đưa đi chiết chai, bock, lon… - Trong bia thành phẩm, sản xuất theo các phương pháp thông thường luôn Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 11 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. luôn chứa các tế bào còn sống, bao gồm nấm men thuần chủng và các vi sinh vật lạ khác. Do đó, thanh trùng là giải pháp quan trọng để diệt vi sinh vật nhằm nâng cao độ bền sinh học cho sản phẩm. Có 2 phương pháp thanh trùng bia: thanh trùng cả khối đối với bia hơi và thanh trùng trong bao bì đối với bia chai, lon. - Sau khi thanh trùng, bia hơi được chiết két để vận chuyển đến các cơ sở tiêu thụ ngay trong ngày; còn bia chai sẽ được chuyển đến khâu dán nhãn, nhập kho chờ xuất xưởng. I.2. CÁC CHẤT THẢI TỪ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA VÀ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ I.2.1. Nước thải I.2.1.1. Nguồn gốc phát sinh, đặc tính nước thải công nghiệp sản xuất bia Công nghiệp sản xuất bia là một trong những ngành công nghiệp đòi hỏi tiêu tốn một lượng nước lớn cho mục đích sản xuất và vì thế sẽ thải ra môi trường một lượng nước thải lớn. Cụ thể như sau: [1, 4] • Nước làm lạnh, nước ngưng, đây là nguồn nước thải ít hoặc gần như không gây ô nhiễm nên có khả năng tuần hoàn sử dụng lại. • Nước thải từ công đoạn nấu - đường hóa: bao gồm - Nước thải trong quá trình rửa bã sau nấu, - Nước thải do vệ sinh nồi nấu gạo, malt, hoa; vệ sinh thiết bị lọc dịch đường và thiết bị tách bã. Đặc tính của nước thải này có mức độ ô nhiễm rất cao, có chứa bã malt, bã hoa, tinh bột, các chất hữu cơ, một ít tanin, chất đắng, chất màu… • Nước thải từ công đoạn lên men: Nước vệ sinh các tank lên men, thùng chứa, đường ống, sàn nhà… có chứa bã men, bia cặn và các chất hữu cơ. • Nước thải từ công đoạn hoàn tất sản phẩm: Lọc, bão hòa CO2, chiết chai, đóng nắp, thanh trùng. Nước thải chủ yếu từ công đoạn này là nước vệ sinh thiết bị lọc, nước rửa chai và téc chứa. Đây cũng là một trong những dòng thải có ô nhiễm lớn trong sản xuất bia. Nước thải từ công đoạn này có chứa bột trợ lọc, một ít bã men, bia còn lại từ bao bì tái sử dụng, bia rơi vãi trong quá trình chiết, pH cao… • Nước rửa sàn các phân xưởng, nước thải từ nồi hơi, nước từ hệ thống làm lạnh có chứa hàm lượng chlorit cao. • Xút và axit thải ra từ hệ thống CIP, xút từ thiết bị rửa chai. Dòng thải này có lưu lượng nhỏ và cần thu hồi riêng để xử lý cục bộ, tuần hoàn tái sử dụng cho các mục đích khác. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 12 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. • Bên cạnh nước thải sản xuất, một nguồn ô nhiễm khác đó là nước thải sinh hoạt từ nhà vệ sinh, nhà bếp phục vụ cán bộ công nhân viên. Nước thải này chủ yếu chứa các chất gây ô nhiễm BOD, COD, SS, N, P, vi sinh vật ở mức trung bình, nếu nước thải này không được xử lý thích đáng cũng gây ra những tác động xấu đến môi trường. Trong sản xuất bia công nghệ ít thay đổi từ nhà máy này sang nhà máy khác, sự khác nhau có thể chỉ là sự áp dụng phương pháp lên men nổi hay lên men chìm. Nhưng sự khác nhau cơ bản là vấn đề sử dụng nước cho quá trình rửa chai, máy móc, nhà xưởng… Điều đó dẫn đến tải lượng nước thải và hàm lượng các chất ô nhiễm của các nhà máy bia rất khác nhau. Ở các nhà máy bia có biện pháp tuần hoàn nước và công nghệ rửa tiết kiệm nước thì lượng nước thấp, như ở Cộng Hoà Liên Bang Đức nước sử dụng và nước thải bia như sau: [4] - Định mức nước cấp: 4 – 8 m3/1000lít bia, tải lượng nước thải 2,5 – 6 m3/1000 lit bia. - Tải trọng BOD5: 3 – 6 kg/1000 lít bia; tỷ lệ BOD5/COD = 0,55 – 0,7. - Hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải như sau: BOD5 = 1100 đến 1500 mg/l; COD = 1800 – 3000 mg/l; - Tổng nitơ = 30 đến 100 mg/l; tổng photpho = 10 đến 30 mg/l. Với các biện pháp sử dụng nước hiệu quả nhất thì định mức nước thải của nhà máy bia không thể thấp hơn 2 – 3 m3/1000 lít bia sản phẩm. Trung bình lượng nước thải ở nhiều nhà máy bia lớn gấp 10 đến 20 lần lượng bia sản phẩm. [4] Rosenwinker đã đưa ra kết quả phân tích đặc tính nước thải của một số nhà máy bia như bảng sau: Bảng 1.6. Đặc tính nước thải của một số nhà máy bia [4] Thông số pH BOD5 COD SS Nito tổng Photpho tổng Tải lượng nước thải Tải trọng ô nhiễm Đơn vị mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Nhà máy I Nhàmáy II Nhà máy III 5,7 – 11,7 1220 775 1622 1909 1220 2944 634 79,2 19,2 4,3 7,6 - m3/1000lít bia - 3,2 - kgBOD5/1000 lít bia - 3,5 - Lưu lượng dòng thải và đặc tính dòng thải trong công nghệ sản xuất bia còn biến đổi theo chu kì và mùa sản xuất [4]. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 13 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. Bảng 1.7. Đặc trưng nước thải một số cơ sở sản xuất bia trên địa bàn Hà Nội 2007 [5] Tên cơ sở 1. Công ty bia Hà Nội 2. Công ty bia Đông Nam Á 3.Công ty bia Việt Hà 4. Nhà máy bia Capital 5. Xưởng bia vi sinh I 6. Công ty bia Quảng Ninh Năng COD suất mg/l tr.l/năm BOD5 mg/l T-N T-P SS mg/l pH Sản phẩm 50 1305 948 15 4,5 226 7,15 Bia hơi,bia lon, bia chai 14 853 526 2,7 5,27 337 9,25 Bia chai, bia lon 12 1374 1055 6 3 356 5,54 Bia hơi 2,5 1042 745 - - 199 7,03 0,5 1004 873 - - 241 6,15 11 1300 832 6,4 1,25 390 8,5 Bảng 1.8. Thành phần nước thải sản xuất bia của một số Công ty năm 2002 [6] TT 1 2 Chỉ tiêu pH Hàm lượng cặn lơ lửng, mg/l Nước thải trước xử lý 6-9,5 150-300 Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 14 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. 3 4 5 6 7 BOD5, mg/l COD, mg/l Tổng Nitơ (TN) Tổng Phốtpho (TP) Coliform, MPN/100 ml 700-1500 850-1950 15-45 4,9-9,0 <10.000 Ghi chú: Theo các số liệu nghiên cứu tại công ty Bia ong Thái Bình, Công ty Bia Nghệ An, Nhà máy Bia NADA, nhà máy Bia Hạ Long... Công nghiệp sản xuất bia tạo nên một lượng lớn nước thải xả vào môi trường. Hiện nay tiêu chuẩn nước thải tạo thành trong quá trình sản xuất bia là 8 – 14 lít nước thải/ lít bia, phụ thuộc vào công nghệ và các loại bia sản xuất [6]. Do có hàm lượng chất hữu cơ cao, cặn lơ lửng lớn, nước thải sản xuất bia gây mùi hôi thối, lắng cặn, giảm nồng độ oxy hoà tan trong nước nguồn khi tiếp nhận chúng. Mặt khác, các muối nitơ, phốtpho... trong nước thải bia dễ gây hiện tượng phú dưỡng cho các thuỷ vực. Vì vậy các loại nước thải này cần phải xử lý trước khi xả ra nguồn nước tiếp nhận. I.2.1.2. Hiện trạng xử lý [1,4]  Các biện pháp ngăn ngừa, giảm thiểu nước thải Để giảm lượng nước thải và các chất gây ô nhiễm nước thải trong công nghệ sản xuất bia, có thể thực hiện các biện pháp sau: Phân luồng các dòng thải để có thể tuần hoàn sử dụng các dòng ít hoặc không gây ô nhiễm như nước làm lạnh, nước ngưng. Sử dụng các thiết bị rửa cao áp như súng phun tia hoặc rửa khô để giảm lượng nước rửa. Hạn chế rơi vãi nguyên liệu, men, hoa houblon và thu gom kịp thời bã men, bã malt, bã hoa và bã lọc để hạn chế ô nhiễm cho dòng nước rửa sàn. Thực tế hiện nay, tại các công ty bia lớn đang sử dụng hệ thống CIP vệ sinh nên đã giảm đáng kể lượng nước vệ sinh các thiết bị, cũng như giảm lượng hóa chất cho quá trình rửa.  Xử lý nước thải Do đặc tính nước thải của công nghệ sản xuất bia có chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao ở trạng thái hoà tan và lơ lửng, trong đó chủ yếu là hiđratcacbon, protêin và các axit hữu cơ, đây là các chất có khả năng phân huỷ sinh học, tỷ lệ giữa BOD và COD trong khoảng 0,5 – 0,7 nên thích hợp với phương pháp xử lý sinh học. Hơn nữa, do nước thải bia có COD, BOD5 cao nên khó xử lý trực tiếp bằng phương pháp sinh học hiếu khí mà thường kết hợp xử lý yếm khí trước rồi qua xử lý hiếu khí. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 15 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. Đây là công nghệ đang được ứng dụng phổ biến xử lý nước thải ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và ngành bia nói riêng cho hiệu quả tốt và ổn định. Hiện nay, hầu hết các nhà máy bia đều có hệ thống xử lý nước thải. Tuy nhiên, không phải nhà máy nào cũng xử lý nước ra đạt tiêu chuẩn. Vì vậy, vấn đề môi trường phát sinh từ ngành bia cần được quan tâm và khắc phục. I.2.2. Khí thải [1]  Bụi Bụi có thể được tạo ra tại công đoạn tiếp nhận, vận chuyển và nghiền malt, nghiền gạo đặc biệt là hệ thống nghiền khô. Trong phân xưởng nghiền, bụi có thể thu hồi bằng hệ thống hút và lọc bụi. Bụi là thành phần giàu chất hòa tan, tuy nhiên chủ yếu là các chất có thể gây ảnh hưởng xấu cho sản phẩm. Khí thải nồi hơi Chủ yếu là khí thải phát sinh từ quá trình đốt nhiên liệu là dầu FO chạy nồi hơi. Các chất ô nhiễm trong khí thải của lò hơi SO2, NOx, CO, VOX. Do vậy, các nhà máy cần xây dựng hệ thống xử lý khí thải nhằm đảm bảo chất lượng khí thải trước khi thải ra môi trường bên ngoài.  Khí CO2 Khí CO2 sinh ra ở công đoạn lên men nhưng khí này thường được thu hồi bằng hệ thống thu hồi CO2 để làm nguồn cung cấp gas cho bia thành phẩm và bán để làm bình cứu hỏa.   Tác nhân lạnh Hiện nay, các nhà máy đang sử dụng những loại tác nhân lạnh như NH3, Glycol, CFC. Tuy nhiên, người ta đã xác định được tác hại to lớn của CFC đến môi trường, đây là khí gây hiệu ứng nhà kính và là tác nhân làm suy giảm tầng ozone vì vậy mà hiện nay CFC được thay thế bằng các tác nhân lạnh khác. Khí thải từ nhà nấu Trong quá trình đun sôi dịch đường, thành phần các chất dễ bay hơi trong dịch đường và hoa houblon bay hơi thường tạo ra các mùi đặc trưng cho không gian xung quanh nhà nấu. Để giảm lượng khí tạo ra từ nhà nấu, người ta có thể sử dụng các hệ thống ngưng tụ hơi lắp đặt trên các nồi nấu và được nén lại nhờ các máy nén khí. I.2.3. Chất thải rắn I.2.3.1. Chất thải rắn sinh hoạt Rác thải sinh hoạt sinh ra do các hoạt động sinh hoạt của cán bộ công nhân viên trong Nhà máy bao gồm 2 loại: - Loại cứng: vỏ đồ hộp, vật dụng, bao bì nhựa, thủy tinh…  Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 16 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. Loại mềm: thức ăn thừa, vỏ trái cây, giấy, nilon… Ước tính khoảng 0,3 kg/người.ngày [1], như vậy lượng chất thải rắn sinh hoạt sẽ là: 250 người x 0,3 = 75 kg/ngày. Các thành phần này được tập trung lại một cách riêng lẻ, được bán hoặc được loại bỏ. I.2.3.2. Chất thải rắn công nghiệp ( Bảng 1.9) Bảng 1.9. Thành phần và định mức CTR của công nghiệp sản xuất bia [1] - Loại chất thải Bã malt và hoa houblon Men thừa Cặn nóng Cặn nguội Cặn khoáng Bụi malt Nhãn/ giấy Các chất bao gói Lượng trung bình (kg/hl bia) 18,86 2,64 1,42 0,22 0,62 0,12 0,29 0,04 Bã malt và hoa houblon [1] Cứ 100 kg malt nghiền nhỏ có thể tạo ra 110 – 130 kg bã malt đại mạch có độ ẩm 70 – 80% hay khoảng 20 kg/100 lít bia thành phẩm. Vì vậy có thể ước lượng, hàng năm có khoảng 200 tấn bã malt ẩm tương ứng với lượng bia thành phẩm là 1 triệu lít. Bã malt với nhiều thành phần dinh dưỡng nên thường được dùng làm thức ăn gia súc. Để tăng khả năng bảo quản thành phần sản phẩm phụ này và hạn chế chi phí cho vận chuyển, người ta có thể sấy bã malt thành dạng khô. Khác so với bã malt, bã hoa houblon sau quá trình đun sôi thường được loại bỏ, hiếm khi người ta thu hồi bã hoa để tái sử dụng vào bất kì mục đích gì. Vì thế, hầu hết trong các nhà máy bia, người ta thường nghiền nhỏ hoa hoặc sử dụng các chế phẩm hoa cao và hoa viên để giảm nhân công cho công đoạn lọc bã hoa sau quá trình đun hoa. Sau đun hoa, bã hoa sẽ được tách ra trong thiết bị lắng xoáy. Bao bì chứa các chế phẩm hoa như lon thiếc hoặc giấy thiếc được gom tập trung để xử lý.   Cặn nóng Cặn nóng hình thành được tách ra ở thiết bị lắng xoáy, đôi khi được tách ra ở các thiết bị phân tách đặc biệt hoặc ở thùng lắng. Nói chung trong cặn tách ra vẫn còn chứa một phần dịch đường cần được thu hồi lại. Vì thế, ở nhiều nhà máy, người ta đã sử dụng dịch chứa cặn này để làm nước rửa bã nhằm tận thu lượng chất chiết trong dịch đường này, đồng thời làm giàu protein trong bã malt. Tuy nhiên, công đoạn này có thể ảnh hưởng đến chất lượng của dịch đường và để hạn chế ảnh hưởng Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 17 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. đến chất lượng của bia, người ta thường không tận dụng lượng dịch đường còn lại trong bã. [1]  Nấm men thừa Một số lượng lớn nấm men giống sau khi sử dụng còn thừa lại, nếu không được xử lý có thể sẽ dẫn tới sự thối rữa và gây ô nhiễm môi trường. Thông thường, từ 1 triệu lít bia một năm có thể tạo ra 15 – 18 tấn bã men cần được xử lý [1]. Giải pháp tốt nhất là tận dụng nguồn dinh dưỡng giàu vitamin và protein này để làm thức ăn gia súc. Bã men phải được sấy khô nhanh chóng để bảo quản, đồng thời giảm những tác động của chúng đối với hệ vi sinh và hệ thống tiêu hóa của gia súc. Một hướng khác có thể được quan tâm đó là sử dụng nấm men trong ngành dược phẩm. Bã chất trợ lọc Từ 100 lít bia sau lọc thường tạo ra 500g bùn trợ lọc. Nếu tính cho 1 triệu lít bia trong một năm, sẽ có 5 tấn bùn trợ lọc. [1] So với cách xử lý xả thẳng vào hệ thống nước thải như nhiều nhà máy bia hiện nay vẫn đang sử dụng, biện pháp xử lý lại bột trợ lọc đòi hỏi tốn nhiều nhân công và chi phí. Trong đó, bột trợ lọc có thể được gia nhiệt trở lại và thay thế cho 50% lượng bột mới sử dụng để lọc bia. Nhiều nhà máy bia chỉ xử lý bằng cách đổ bùn trợ lọc thành đống lớn. Nước trong bùn sẽ thoát ra và hạn chế sự dàn trải của bùn trợ lọc trên mặt đất. Chất trợ lọc trong các bể lắng hoặc trong các đường ống lâu ngày sẽ bám cứng và rất khó loại bỏ. Một số giải pháp xử lý hiện nay là ép bùn trợ lọc sao cho giảm lượng nước xuống dưới 50% bằng máy sấy dạng băng và máy ép lọc. Sản phẩm khô sau quá trình này có thể sử dụng làm phân bón nông nghiệp vì có thành phần nấm men bám theo. Hiện nay, người ta cũng có thể sử dụng bột trợ lọc thải để dùng trong công nghiệp xây dựng như sản xuất gạch, xi măng.   Nhãn mác Với hệ thống rửa chai công suất 1 triệu lít bia trên năm, có thể thải ra 1,5 tấn nhãn chai [1]. Số lượng này có thể tăng lên phụ thuộc loại nhãn và số nhãn sử dụng trên chai. Nhãn loại ra từ máy rửa chai được tách ra và được ép để thu hồi lượng kiềm dính trên nhãn. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 18 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. Việc loại bỏ nhãn đòi hỏi tốn nhiều năng lượng để tuần hoàn kiềm trong máy rửa chai đồng thời chỉ thu được bột nhão giấy khó thu hồi và tái sử dụng. Vì thế, nhãn này chủ yếu được chất thành đống.  Chai vỡ Lượng chai vỡ trong nhà máy phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của thủy tinh. Có thể giả định rằng với thủy tinh chất lượng trung bình, hàng năm có khoảng 3,5 tấn vụn thủy tinh từ các bao bì thu hồi lại được tạo ra tương ứng với công suất 1 triệu lít. [1] Những chai bia vỡ được tập trung vào các khu chứa và được gửi trả lại nhà máy thủy tinh để tái chế.  Lon bia Lon bia rỗng, do vỏ mỏng nên dễ bị hư hỏng. Người ta đã ước lượng có khoảng 3 – 4% lon bia không thể sử dụng để chiết và bị loại ra [1]. Các lon được ép và gửi lại nhà sản xuất để tái chế. I.2.3.3. Các chất thải thứ yếu khác - Bìa cứng và bìa cacton đóng hộp - Giấy thải từ phòng quản lý và sản xuất - Kim loại và nhựa thải - Gỗ vụn, lốp xe cũ - Mỡ và chất béo - Dung môi… Các thành phần này được tập trung lại một cách riêng lẻ, được bán hoặc được loại bỏ.  Bên cạnh đó, bùn thải phát sinh trong quá trình xử lý nước thải định kỳ được hút và mang đi chôn lấp bởi Công ty Môi trường Đô thị của địa phương hoặc cũng có thể làm nguồn phân bón cho cây vì thành phần bùn thải chủ yếu là chất hữu cơ, không có kim loại nặng hay các chất độc hại. I.2.4. Các nguồn ô nhiễm khác  Ô nhiễm nhiệt Nhiệt độ môi trường làm việc ở nhà máy bia có thể chia làm 2 loại ảnh hưởng tới sức khỏe con người và môi trường như sau: - Vùng nhiệt độ thấp: Trong phân xưởng lên men, khoảng 6 – 80C - Vùng nhiệt độ cao: Trong khu vực lò hơi, phân xưởng nấu… Do vậy, cần bố trí hệ thống thông gió tốt để thoát nhiệt.  Ô nhiễm tiếng ồn Nhìn chung, tiếng ồn tạo ra ở các vị trí sau: Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 19 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho dự án nâng công suất của Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung lên 100 triệu lít bia/năm – Lê Trọng Ân – Lớp CNMT-K50-QN. - Trong phân xưởng nghiền - Trong phân xưởng đóng chai - Gần máy nén chất làm lạnh và không khí - Gần thiết bị ngưng tụ hơi - Gần máy nén hơi Để giảm tiếng ồn phát ra, có thể sử dụng các biện pháp sau: - Lựa chọn vật liệu xây dựng: tường đôi cách âm, cửa sổ kín - Lắp đặt thiết bị giảm âm ở phân xưởng chiết chai - Hạn chế sử dụng tường ghép - Làm vỏ cách âm ở những máy gây ồn lớn. Công nghiệp sản xuất Bia là một trong những ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế cả nước. Ngoài việc giải quyết việc làm cho hàng vạn lao động, còn đóng góp một phần không nhỏ cho ngân sách Nhà nước. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn đó, vấn đề chất thải cần phải được quan tâm, đặc biệt là nước thải. Công nghiệp sản xuất Bia là một trong những ngành sản xuất sử dụng lượng nước khá lớn. Do đó, lượng nước thải phát sinh trong quá trình sản xuất cần phải được xử lý một cách hiệu quả. I.3. GIỚI THIỆU CÔNG TY CỔ PHẦN BIA SÀI GÒN – MIỀN TRUNG I.3.1. Giới thiệu sơ lược về Công ty bia Sài Gòn – Miền Trung 1. Tên công ty và vị trí địa lý Tên Công ty : CÔNG TY CỔ PHẦN BIA SÀI GÒN MIỀN TRUNG - BÌNH ĐỊNH Trụ sở giao dịch : KCN Phú Tài – TP Quy Nhơn - tỉnh Bình Định Điện thoại : 056.3841.392 hoặc 056.3841.369 Fax : 056.3841.520 Email : info@sqb.com.vn Website : www.sqb.com.vn Người đại diện theo pháp luật của Công ty: Chức danh : Tổng Giám đốc Họ và tên : Ông Nguyễn Ngọc Triêm. Công ty Bia Sài Gòn Miền Trung- Bình Định nằm ở khu công nghiệp Phú Tài – TP Quy Nhơn - tỉnh Bình Định (thuộc khu vực 5, phường Trần Quang Diệu, TP Quy Nhơn, Bình Định). Vị trí của Nhà máy rất thuận lợi về giao thông, vận chuyển hàng hóa trong quá trình sản xuất, đồng thời cũng thuận tiện trong việc chuyên chở sản phẩm đi tiêu thụ ở các tỉnh Miền Trung và Tây Nguyên. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel 04.38681686 – Fax 04.38693551 20
- Xem thêm -