Khóa luận Đánh giá hiện trạng sản xuất và môi trường, đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm tại Công ty Bia và Nƣớc giải khát Hà Nội - Nguyễn Thị Huế

88 trang huongle 850

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Đánh giá hiện trạng sản xuất và môi trường, đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm tại Công ty Bia và Nƣớc giải khát Hà Nội - Nguyễn Thị Huế", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

danh_gia_hien_trang_san_xuat_va_moi_truong_de_xuat_cac_giai.pdf

Nội dung text: Khóa luận Đánh giá hiện trạng sản xuất và môi trường, đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm tại Công ty Bia và Nƣớc giải khát Hà Nội - Nguyễn Thị Huế

Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng LỜI MỞ ĐẦU Sau hơn 10 năm thực hiện công cuộc đổi mới và chủ trương công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, ngành công nghiệp Bia Việt Nam đã và đang đạt được những thành tựu đáng khích lệ. Ngành đã giải quyết việc làm, có thu nhập khá cho trên hai vạn lao động trực tiếp trong ngành và hàng vạn lao động ở các khâu sản xuất, dịch vụ khác có liên quan, góp phần thúc đẩy các ngành kinh tế khác phát triển. Cùng với sự phát triển đều đặn ở mức cao, ngành sản xuất bia đã tạo ra một lượng lớn chất thải gây ô nhiễm môi trường dưới cả ba dạng rắn, lỏng, khí, đặc biệt là với nước thải. Do đó, song song với việc mở rộng sản xuất để nâng cao sản lượng, việc áp dụng các kỹ thuật giảm thiểu chất thải là những biện pháp tích cực để nâng cao năng lực sản xuất và bảo vệ môi trường công nghiệp hướng tới sự phát triển bền vững. CT Bia – NGK Hà Nội đã đầu tư chiều sâu đổi mới thiết bị công nghệ, công suất bia Hà Nội đã lên tới 139.646.000 lít năm 2009 và dự kiến năm nay là 200 triệu lít, đã đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng cả về số lượng và chất lượng. Công ty đã đầu tư hệ thống xử lý nước thải với công suất 3.000 m3/ngày đêm và đưa vào vận hành từ quý IV/2004, đến nay về cơ bản đã giải quyết được tình hình ô nhiễm nước thải từ quá trình hoạt động sản xuất. Tuy nhiên, hiện tại môi trường của Công ty còn một số vấn đề cần quan tâm: Quản lý chất thải rắn: Một số chất thải rắn chưa được quản lý tốt, như bã men, bã hoa rơi vãi và được thải thẳng vào cống làm tăng hàm lượng các chất ô nhiễm hữu cơ trong dòng thải. Chưa tận dụng nước rửa lần cuối để rửa lần đầu cho các thiết bị đó ở công đoạn sau. Tận dụng chưa triệt để lượng nước ngưng thu hồi. Để phát triển bền vững thì việc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường, tận dụng triệt để tài nguyên phải được doanh nghiệp quan tâm gắn liền với các hoạt động sản xuất kinh doanh. Trong khóa luận của mình em đã thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng sản xuất và môi trƣờng, đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm tại Công ty Bia và Nƣớc giải khát Hà Nội” và hy vọng đề tài này sẽ góp một phần nhỏ vào công tác quản lý môi trường đối với Công ty nói riêng và ngành công nghiệp bia nói chung. * Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài Xác định tiềm năng áp dụng SXSH cho các Nhà máy bia ở Việt Nam. * Mục đích của đề tài Xây dựng nhận thức về tính khả thi và lợi ích của việc thực hiện cách tiếp cận SXSH tại Công ty Bia – Nước giải khát Hà Nội. * Nội dung chính của đề tài Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 1
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Nội dung chính của đề tài thực hiện bao gồm các chương: I – Tổng quan về ngành công nghiệp bia II – Một số giải pháp giảm thiểu chất thải và tiết kiệm tài nguyên đối với ngành sản xuất bia. III – Hiện trạng sản xuất và môi trường tại Công ty Bia – Nước giải khát Hà Nội. IV – Một số giải pháp đề xuất giảm thiểu chất thải tại Công ty Bia – Nước giải khát Hà Nội. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 2
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo, Thạc sĩ Nguyễn Thị Mai Linh, trường Đại học Dân lập Hải Phòng, đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình làm khóa luận tốt nghiệp. Em xin được gửi lời cảm ơn tới các Thầy, Cô giáo trong khoa Môi trường và trường Đại học Dân lập Hải Phòng, đã tận tình truyền đạt kiến thức trong 4 năm học tập. Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho bài khóa luận tốt nghiệp mà còn là hành trang quý báu để em bước vào đời một cách vững chắc và tự tin trên con đường mà mình đã chọn. Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè – những người thân yêu đã ủng hộ, động viên và giúp đỡ em trong thời gian qua. Cuối cùng, em xin kính chúc các Thầy, Cô giáo và gia đình rồi rào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp cao quý. Hải Phòng, ngày 11 tháng 11 năm 2011 Sinh viên Nguyễn Thị Huế BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 3
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng SXSH Sản xuất sạch hơn VBL Công ty liên doanh nhà máy bia Việt Nam CTR Chất thải rắn CIP Hệ thống vệ sinh thiết bị tại chỗ BOD Nhu cầu ôxy sinh hóa COD Nhu cầu ôxy hóa học SS Chất rắn lơ lửng CT Bia – NGK Hà Nội Công ty Bia và Nước giải khát Hà Nội DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Sản lượng bia trên Thế giới trong giai đoạn 2001 – 2006 Bảng 1.2: Tình hình tiêu thụ bia trên Thế giới năm 2007 Bảng 1.3: Sản xuất và tiêu thụ bia tại Việt Nam trong các giai đoạn từ 1980 – 2010 Bảng 1.4: Một số Công ty lớn trong ngành sản xuất bia Bảng 1.5: Thành phần của hoa houblon Bảng 1.6: Nhu cầu sử dụng nguyên vật liệu, năng lượng để sản xuất bia ở Việt Nam. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 4
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 1.7: Các nguồn chất thải chính trong sản xuất bia Bảng 1.8: Một số thông số khí thải của nồi hơi đốt dầu và đốt than Bảng 1.9: Ô nhiễm nước thải từ máy rửa chai bia Bảng 1.10: Tính chất nước thải từ sản xuất bia Bảng 1.11: Lượng chất thải rắn phát sinh khi sản xuất 1 hectolit bia Bảng 2.1: Các kỹ thuật giảm thiểu tại nguồn cho ngành bia Bảng 2.2: Các kỹ thuật giảm thiểu chất thải thông qua tuần hoàn, tái sử dụng và thu hồi. Bảng 3.1: Nhu cầu nguyên nhiên liệu, năng lượng để sản xuất 1000 lít bia thành phẩm. Bảng 3.2: Trang thiết bị của công ty Bảng 3.3: Thông số khí thải của nồi hơi đốt dầu Bảng 3.4: Chất lượng nước cấp của CT Bia – NGK Hà Nội. Bảng 3.5: Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sản xuất bia của CT Bia – NGK Hà Nội. Bảng 3.6: Chất lượng nước thải sau khi xử lý đạt TCVN 5945 – 2005 (B) Bảng 4.1: Các giải pháp sản xuất sạch hơn có thể áp dụng đối với CT Bia – NGK Hà Nội. Bảng 4.2: Sàng lọc các giải pháp SXSH áp dụng đối với CT Bia – NGK Hà Nội. Bảng 4.3: Chi phí đầu tư thiết bị cho giải pháp thu hồi bia non từ bã men thải (giải pháp 2.1.1, khu vực lên men – hoàn thiện sản phẩm). Bảng 4.4: Chi phí đầu tư thiết bị cho giải pháp 5.2.1 (khu vực lên men, hoàn thiện sản phẩm). Bảng 4.5: Tiêu thụ hơi của các phụ tải trong 1h Bảng 4.6: Tổng lượng nước ngưng thu hồi Bảng 4.7: Tiềm năng tiết kiệm năng lượng khi sử dụng nước ngưng thu hồi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ tổng quát sản xuất bia. Hình 3.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bia Hà Nội. Hình 3.2: Sơ đồ dây chuyền hệ thống xử lý nước của Công ty. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 5
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời mở đầu Chƣơng 1: Tổng quan về ngành công nghiệp bia 1 1.1 Vài nét về ngành công nghiệp bia trên Thế giới và ở Việt Nam 1 1.1.1 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ bia 1 1.1.2 Xu thế phát triển ngành công nghiệp bia 5 1.2 Công nghệ và thiết bị sản xuất bia tại Việt Nam 6 1.2.1 Nguyên vật liệu và thiết bị máy móc 6 1.2.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 13 1.2.3 Hiện trạng công nghệ và thiết bị 14 1.3 Hiện trạng môi trƣờng ngành sản xuất bia 14 1.3.1 Nguồn phát sinh chất thải 14 1.3.2 Khí thải và ô nhiễm không khí 16 1.3.3 Nước thải và ô nhiễm nguồn nước 17 1.3.4 Chất thải rắn và chất thải độc hại 19 1.4 Quản lý môi trƣờng ngành bia 20 Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 6
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Chƣơng 2: Một số giải pháp giảm thiểu chất thải và tiết kiệm tài nguyên đối với ngành sản xuất bia 24 2.1 Tiềm năng giảm thiểu chất thải và tiết kiệm tài nguyên đối với công nghiệp sản xuất bia 24 2.1.1 Tiết kiệm nước 24 2.1.2 Tiết kiệm hóa chất 25 2.1.3 Tiết kiệm năng lượng 26 2.1.4 Kiểm soát ô nhiễm 27 2.2 Kỹ thuật giảm thiểu chất thải 28 2.2.1 Giảm thiểu tại nguồn 29 2.2.2 Tuần hoàn, tái sử dụng và thu hồi 34 Chƣơng 3: Hiện trạng sản xuất và môi trƣờng tại Công ty Bia – Nƣớc giải khát Hà Nội. 38 3.1 Thông tin chung về Công ty 38 3.2 Sản phẩm của Công ty 39 3.3 Hiện trạng sản xuất Công ty 40 3.3.1 Nguyên liệu, nhiên liệu và năng lượng tiêu thụ 40 3.3.1.1 Nguyên liệu chính 41 3.3.1.2 Nhiên liệu 41 3.3.1.3 Năng lượng tiêu thụ 41 3.3.2 Hiện trạng thiết bị 42 3.3.3 Quy trình công nghệ sản xuất bia Hà Nội 44 3.4 Hiện trạng môi trƣờng Công ty 47 3.4.1 Khí thải 47 3.4.2 Nước thải 48 3.4.2.1 Nguồn, chất lượng nước cấp 48 3.4.2.2 Nước thải 50 3.4.3 Chất thải rắn 55 3.4.4 Hiện trạng quản lý môi trường của công ty 55 Chƣơng 4: Một số giải pháp đề xuất giảm thiểu chất thải tại Công ty Bia - Nƣớc giải khát Hà Nội. 57 4.1 Phân tích nguyên nhân và đề xuất các cơ hội giảm thiểu chất thải và tiết kiệm tài nguyên. 57 4.2 Lựa chọn các giải pháp sản xuất sạch hơn 62 4.2.1 Sàng lọc các giải pháp 62 Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 7
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 4.2.2 Đánh giá sơ bộ các giải pháp 66 4.3 Tính toán khả thi giải pháp thu hồi bia non từ men thải 66 4.3.1 Mô tả giải pháp 66 4.3.2 Phân tích khả thi về kỹ thuật 67 4.3.3 Phân tích khả thi về kinh tế 68 4.3.4 Phân tích khả thi về môi trường 69 4.4 Tính toán lợi ích giải pháp thu hồi nƣớc rửa thiết bị lần cuối để rửa lần đầu cho thiết bị hoặc dùng vệ sinh nhà xƣởng 70 4.4.1 Mô tả giải pháp 70 4.4.2 Phân tích khả thi về mặt kỹ thuật 71 4.4.3 Phân tích khả thi về kinh tế 72 4.4.4 Phân tích tính khả thi về môi trường 74 4.5 Tính toán lợi ích giải pháp tận dụng nƣớc ngƣng thu hồi 75 Kết luận và kiến nghị 78 Tài liệu tham khảo 80 Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 8
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP BIA 1.1 Vài nét về ngành công nghiệp bia trên Thế giới và ở Việt Nam. 1.1.1 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ bia [4] 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 giải khát thông dụng. Hiện nay trên thế giới có trên 25 nước sản xuất bia với sản lượng trên 150 tỷ lít/năm, trong đó: Mỹ, Đức, mỗi nước sản xuất trên dưới 10 tỷ lít/năm, Trung Quốc 7 tỷ lít/năm. Thống kê bình quân mức tiêu thụ hiện nay ở một số nước công nghiệp tiên tiến như: Đức, Đan Mạch, Tiệp trên 100 lít/người/năm. Bảng 1.1: Sản lƣợng bia trên thế giới trong giai đoạn 2001-2006 STT Vùng Năm Năm Năm Năm Năm Năm 2001 2002 2003 2004 2005 2006 1 Châu Âu 35,1% 35,3% 34,9% 34,1% 34,1% 33,4% 2 Châu Á / 26,0% 26,5% 26,9% 28,5% 28,5% 30,0% Trung Đông 3 Bắc Mỹ 22,1% 21,7% 22,2% 21,4% 20,9% 20,1% 4 Nam Mỹ 11,1% 10,7% 10,2% 10,2% 10,7% 10,7% 5 Châu Phi 4,2% 4,3% 4,4% 4,4% 4,5% 4,6% Châu Úc/ 6 Châu Đại 1,5% 1,5% 1,4% 1,3% 1,3% 1,2% Dương 7 Tổng 100% 100% 100% 100% 100% 100% Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 9
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 1.2: Tình hình tiêu thụ bia trên thế giới năm 2007 Xếp Nƣớc Tiêu thụ Xếp Nƣớc Tiêu thụ hạng (l/ng/năm) hạng (l/ng/năm) 1 Cộng hòa 156,9 16 Canada 68,3 Czech 2 Ailen 131,1 17 Aixơlen 59,7 3 Đức 115,8 18 Bồ Đào Nha 59,6 4 Úc 109,9 19 Bulgari 59,5 5 Áo 108,3 20 Nam Phi 59,2 6 Anh 99,0 21 Nga 58,9 7 Nam Tư 93,3 22 Venezuela 58,6 8 Bỉ 93,0 23 Romania 58,2 9 Đan Mạch 89,9 24 Cyprus 58,1 10 Phần Lan 85,0 25 Switzerland 57,3 11 Luxembua 84,4 26 Gabon 55,8 12 Slovakia 84,1 27 Na Uy 55,5 13 Tây Ban 83,8 28 Mexico 51,8 Nha 14 Mỹ 81,6 29 Thụy Điển 51,5 15 Croatia 81,2 30 Nhật Bản 51,3 Châu Á là một trong những khu vực có lượng bia tiêu thụ đang tăng nhanh, các nhà nghiên cứu thị trường bia của thế giới nhận định rằng Châu Á đang dần giữ vị trí đứng đầu về tiêu thụ bia trên thế giới. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 10
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Trong khi sản xuất bia ở Châu Âu có giảm, thì ở Châu Á trước kia nhiều nước có mức tiêu thụ bia trên đầu người thấp, đến nay đã tăng bình quân 7%/năm. Thái Lan tăng 26,5%/năm; Philipin 22,2%/năm; Malaixia 21,7%năm; Indonexia 17,7%/năm. Đây là những nước có tốc độ tăng nhanh trong khu vực. [1] Thị trường bia Nhật Bản chiếm 66% thị trường bia khu vực với 30,9 tỷ USD. Năm 1939 sản lượng bia ở Nhật Bản là 30 triệu lít, năm 1960 sản lượng bia vượt quá 100 triệu lít, đến năm 1991 mức tiêu thụ bình quân đầu người là 55,6 lít/người/năm. Lượng bia tiêu thụ trong năm 2004 đã đạt trên 6.500 triệu lít. Trung Quốc có sản lượng bia và mức bình quân tiêu thụ trên đầu người tăng một cách đáng kể. Thời kỳ từ 1981 đến 1987, mức tăng trưởng trên 20%. Đến năm 2004, tổng lượng bia tiêu thụ ở Trung Quốc là 28640 triệu lít, xếp thứ hạng đầu thế giới. Lượng bia tiêu thụ ở Trung Quốc ngày càng cao đưa Châu Á trở thành thị trường bia lớn nhất thế giới. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam. Trong 5 năm trở lại đây, nền kinh tế Việt Nam đã có những bước phát triển vượt bậc, mức sống của người dân cũng dần được cải thiện. Ngành công nghiệp bia với tốc độ tăng trưởng bình quân là 14,9%, 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 đã phát triển với tốc độ tăng trưởng cao. Chẳng hạn như năm 2003, sản lượng bia đạt 1.290 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 3.650 tỷ đồng. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 11
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 1.3: Sản xuất và tiêu thụ bia tại Việt Nam trong các giai đoạn từ 1980 – 2010 Năm Sản lƣợng (tr.l) Bình quân(l/ng) 1980 60 1,3 1986 87 1,4 1990 100 1,5 1994 330 4,4 2000 624 8 2005 990 10 2010 1.500 25 Hiện nay Việt Nam có khoảng 350 cơ sở sản xuất bia có trụ sở ở các tỉnh thành lớn trên cả nước. Trong số này có hơn 20 nhà máy đạt công suất trên 20 triệu lít/năm, 15 nhà máy có công suất lớn hơn 15 triệu lít/năm, và có tới 268 cơ sở có năng lực sản xuất dưới 1 triệu lít/năm. Bảng 1.4: Một số Công ty lớn trong ngành sản xuất bia [5] Tên công ty Các sản phẩm Công suất - 2006 Địa điểm chính (triệu lít/ năm) Bia 333, bia Sài Hồ Chí Minh, SABECO Gòn đỏ, bia Sài 600 Cần Thơ, Sóc Gòn xanh Trăng, Yên Bái Heineken, Tiger, Hồ Chí Minh, Hà VBL Ankor, Bivina, 400 Tây Foster, BGI HABECO Bia hơi, bia Hà > 200 Hà Nội, Thanh Nội Hóa, Hải Dương SAN MIGUEL San Miguel 50 Nha Trang SEAB Halida, Carlberg N/A Hà Nội HBL Huda, Festuval 100 Huế VINAMIL AND Zorok 100 Bình Dương SABMIL Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 12
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Hai tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Hà Nội và Sài Gòn là hai đơn vị có sản lượng bia đáp ứng nhu cầu tiêu thụ của toàn quốc. Năm 2003, sản lượng bia của Habeco và Sabeco đạt 472,28 triệu lít (chiếm 36,61% toàn nghành bia). Trong đó Sabeco chiếm năng suất trên 200 triệu lít/năm, Habeco 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 lực dưới 1 triệu lít/năm. Xét theo địa phương, năng lực sản xuất bia chủ yếu tập trung vào các thành phố lớn như: thành phố Hồ Chí Minh chiếm 232% tổng năng lực sản xuất bia toàn quốc, thành phố bia Hà Nội chiếm 13,44%, thành phố Hải Phòng chiếm 7,47%. Các nhà máy bia được phân bố trên 49 tỉnh thành cả nước, trong đó có 24 tỉnh thành có sản lượng trên 20 triệu lít/năm. 1.1.2 Xu thế phát triển ngành công nghiệp bia Hiện nay, xu hướng phát triển ngành công nghiệp bia trên Thế giới là khác nhau. Ở các nước Châu Âu và Mỹ có mức tiêu thụ bia trên đầu người giảm đáng kể do ảnh hưởng của lối sống, giới trẻ ở các quốc gia này chuyển dần đồ uống từ bia sang rượu vang. Bởi vậy, công nghiệp bia không tăng trưởng theo sản lượng, mặt khác có công nghệ tiến tiến và thương hiệu lâu năm lên xu hướng trong ngành bia là giảm chi phí cho sản xuất và dành thị phần. Sản lượng bia ở Châu Âu năm 2008 giảm 5,1% tương ứng giảm 55.150 triệu lit. Tại Trung Đông ngành bia không phát triển, các cơ sở sản xuất chưa mở rộng và đầu tư về trang thiết bị. Do ảnh hưởng tôn giáo, đạo hồi không cho phép giáo dân uống bia rượu. Ngành công nghiệp bia ở Châu Á có xu hướng phát triển năng động nhất thế giới. Là khu vực có mật độ dân số đông, lối sống của giới trẻ thích tiệc tùng bởi vậy sản lượng tăng theo nhu cầu người dùng loại thức uống này. Năm 2009 Châu Á vượt qua Châu Âu để trở thành châu lục đứng đầu thế giới về sản xuất bia, với sản lượng 58.670 triệu lít, tăng 5,5% so với năm 2008. Trong đó Trung Quốc và Ấn Độ có sản lượng tăng lần lượt là 12,3% và 7%, các tập đoàn hàng đầu thế giới đang đổ bộ vào thị trường có nhiều tiềm năng này. Các ngành công Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 13
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng nghiệp bia ở châu lục này có xu hướng là phát triển sản xuất, tăng sản lượng và nâng cao chất lượng. Ngành công nghiệp bia Việt Nam đang trên đà phát triển, các công ty lần lượt được xây dựng và đi vào vận hành. Các công ty nằm giải trên khắp đất nước nhằm thu hút người tiêu dùng, Việt Nam là thị trường tiêu thụ lớn chỉ đứng sau Thái Lan, Singapor, Phhilippin trong khu vực Đông Nam Á. Sản lượng dự tính đến 2013 đạt 3,5 tỷ lít để đáp ứng các yêu cầu trong nước. 1.2 Công nghệ và thiết bị sản xuất bia tại Việt Nam [7] 1.2.1 Nguyên vật liệu và thiết bị máy móc Nguyên vật liệu Cho đến nay, ngành bia vẫn là một ngành nhập siêu. Theo số liệu của Hải quan hàng năm, kim ngạch nhập khẩu nguyên liệu cho sản xuất bia (chủ yếu là malt và hoa huoblon) từ 70 triệu USD – 80 triệu USD. Theo số liệu điều tra, tổng lượng malt nhập khẩu qua các công ty thương mại và nhập trực tiếp qua các liên doanh bia Việt Nam năm 2005 đã lên đến 120 nghìn tấn. Malt thường được nhập khẩu từ Pháp, Đức, Canada, Australia, Anh, Bỉ, Hà Lan Hoa houblon được nhập từ Đức, Mỹ, Đan Mạch trung bình toàn ngành nhập khoảng 500 – 600 tấn/ năm. Hiện nay, để đáp ứng nhu cầu về nguyên liệu các doanh nghiệp sản xuất bia đã trồng thử nghiệm lúa mạch và hoa houblon tại các vùng phía Bắc. Bốn loại nguyên liệu chính cần dùng cho quá trình sản xuất bia là: malt đại mạch, hoa houblon, nước và nấm men. Chất lượng của chúng quyết định đến chất lượng bia thành phẩm. a, Đại mạch Đại mạch cung cấp tinh bột cần thiết cho sản xuất bia, tinh bột được chuyển hóa thành chất hòa tan có thể lên men được. Để dùng cho sản xuất bia, loại đại mạch mùa xuân hai hàng được sử dụng nhiều nhất: hạt to, đầy đặn, vỏ trấu có nếp nhăn đều, mỏng. Loại đại mạch này có hàm lượng có ích tương đối lớn, đồng thời vỏ ít nên chứa không nhiều các Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 14
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng hợp chất polyphenol và hợp chất đắng. Các hạt rất đồng đều và có hàm lượng chất hòa tan tương đối cao. Hàm lượng trung bình của các thành phần tính theo khối lượng chất khô như sau: Cacbonhydrat tổng số 70,0 – 85,0% Protein 10,5 – 11,5% Các chất vô cơ 2,0 – 4,0% Chất béo 1,5 – 2,0% Các chất khác 1,0 – 2,0% b, Hoa houblon Hoa houblon chứa các chất thơm, các chất có vị đắng đặc trưng nhờ đó mà bia có vị dễ chịu, có hương thơm, bọt lâu tan và bền khi được bảo quản trong thời gian thích hợp. Hoa houblon được trồng chủ yếu ở châu Âu và Mỹ, đòi hỏi rất nhiều sự chăm sóc.Các loại hoa boublon dùng trong công nghệ sản xuất bia là các hoa khô của cây hoa cái và là sản phẩm tạo lên từ đó. Thành phần và tính chất các cấu tử chính của hoa houblon vô cùng quan trọng đối với chất lượng bia. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 15
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 1.5: Thành phần của hoa houblon Thành phần Hàm lƣợng(%) Nước 10-11 Nhựa đắng tổng số 15-20 Tinh dầu 0,5-1,5 Tanin 2-5 Monosaccarit 2 Pectin 2 Amino axit 0,1 Protein 15-17 Lipit và sáp 3 Chất tro 5-8 Xenluloza, lignin và các chất khác 40-50 C, Nước Nước là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia. Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 16
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng và chất lượng thành phẩm. Trong quá trình sản xuất malt và bia cần 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 Chất lượng nước ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng bia. Lượng nước sử dụng trong sản xuất bia thường trong khoảng 3,7-10,9 hl/hl bia. Yêu cầu đối với nước dùng để sản xuất bia: - Độ cứng từ mềm đến trung bình - Hàm lượng muối cacbonat không quá 50 mg/l - Hàm lượng muối Mg+2 không quá 100mg/l - Hàm lượng muối clorua 75-150 mg/l - Hàm lượng CaSO4 150-200mg/l - NH3 và muối NO2 không có - Hàm lượng ion sắt 2 không quá 0,3 mg/l - Vi sinh vật không quá 100 tế bào/ml 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 hàm lượng CO2 trong bia cần pha loãng một chút.  Hàm lượng, thành phần khoáng tương đương với bia.  Không có vi sinh vật và mùi lạ. d, Nấm men Nấm men là loài vi sinh vật đơn bào, có khả năng sống trong môi trường dinh dưỡng có chứa đường, phốt pho, nito và các chất hữu cơ, vô cơ khác. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 17
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Chúng là vi sinh vật dị dưỡng có khả năng sống trong cả điều kiện hiếu khí và yếm khí. Các đặc tính cơ bản mong muốn có đối với bất kỳ chủng nấm men nào dùng trong sản xuất bia:  Tốc độ lên men nhanh  Sử dụng đường có hiệu quả, tạo độ cao  Có khả năng chịu cồn, áp suất thẩm thấu, oxy, nhiệt độ, và nồng độ CO2 phù hợp với từng nhà máy.  Có khả năng kết bông hoặc kết lắng tốt.  Có khả năng sống sót cao cho mục đích tái sử dụng.  Sản phẩm tạo ra bao gồm các hợp chất hương và vị đặc trưng cho bia.  Đặc tính di truyền ổn định cao. Thiết bị máy móc Hệ thống động lực của nhà máy bia gồm có: + Hệ thống máy nén khí, có nhiệm vụ cung cấp khí nén cho toàn bộ nhà máy, khí nén có thể dùng để hòa trộn dịch trước khi lên men. Có thể dùng để điều khiển các hệ thống van khí nén trong nhà máy, để đuổi bã thải. + Hệ thống thu hồi CO2, CO2 là khí được sinh ra trong quá trình lên men bia trong các tank lên men. + Hệ thống lạnh là hệ thống giúp làm lạnh glycol trong các nhà máy bia. Glycol được làm lạnh này sẽ là môi chất trung gian đi làm lạnh các chất khác, như làm lạnh dịch, làm lạnh tank lên men. + Hệ thống lò hơi có nhiệm vụ cung cấp hơi cho các nồi nấu, cho các máy thanh trùng trong nhà chiết và một số bộ phận cần hơi khác trong nhà máy bia. + Hệ thống xử lý nước cấp và xử lý nước thải. Xử lý nước cấp có nhiệm vụ xử lý nước đạt yêu cầu chất lượng trong các nhà máy. Nước thải giúp xử lý các chất độc hại trong nước sau khi sản xuất, đảm bảo nước thải ra môi trường đạt yêu cầu chất lượng cho phép của nhà nước. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 18
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng + Với mỗi nhà máy khác nhau có thể có thêm các hệ thống phụ trợ khác nhau như: trạm hóa chất, hệ thống tiết kiệm năng lượng. Hình ảnh một số thiết bị trong ngành bia Hệ thống CIP trung tâm là hệ thống để vệ sinh các hệ khác như: vệ sinh hệ tank lên men, vệ sinh hệ lọc, vệ sinh tank thành phẩm. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 19
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 1.6: Nhu cầu sử dụng nguyên vật liệu, năng lƣợng để sản xuất bia ở Việt Nam (tính cho 100 lít bia) [2] Đơn Công Công Công vị nghệ nghệ nghệ Tên tài nguyên Khoảng giá trị tính truyền trung tốt thống bình nhất Nhiệt MJ 390 250 150 250 – 350 Nhiên liệu(tính theo dầu FO) lít 11 7 4 4 – 8,5 Điện kwh 20 16 8 – 12 10 – 30 Nước m 3 2,0 – 3,5 0,5 – 0,7 0,4 0,6 – 2,0 NaOH kg 0,5 0,25 0,1 0,2 – 0,4 Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 20
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 1.2.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bia Malt Gạo Điện Chuẩn bị Bụi Tiếng ồn - Nghiền Đường Nấu Nước thải Nước - Hồ hóa, đường hóa Bã hèm Hoa houblon - Lọc dịch đường Nhiệt Điện - Nấu hoa Mùi Hơi - Lắng nóng Lên men Men Men - Làm lạnh Khí CO - Lên men chính 2 Điện Nước thải - Lên men phụ Hoàn thiện - Lọc bia Bột trợ lọc - Ổn định, bão hòa Nước thải CO2 Bột trợ lọc CO2 Điện - Pha bia Men - Lọc vô trùng Vỏ chai, lon, keg Nước thải Nhãn, mác Đóng chai, lon, keg và Chai vỡ Điện thanh trùng Nhãn mác hỏng Sản phẩm Bia chai, Bia lon, Bia hơi Hình 1.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ tổng quát sản xuất bia Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 21
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Trên đây là sơ đồ công nghệ sản xuất bia chung nhất của hầu hết các nhà máy bia tại Việt Nam. Nguyên liệu được chuẩn bị tốt để các quá trình sau đạt hiệu quả cao. Giai đoạn nấu và lên men có thể nói là khâu quan trọng nhất quyết định chất lượng của bia, được coi là bí quyết của mỗi nhà máy. Ở công đoạn hoàn thiện đóng chai và thanh trùng nói lên thương hiệu, chất lượng an toàn thực phẩm của sản phẩm. Ở tất cả các công đoạn đều sử dụng nguyên liệu hoặc nhiên liệu và đều có chất thải ở cuối quá trình. Trong ngành công nghiệp bia thì nước thải là chất thải ra nhiều nhất và có ảnh hưởng nhiều tới môi trường, cần được quản lý và xử lý một cách có hiệu quả. 1.2.3 Hiện trạng công nghệ và thiết bị Công nghệ thiết bị sử dụng hiện nay trong sản xuất bia tại Việt Nam không đồng đều, các doanh nghiệp khác nhau có mức đầu tư về thiết bị khác nhau. Các doanh nghiệp có công suất lớn trên 100 triệu lít/năm đều có hệ thống thiết bị hiện đại, tiên tiến nhập khẩu từ các nước có nền công nghiệp sản xuất bia phát triển mạnh như Đức, Đan Mạch Các doanh nghiệp có công suất nhỏ trên 20 triệu lít/năm cho đến nay đã đầu tư chiều sâu, đổi mới thiết bị, tiếp thu trình độ công nghệ tiên tiến vào sản xuất. Các cơ sở còn lại với quy mô nhỏ công suất thấp vẫn đang trong tình trạng thiết bị, công nghệ lạc hậu yếu kém, không đạt yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm. Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp bia thì bên cạnh đó phát triển các công ty chuyên cung cấp, tư vấn, lắp đặt thiết bị ngành bia. Đảm bảo chất lượng bia và các vấn đề về môi trường. Ví dụ: công ty Nhật Tân 1.3 Hiện trạng môi trƣờng ngành sản xuất bia 1.3.1 Nguồn phát sinh chất thải Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 22
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 1.7: Các nguồn chất thải chính trong sản xuất bia STT Nguồn thải Nguồn ô nhiễm Nghiền nguyên - Tiêu thụ nước 1 liệu - Tiêu thụ điện năng - Phát thải bụi - Gây ồn 2 Nấu - Tiêu tốn năng lượng (nhiệt) - Tiêu tốn nhiều nước - Xút và axit cho hệ CIP - Thải lượng hữu cơ cao - Phát thải bụi - Gây mùi ra các khu vực xung quanh 3 Lên men - Tiêu tốn năng lượng (lạnh) - Tiêu tốn nhiều nước - Xút và axit cho hệ CIP - Phát thải CO2 - Thải lượng hữu cơ cao (do nấm men và việc vệ sinh thiết bị gây nên, nước thải có nồng độ chất hữu cơ, nitrat và photpho cao). 4 Lọc bia - Tiêu tốn nhiều nước - Tiêu tốn bột trợ lọc - Tiêu tốn lạnh,CO2 - Thải lượng hữu cơ cao (nấm men, bột trợ lọc) 5 Đóng gói thanh - Tiêu hao năng lượng (hơi nước) trùng - Nước thải có pH cao và chất lơ lửng nhiều - Tiêu hao nhiều nước nóng và nước lạnh - Tiếng ồn Các hoạt động - Tiêu thụ nhiều năng lượng, phát thải CO2, phụ trợ: nồi hơi NOX và PAH (polyaromactic hydrocacbon) 6 đốt than hoặc - Nguy cơ rò rỉ dầu đốt dầu, máy - Nguy cơ rò rỉ và phát thải NH lạnh 3 - Nguy cơ rò rỉ và phát thải CFC Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 23
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Từ sơ đồ dây chuyền công nghệ tổng quát sản xuất bia (hình 1.1) và Bảng 1.7 cho thấy các nguồn thải chính trong ngành bia gồm: Khí thải, nước thải, chất thải rắn. Trong đó nước thải là vấn đề lớn trong ngành bia, có ảnh hưởng và tác động trực tiếp tới môi trường sống. 1.3.2 Khí thải và ô nhiễm không khí Khí thải của nhà máy bia bao gồm khí thải phát sinh do sử dụng nồi hơi, hơi và mùi hóa chất sử dụng. Mùi sinh ra trong quá trình nấu và của các chất thải hữu cơ như bã hèm, men chưa được xử lý kịp thời. Qua thực tế kiểm tra nồng độ các chất thải CO, SO2, NOX, H2S, CO2, NH3 tại các khu vực sản xuất khác nhau trong các nhà máy bia nói chung như ngoài phân xưởng lên men, tại trung tâm nhà máy, tại khu vực máy lạnh, khu vực ống khói nồi hơi. Và đối chiếu với “Chất lượng không khí - Tiêu chuẩn khí thải công nghiệp với bụi và các chất vô cơ” TCVN 5939:2005 cho thấy các nhà máy sản xuất bia không có vấn đề lớn về ô nhiễm không khí. Có hai khu vực cần quan tâm là ống khói nồi hơi và máy lạnh. Bảng 1.8: Một số thông số khí thải của nồi hơi đốt dầu và đốt than [2] Chất ô Nồng độ (mg/m3) TCVN 5939:2005 nhiễm Nồi hơi than Nồi hơi dầu A B Bụi khói 420 – 624 10,9 – 11,4 ≤ 400 ≤ 200 SO2 210,8 – 647,4 925 – 2.078 ≤ 1500 ≤ 500 NO2 225 – 305 148 – 242 ≤ 1000 ≤ 580 CO - 12 – 22,1 ≤ 1000 ≤ 1000 Ghi chú: A – Đang hoạt động B – Xây mới Nồng độ các chất ô nhiễm còn phụ thuộc vào chất lượng nhiên liệu và độ cao của ống khói, hiệu suất vận hành nồi hơi. Tuy nhiên số liệu cũng cho thấy khi sử dụng nhiên liệu là than thì nồng độ bụi phát tán ra môi trường lớn hơn mức cho phép 1,5 – 3 lần và cần thiết phải đầu tư hệ thống lọc bụi. Cả hai Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 24
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng trường hợp nhiên liệu là than và dầu đều cho nồng độ phát thải SO2 cao hơn mức cho phép 1,3 – 4 lần và cần thiết phải đầu tư hệ thống xử lý SO2. Hệ thống máy lạnh sử dụng môi chất NH3 ít gây ảnh hưởng đến môi trường. Các sự cố có thể xảy ra là nổ bồn chứa hoặc rò rỉ NH3. Khí NH3 gây kích thích đường hô hấp, có mùi khai, gây ngạt và có thể gây chết người. Nồng độ tối đa cho phép trong không khí ở khu vực sản xuất là 0.02 mg/l. 1.3.3 Nƣớc thải và ô nhiễm nguồn nƣớc Lượng nước thải phụ thuộc vào lượng nước sử dụng trong sản xuất, định mức tiêu thụ nước ở nước ta là 6 – 20 m3/1000 lít bia. Trong đó, lượng nước nấu bia chiếm 25% và nước thải chiếm 75% tổng định mức nước sử dụng. Chỉ có một lượng nước ở trong bia, nước bay hơi, nước trong bã hèm, bã bia không đi vào hệ thống nước thải. Nước thải công nghệ sản xuất bia bao gồm: - Nước làm lạnh, nước ngưng, đây là nguồn nước thải ít hoặc gần như không bị ô nhiễm, có khả năng tuần hoàn sử dụng lại. - Nước thải từ bộ phận nấu – đường hóa, chủ yếu là nước vệ sinh thùng nấu, bể chứa, sàn nhà nên chứa bã malt, tinh bột, bã hoa, các chất hữu cơ, - Nước thải từ hầm lên men là nước vệ sinh các thiết bị lên men, thùng chứa, đường ống, sàn nhà, xưởng có chứa bã men và chất hữu cơ. - Nước thải rửa chai, đây cũng là một trong những dòng thải có ô nhiễm lớn trong công nghệ sản xuất bia. Về nguyên lý chai để đóng bia được rửa qua các bước: rửa với nước nóng, rửa bằng dung dịch kiềm loãng nóng (1 ÷ 3% NaOH), tiếp đó là rửa sạch bẩn và nhãn bên ngoài chai và cuối cùng là phun kiềm nóng rửa bên trong và bên ngoài chai, sau đó rửa sạch bằng nước nóng và nước lạnh. Do đó dòng thải của quá trình rửa chai có độ pH cao và làm cho dòng thải chung có giá trị pH kiềm tính. Kiểm tra nước thải từ các nhà máy rửa chai đối với loại chai 0.5l cho thấy mức độ ô nhiễm như trong bảng 1.9. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 25
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 1.9: Ô nhiễm nƣớc thải từ máy rửa chai bia [3] Thông số Hàm lƣợng, mg/l Thấp Cao Trung bình COD 810 4480 2490 BOD5 330 3850 1723 + Ni tơ (NH4 ) 2.05 6.15 4.0 P tổng 7.9 32.0 12.8 Cu 0.11 2.0 0.52 Zn 0.20 0.54 0.35 AOX 0.10 0.23 0.17 Giá trị của pH = 8,3 đến 11,2 Nước tiêu thụ để rửa 1 chai = 0,3 đến 0,5 lít. Trong nước thải rửa chai có hàm lượng đồng và kẽm là do sử dụng loại nhãn dán chai có in ấn bằng các loại thuốc in chứa kim loại. Hiện nay loại nhãn dán chai có chứa kim loại đã bị cấm sử dụng ở nhiều nước. Trong nước thải có tồn tại AOX là do quá trình khử trùng có dùng chất khử là hợp chất của clo. Bảng 1.10: Tính chất nƣớc thải từ sản xuất bia [2] Thông Đơn Khoảng giá TCVN 5945:2005* Tác động đến số vị tính trị môi trƣờng A B C pH 6 – 8 6 – 9 5,5 – 9 5 – 9 - BOD5 mg/l 900 – 1.400 ≤ 30 ≤ 50 ≤ 100 Ô nhiễm COD mg/l 1.700 – 2.200 ≤ 50 ≤ 80 ≤ 400 Ô nhiễm SS mg/l 500 – 600 ≤ 50 ≤ 100 ≤ 200 Gây ngạt thở cho thủy sinh Tổng N mg/l 30 ≤ 15 ≤ 30 ≤ 60 Gây ra hiện tượng phì nhưỡng cho thực Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 26
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng vật Tổng P mg/l 22 – 25 ≤ 4 ≤ 6 ≤ 8 Kích thích thực vật phát triển + NH4 mg/l 13 – 16 ≤ 5 ≤ 10 ≤ 15 Độc hại cho cá nhưng lại thúc đẩy thực vật phát triển, thường gây ra hiện tượng tảo Ghi chú: * Các thông số quy định trong tiêu chuẩn, chưa xét hệ số liên quan đến dung tích nguồn tiếp nhận và hệ số theo lưu lượng nguồn thải. A – Thải vào nguồn tiếp nhận dùng cho mục đích sinh hoạt. B – Nguồn tiếp nhận khác, ngoài loại A. C – Nguồn tiếp nhận được quy định. Lưu lượng dòng thải và đặc tính dòng thải trong công nghệ sản xuất bia, còn biến đổi theo chu kỳ và mùa sản xuất. Thành phần nước thải nhà máy bia vượt rất nhiều lần mức cho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam, cần phải qua xử lý. Công suất của hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia cũng cần tính toán đủ lớn và phù hợp với công suất sản xuất bia kèm theo tiêu tốn nhiều năng lượng trong quá trình vận hành. Vậy việc sử dụng nước một cách có hiệu quả và áp dụng các kỹ thuật sản xuất sạch hơn rất cần thiết để giảm lượng nước phát thải cũng như hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải. 1.3.4 Chất thải rắn Các chất thải rắn chính của quá trình sản xuất bia bao gồm bã hèm, bã men, các mảnh thủy tinh từ khu vực đóng gói, bột trợ lọc từ khu vực lọc, bột giấy từ quá trình rửa chai, giấy, nhựa, kim loại từ các bộ phận phụ trợ, xỉ than, dầu thải, dầu phanh. Bã hèm và bã men là chất hữu cơ, sẽ gây mùi cho khu vực sản xuất nếu không thu gom và xử lý kịp thời. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 27
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Bảng 1.11: Lƣợng chất thải rắn phát sinh khi sản xuất 1 hectolit bia Chất ô nhiễm Đơn Lƣợng Tác động vị Bã hèm kg 21 – 27 Gây ô nhiễm nguồn nước, đất, gây mùi khó chịu Nấm men kg 3 – 4 Gây ô nhiễm nguồn nước, đất, gây mùi khó chịu Vỏ chai vỡ chai 0,9 Gây tai nạn cho người vận hành Bùn hoạt tính kg 0,3 – 0.4 Gây ô nhiễm nguồn nước, đất, gây mùi khó chịu Nhãn, giấy kg 1,5 Gây ô nhiễm nguồn nước, đất, gây mùi khó chịu Bột trợ lọc kg 0,2 – 0,6 Gây ô nhiễm nguồn nước, đất, gây mùi khó chịu Plastic kg - Tạo ra tải lượng chất thải rắn cao, bãi chứa lớn Kim loại kg - Tạo ra tải lượng chất thải rắn cao, bãi chứa lớn 1.4 Quản lý môi trƣờng ngành bia [6] Sự tăng trưởng của ngành bia kéo theo vấn đề chất thải sản xuất, nhất là vấn đề nước thải có nồng độ ô nhiễm cao đe dọa nghiêm trọng tới môi trường. Bên cạnh việc xử lý chất thải sản xuất để giảm thiểu tác động xấu tới môi trường sống thì cần có các biện pháp quản lý môi trường ngành bia tốt nhất và phù hợp để ngăn ngừa ô nhiễm. Quản lý môi trường ngành bia áp dụng trong các nhà máy và cơ sở sản xuất nhỏ trên toàn quốc. Thực hiện quản lý bằng các biện pháp luật pháp, chính sách, kinh tế, kỹ thuật, công nghệ, văn hóa, giáo dục Các biện pháp này đan xen, phối hợp, tích hợp với nhau để đạt được kết quả tốt nhất trong bảo vệ môi trường. Quản lý môi trường ngành bia theo tiêu chuẩn ISO 14001: Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 28
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng - Cam kết của lãnh đạo về bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Tham gia tích cực vào các hoạt động môi trường có liên quan. - Tuân thủ chính sách môi trường do lãnh đạo lập ra. - Lập kế hoạch môi trường: xác định các hoạt động tác động đến môi trường, xác định các yêu cầu pháp luật và các yêu cầu khác cần tuân thủ. Sau đó tổ chức lập kế hoạch để thực hiện mục tiêu, chỉ tiêu môi trường và đảm bảo đạt được các mục tiêu đề ra. - Cơ cấu tổ chức và trách nhiệm liên quan đến khía cạnh môi trường của nhà máy. - Đào tạo cán bộ có chuyên môn và trách nhiệm về môi trường. - Thông tin liên lạc nội bộ và bên ngoài đúng lúc và có hiệu quả. - Kiểm soát các tài liệu và hoạt động môi trường liên quan: kiểm soát sự tuân thủ chặt chẽ từng thủ tục hàng ngày. - Sự chuẩn bị sẵn sàng và đáp ứng với tình trạng khẩn cấp. - Kiểm tra, đánh giá và hành động khắc phục, phòng ngừa. - Lưu giữ hồ sơ - Xem xét của lãnh đạo - Cải tiến liên tục Sử dụng các công cụ quản lý môi trường tốt thì ngành bia sẽ vẫn bảo vệ được môi trường và phát triển bền vững. Để quản lý hoạt động sản xuất của ngành bia thì dùng các công cụ kinh tế có hiệu quả cao nhất. Công cụ kinh tế là công cụ đánh vào thu nhập bằng tiền của hoạt động sản xuất bia; công cụ kinh tế đa dạng như thuế môi trường. Phí môi trường là phí cho một m3 nước thải, hay chất thải rắn, hay khí thải mà sản xuất bia thải ra môi trường. Nhãn sinh thái, cota môi trường, quỹ môi trường Công cụ luật pháp - chính sách: các quy định luật pháp, chính sách về môi trường và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, đối với ngành bia có các bộ luật về môi trường nước. Khi các công cụ này được áp dụng thì trước khi xả thải ra môi trường tự nhiên các nhà máy và cơ sở sản xuất bia đã xử lý nguồn thải đạt yêu cầu cho phép của pháp luật. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 29
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Các văn bản pháp luật môi trường: - Thông tư 02/2009/TT-BTNMT ngày 19/03/2009 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc quyết định đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước. - Thông tư 07/2007/TT-BTNMT ngày 03/07/2007 của Bộ Tài nguyên Môi trường về việc hướng dẫn phân loại và quyết định danh mục cơ sơ gây ô nhiễm môi trường cần phải xử lý. - Nghị định số 59/2007/NĐ-CP ngày 09/04/2007 của chính phủ về quản lý chất thải rắn. Quy chuẩn Việt Nam 24: 2009/BTNMT (quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp). Công cụ kỹ thuật quản lý: gồm các công cụ đánh giá môi trường, kiểm toán môi trường, công nghệ xử lý chất thải, tái chế và tái sử dụng Công cụ này cho biết các thành phần môi trường (đất, nước, không khí ) biến đổi như thế nào. Và hiện trạng sử dụng tài nguyên ra sao từ đó đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường do quá trình sản xuất sinh ra. Ngăn ngừa chất thải tạo ra nhiều lợi ích: giảm lượng chất thải, giảm chi phí nguyên liệu và năng lượng, giảm chi phí xử lý chất thải, giảm khả năng gây ô nhiễm, cải thiện điều kiện làm việc của người lao động. Ví dụ: Trong ngành bia thay vì rửa sàn nhà xưởng ướt sẽ lau sàn khô vừa tiết kiệm nước, tạo môi trường làm việc thoáng cho công nhân mà vẫn đật yêu cầu vệ sinh. Công cụ kỹ thuật quản lý có tác động trực tiếp tới các hoạt động tạo ra ô nhiễm và phân bố chất ô nhiễm trong môi trường hoặc quản lý chất ô nhiễm trong quá trình hình thành và vận hành hoạt động sản xuất. Công cụ phụ trợ bao gồm GIS, mô hình hóa môi trường, giáo dục và truyền thông về môi trường Công cụ này không tác động trực tiếp vào quá trình sản xuất sinh ra chất ô nhiễm. Sản lượng, công suất ngành bia tăng lên để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, và chất thải phát sinh trong quá trình sản xuất ngày một lớn. Để giảm các tác động của chất thải tới môi trường, nguyên nhiên liệu sản xuất, làm giảm Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 30
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng chi phí xử lý chất thải và giảm giá thành sản phẩm, bên cạnh việc sử dụng các công cụ quản lý môi trường thì việc đưa ra các giải pháp giảm thiểu chất thải và tiết kiệm tài nguyên đối với ngành sản xuất bia là thực sự cần thiết. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 31
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng CHƢƠNG 2: MỘT SỐ GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU CHẤT THẢI VÀ TIẾT KIỆM TÀI NGUYÊN ĐỐI VỚI NGÀNH SẢN XUẤT BIA 2.1 Tiềm năng giảm thiểu chất thải và tiết kiệm tài nguyên đối với công nghiệp sản xuất bia 2.1.1 Tiết kiệm nƣớc [8] Ngành công nghiệp bia là ngành sử dụng rất nhiều nước. Lượng nước sử dụng để sản xuất 1000 lít bia thành phẩm ở Việt Nam khoảng 6 – 20 m3 nước, trong khi đó một nhà máy liên hợp sản xuất bia – malt lớn ở Mỹ sử dụng tổng cộng 4 m3 nước. Có thể coi như mức độ tiêu thụ trung bình là 6 – 7 m3 nước/1000 lít bia. Như vậy tiềm năng tiết kiệm nước trong quá trình sản xuất bia là rất lớn, ước tính tiềm năng tiết kiệm nước có thể đạt được từ các nhà máy bia tại Việt Nam là: Khu vực nấu giảm 5% nước vệ sinh và tái sử dụng. - Dịch nha loãng còn lại trong quá trình rửa bã được thu hồi vào tank chứa có bảo ôn và gia nhiệt dùng làm nước nấu cho mẻ tiếp theo. Việc làm này giảm mức tiêu thụ nước và nguyên liệu đầu vào, nếu dịch nha loãng bị thải vào hệ thống nước thải sẽ làm tải lượng COD tăng cao. - Trong quá trình sôi hoa có khoảng 6 – 12% nước bốc hơi, thu hồi lượng nước ngưng sử dụng lại để cấp cho nồi hơi. Việc sử dụng lại nước ngưng thu hồi giúp tiết kiệm nước, tận dụng lượng nhiệt có sẵn trong nước để sản xuất nước nóng, nước dùng tráng nồi nấu, từ đó làm giảm lượng nhiên liệu để làm nóng nước. Khu vực lên men, tàng trữ và hoàn thiện sản phẩm giảm 5% nước máy lạnh và vệ sinh. - Thu hồi nấm men: Công ty liên hợp thực phẩm Hà Tây có Công suất 5 triệu lít/ năm thực hiện thu hồi nấm men triệt để ra khỏi tank và không gây rơi vãi ra sàn nhà, giảm 30 m3 nước rửa sàn, hóa chất. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 32
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng - Sử dụng nước rửa cuối của quá trình CIP các thiết bị nấu, lên men và thành phẩm để dùng cho vệ sinh CIP các thiết bị lần đầu ở mẻ nấu sau. Việc sử dụng lại lượng nước này giúp giảm tiêu thụ nước mà vẫn đảm bảo yêu cầu chất lượng của quá trình. Khu vực chiết chai/lon giảm 3-5% do rửa chai, tận dụng nước làm mát. - Sử dụng nước làm lạnh dịch đường vào các mục đích như rửa chai, két, thiết bị, vệ sinh nhà xưởng sẽ tiết kiệm nước và tận thu được nhiệt độ của nước. - Trong máy thanh trùng, bia và chai được hâm nóng dần dần lên đến 60oC sau đó làm nguội về 30 – 35oC. Nếu bia được làm nguội bằng nước sạch thì mức tiêu thụ nước của các nhà máy bia là rất lớn. Nếu tận thu nước làm mát, tuần hoàn và tái sử dụng qua tháp giải nhiệt có thể tiết kiệm được 80% nước dùng trong hệ thống thanh trùng. Bên cạnh đó việc sử dụng vòi phun áp lực cao để rửa nhà xưởng, thiết bị vận tải, két chứa chai sẽ giúp giảm lượng nước tiêu thụ, vòi phun sẽ tiết kiệm 20 – 30% lượng nước trong suốt quá trình sử dụng và khi không sử dụng vòi phun tự đóng lại, sẽ tiết kiệm được 40% lượng nước vệ sinh trong toàn nhà máy. Hiện nay việc sử dụng nguồn nước trong sản xuất bia tại Việt Nam chưa được quản lý một cách chặt chẽ. Các nhà máy bia với công suất lớn đã sử dụng nguồn nước cấp để sản xuất từ đó có thể định mức mức tiêu thụ nước, nhưng ở các cơ sở nhỏ đều tự khai thác nguồn nước ngầm để sử dụng. Việc làm này dẫn đến các vấn đề về môi trường như sụt lún đất tại các điểm khai thác, tài nguyên nước bị cạn kiệt sẽ là một khó khăn lớn cho các cơ sở sản xuất. Vì vậy, nhu cầu tiết kiệm nước càng trở lên cấp thiết, việc áp dụng các biện pháp giảm thiểu và nâng cao ý thức của công nhân sẽ làm giảm lượng nước tiêu thụ. Do đó không những làm giảm chi phí mua nước, xử lý nước thải, năng lượng sản xuất mà còn giảm giá thành sản phẩm tăng sự cạnh tranh trên thị trường. 2.1.2 Tiết kiệm hóa chất [2] Ngoài các nguyên liệu chính trong sản xuất bia, còn phải kể đến nhiều nguyên liệu phụ khác có vai trò không kém phần quan trọng, đặc biệt là trong Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 33
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng công nghiệp sản xuất bia ngày nay. Các nguyên liệu phụ này có thể kể đến là các hóa chất sử dụng trong các công đoạn tẩy rửa hay sử dụng để tăng hiệu quả của các công đoạn sản xuất như các loại bột trợ lọc, các chất ổn định và đặc biệt là các enzym sử dụng trong công đoạn sản xuất dịch đường lên men và lên men. Trung bình là 3 kg/ 1000 lít bia, hầu hết lượng hóa chất này thải vào cống không những gây lãng phí nguyên liệu mà còn làm ô nhiễm môi trường. Việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật giảm thiểu chất thải đem lợi ích lớn về kinh tế và môi trường. Xút trong quá trình rửa chai được bơm vào tank lắng, tất cả các chất cặn sẽ được tách ra khỏi xút và có thể tái sử dụng. Có thể giảm được 75% xút dùng cho rửa chai nhờ thu hồi và tái sử dụng. Có thể giảm tiêu hao bột trợ lọc trong quá trình lọc bia bằng cách giảm mật độ nấm men và độ trong của bia trước khi lọc. Thu hồi dung dịch từ quá trình CIP, làm sạch và tái sử dụng làm giảm lượng xút tiêu thụ. 2.1.3 Tiết kiệm năng lƣợng [10] Hiện nay, việc đầu tư cho ngành công nghiệp bia càng nhiều kéo theo vấn đề về tiêu tốn tài nguyên, nhiên liệu và ô nhiễm môi trường. Tại các nhà máy bia, rất nhiều năng lượng sử dụng cho việc làm nóng và làm mát. Chính vì thế để phát triển bền vững ngành sản xuất bia cần triển khai các giải pháp tiết kiệm năng lượng. Định lượng sử dụng nhiên liệu trong ngành bia: dầu FO là 45 – 61 kg hoặc 80 – 100 kg than/ 1000 lit bia thành phẩm. Mô hình thí điểm tại nhà máy bia Thanh Hóa về tiết kiệm năng lượng trong hệ thống lạnh, hệ thống điều hòa không khí cho thấy mang lại lợi ích kinh tế và môi trường là rất lớn. Nhà máy đã tiết kiệm năng lượng được 3386 tấn dầu quy đổi/ năm, giảm lượng phát thải CO2 10476 tấn/ năm. Không chỉ tiết kiệm từ việc giảm chi phí năng lượng, với lượng phát thải thu được khi đem bán tại thị trường phát thải CO2 theo Nghị định thư Kyoto mỗi năm nhà máy có thể thu được lợi ích kinh tế khoảng 400 000 USD. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 34
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Nếu thu hồi và tái nén hơi thứ cấp nồi Houblon cung cấp cho hệ thống nồi nấu sẽ giảm 10% năng lượng tiêu hao. Sử dụng nước làm mát dịch đường trong quá trình lạnh nhanh để cung cấp cho các khu vực có nhu cầu như làm nước nấu, nước cấp nồi hơi, hệ thống vệ sinh CIP, rửa chai và thanh trùng. Giúp giảm việc tiêu thụ nước, tận dụng nhiệt, tiết kiệm nhiên liệu để đun nước nóng. Nước ngưng từ các nồi nấu là nước tinh khiết, có chứa nhiệt năng và được dùng để làm nước cấp cho nồi hơi, sẽ làm giảm lượng than đun nóng nước. Nước thanh trùng có nhiệt độ cao và sạch có thể sử dụng để rửa chai giúp tiết kiệm năng lượng dùng để đun nóng nước rửa chai. Bảo ôn các bề mặt nóng và lạnh mang lại hiệu quả cao trong tiết kiệm năng lượng. Các bề mặt như thân nồi hơi, nồi nấu, các đường cấp hơi nóng, hơi lạnh, các tank lên men và bia chứa thành phẩm Thực hiện vận hành hợp lý và hiệu quả thiết bị, thực hiện tốt quy trình bảo dưỡng thiết bị. Sử dụng triệt để đèn tiết kiệm điện tại các vị trí chiếu sáng, tắt bớt những đèn không cần thiết, tận dụng ánh sáng tự nhiên; xây dựng phương án giảm máy chạy vào giờ cao điểm (từ 18h – 22h) để giảm áp lực với hệ thống điện và giảm chi phí; xây dựng phương án dùng khí mê tan từ xử lý nước thải còn chưa được thu hồi tận dụng để sinh hơi hoặc phát điện. Áp dụng tốt các giải pháp kỹ thuật giảm thiểu chất thải giúp thiết bị vận hành có hiệu quả, qua đó giảm mức tiêu thụ năng lượng đồng thời giảm thiểu lượng khí thải sinh ra. 2.1.4 Kiểm soát ô nhiễm Trong ngành công nghiệp bia ngoài khí thải, chất thải rắn thì nước thải là vấn đề ô nhiễm lớn nhất. Để giảm tải lượng của dòng nước thải, việc thực hiện các giải pháp giảm thiểu chất thải, sử dụng hóa chất, phụ gia tiết kiệm và hợp lý đã đem lại hiệu quả rõ rệt. Các chất thải rắn như bã malt và houblon, cặn nóng, nấm men thừa, bã chất trợ lọc Kieselguhr, nhãn mác tại các cơ sở sản xuất đã Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 35
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng được thu gom tuy nhiên chưa triệt để lên rất dễ đi vào dòng thải. Gây tắc cống, làm tải lượng dòng thải và hàm lượng chất ô nhiễm tăng. Bã malt, nấm men với nhiều thành phần chất dinh dưỡng giàu vitamin và protein thường được dùng để làm thức ăn cho gia súc và sấy thành dạng khô để dễ bảo quản, giảm phí vận chuyển. Một hướng khác có thể quan tâm đó là sử dụng nấm men trong ngành dược phẩm. Sử dụng dịch chứa cặn nóng để làm nước rửa bã nhằm tận thu phần dịch đường còn trong cặn sau đó thu gom bán cho các cơ sở chăn nuôi. Đối với bột trợ lọc, áp dụng biện pháp ép bùn trợ lọc và sấy khô, một phần nấm men bám theo bột trợ lọc và thành phần này có thể được sử dụng làm phân bón trong nông nghiệp. Hiện nay, người ta sử dụng bột trợ lọc thải để dùng trong công nghiệp xây dựng như sản xuất gạch, xi măng. Để giảm lượng khí tạo ra từ nhà nấu có thể sử dụng hệ thống ngưng tụ hơi lắp đặt trên các nồi nấu và được nén lại nhờ các máy nén khí. Lượng CO2 sinh ra từ công đoạn lên men được thu hồi làm giảm lượng khí thải và mang lại lợi ích về kinh tế. Để giảm tiếng ồn phát ra sử dụng biện pháp làm vỏ cách âm ở những thiết bị gây tiếng ồn lớn, làm kết cấu tường đôi để cách âm. Bụi được sinh ra từ công đoạn tiếp nhận, vận chuyển và nghiền malt, gạo. Trong phân xưởng bụi được thu hồi bằng hệ thống hút và lọc bụi hay thay thế hệ thống nghiền khô bằng nghiền ướt. 2.2 Kỹ thuật giảm thiểu chất thải Giảm thiểu chất thải đạt hiệu quả cao nhất khi thực hiện các biện pháp sau:  Các kỹ thuật giảm thiểu chất thải tại nguồn - Quản lý nội vi tốt - Kiểm soát quá trình tốt hơn - Thay đổi nguyên liệu - Cải tiến thiết bị - Công nghệ sản xuất mới Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 36
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng  Các kỹ thuật giảm thiểu chất thải thông qua tuần hoàn, tái sử dụng và thu hồi - Tận thu, tái sử dụng tại chỗ - Tạo ra sản phẩm phụ 2.2.1 Giảm thiểu tại nguồn [11] Bảng 2.1: Các kỹ thuật giảm thiểu chất thải tại nguồn cho ngành bia TT Phƣơng pháp giảm Các yêu Lợi ích ƣớc tính Ghi thiểu cầu chú QUẢN LÝ NỘI VI TỐT Thực hiện tốt quy Bảo - Duy trì mức tiêu hao điện, Thời trình bảo dưỡng thiết dưỡng nước thấp gian bị, các bề mặt nóng định kỳ bảo trì - Làm hiệu quả dây chuyền và lạnh, các đường tăng lên ngắn, 1 ống, các tank có khi - Tăng tuổi thọ cho thiết bị chỉ vài tuần Tránh và xử lý hiện Kiểm tra - Tránh lãng phí nước 2 tượng rò rỉ hơi, nước thường - Làm giảm tiêu hao nhiên tại các van, đường xuyên liệu và năng lượng ống Lắp đặt đồng hồ đo Không - Tránh lãng phí nước nước ở từng khâu - Tiết kiệm điện cho chạy sản xuất 3 máy bơm - Tiết kiệm hóa chất xử lý nước cấp Sử dụng đèn tiết Không - Tiết kiệm điện cho nhà máy 4 kiệm điện, tận dụng - Tiết kiệm lắp đặt hệ thống ánh sáng tự nhiên. chiếu sáng 5 Đóng cửa hầm, kho Hình - Tiết kiệm điện cho chạy lạnh khi không có thành thói lạnh người ra vào quen - Tránh tổn thất lạnh Sử dụng nguyên Không - Tiết kiệm nguyên liệu 6 liệu, hóa chất, chất - Giảm tải lượng ô nhiễm cho phụ trợ đúng liều dòng thải Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 37
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng lượng - Đảm bảo chất lượng bia Thu hồi bã malt và Vốn đầu - Giảm lượng chất thải rắn nấm men làm thức tư thiết bị - Giảm tải lượng ô nhiễm ăn cho gia súc thu hồi 7 dòng thải - Tạo nguồn thu nhập cho nhà máy Thu gom nhãn mác, Không - Giảm lượng chất thải rắn 8 chai vỡ, lon bia để - Giữ sạch môi trường nhà bán lại cho cơ sở tái máy chế - Có thêm nguồn thu Thu gom bìa cacton, Không - Làm giảm lượng chất thải kim loại, gỗ vụn, lốp rắn xe cũ, dầu mỡ, dung 9 - Làm giảm tải lượng dòng môi, nhựa thải, chất thải thải nhà ăn để xử lý hoặc tái chế - Giữ sạch môi trường nhà máy Thu gom lượng bia Người vận - Giảm nồng độ ô nhiễm 10 dư trong quá trình hành có trong nước thải chiết để tái sản xuất kỹ thuật - Tránh lãng phí sản phẩm có tốt giá trị KIỂM SOÁT QUÁ TRÌNH TỐT HƠN Ổn định thời gian Lắp các - Giảm tiêu hao nhiên liệu 1 nấu và phản ứng, thiết bị - Tránh làm hỏng các mẻ nấu nhiệt độ nấu. đo. Sử dụng chất trợ Không - Giúp nấm men lắng tốt hơn 2 lắng trong quá trình trước khi lọc bia nấu và lên men - Là giải pháp rẻ tiền Áp dụng công nghệ Có nghiên - Nâng công suất nhà máy từ lên men nồng độ cao cứu và 10 – 15%. để nâng công suất ứng dụng - Giảm điện năng, năng lượng rõ ràng từ 15 – 18% 3 - Linh hoạt sản xuất các loại bia có nồng độ ban đầu khác nhau Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 38
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Sử dụng các loại Không - Rút ngắn thời gian nấu từ 30 4 enzym trong quá – 45 phút trình nấu để tăng - Giảm tiêu thụ điện, hơi hiệu suất nước - Tăng công suất Kiểm soát nhiệt độ Người vận - Giảm tiêu thụ điện năng 5 bốc hơi của hệ thống hành có máy lạnh kỹ thuật tốt Tối ưu hóa quá trình Có các - Làm giảm tiệu thụ nhiên cháy trong đốt nồi thiết bị liệu hơi đo, trách 6 - Giảm lượng khí phát thải ra nhiệm môi trường người vận hành Điều chỉnh lưu Người vận - Làm giảm lượng nước tiêu 7 lượng nước làm mát hành theo thụ vỏ tháp lên men dõi định - Gián tiếp làm giảm tiêu thụ mức nước điện 8 Kiểm soát hàm Có các - Tránh các sản phẩm hỏng lượng oxy/ không thiết bị đo - Giảm mức hao hụt bia khí, bia trong chai/ lon - Giảm tải lượng hữu cơ trong nước thải Tăng chiều cao ống Đầu tư - Giảm nồng độ khí thải tại 9 khói nồi hơi thiết bị khu vực sản xuất và khu dân cư xung quanh Phân tích bã malt Thiết bị - Thay đổi lượng nước và quy 10 xác định lượng và hóa trình rửa đường còn xót chất phân tích THAY ĐỔI NGUYÊN LIỆU Dùng axit thay cho Dùng - Tăng độ sạch của chai 1 xút để vệ sinh tank đúng liều - Giảm lượng nước sử dụng lên men, sử dụng các lượng chất hỗ trợ vệ sinh Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 39
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Sử dụng hóa chất có - Thân thiện với môi trường, chứa oxy nguyên tử có khả năng diệt khuẩn (nước ozon, 2 - Không độc hại cho quá trình SODUROXI, lên men và môi trường xung ECOLAB) quanh - Tiết kiệm nước Sử dụng chế phẩm - Độ đắng của bia ổn định hoa houblon thay - Thời gian bảo quản dài, sử cho hoa houblon dụng linh động tươi 3 - Không phụ thuộc sản lượng và chất lượng hàng năm - Tránh được biến động giá cả thị trường CẢI TIẾN THIẾT BỊ 1 Lắp đặt hệ thống vệ Đầu tư - Tiết kiệm nước và hóa chất sinh trong thiết bị vốn - Có thể tận thu lại hóa chất để sử dụng - Thân thiện với môi trường - Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Sử dụng hệ thống Đầu tư - Tiêu tốn ít nước 2 vòi phun cao áp vốn nhỏ - Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Lắp các van tự động Đầu tư - Tránh lãng phí nước 3 để ngừng cấp nước vốn nhỏ khi không cần thiết Thay thế thiết bị rửa - Giảm lượng nước tiêu thụ 4 một chiều bằng rửa - Giảm tải lượng dòng thải hai chiều Lắp vòng inox Vốn đầu - Tránh lãng phí nước quanh chỗ gấp trên tư nhỏ bề mặt tháp để nước 5 không bắn ra ngoài khi đổi hướng dòng chảy. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 40
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Sử dụng máy nghiền Vốn đầu - Giảm lượng bụi và thất Thích ướt thay cho máy tư lớn thoát nguyên liệu hợp nghiền khô với - Giảm thời gian lọc dịch đường các cở 6 sở sản - Tạo môi trường làm việc tốt xuất hơn cho công nhân lớn 7 Sử dụng thiết bị ly Vốn đầu - Giảm bột trợ lọc trong quá Thời tâm để thu hồi lượng tư lớn trình lọc bia gian bia theo nấm men - Giảm tiêu thụ nước cho việc thu sục rửa máy lọc hồi vốn 3 - Thu hồi thêm nấm men thừa đến 4 năm Lắp thêm biến tần Vốn đầu - Đảm bảo lạnh cho nhà máy 8 cho các động cơ máy tư trung hoạt động lạnh bình - Tiết kiệm điện Lắp đặt hệ thống Vốn đầu - Giảm lượng dầu tiêu thụ Thời lạnh nhanh tư thiết bị - Giảm lượng nước sử dụng gian lớn thu 9 hồi vốn 3 năm Lắp tháp giải nhiệt Vốn đầu - Giảm lượng tiêu thụ nước Thời trong hệ thống thanh tư trung gian trùng bình thu 10 hồi vốn 1 năm Tiến hành lên men Vốn đầu - Giảm diện tích bố trí thiết bị Áp chính và lên men tư lớn - Giảm dịch đường hao hụt dụng phụ trong cùng một với cơ tank có áo lạnh - Dễ vận hành thiết bị sở sản xuất theo 11 công nghệ cũ Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 41
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Kết hợp cung cấp - Giảm phát thải CO2, NOx 12 nhiệt và phát điện - Giảm tiêu thụ nhiên liệu cho (CHP) quá trình đốt - Giảm mức tiêu thụ điện năng CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MỚI Lắp đặt thiết bị làm Vốn đầu - Mức tiêu hao nhiên liệu của 1 nóng nước cấp cho tư lớn lò giảm nồi hơi Lắp đặt hệ thống Vốn đầu - Giảm điện năng tiêu thụ 2 điều khiển tự động tư lớn - Tránh tổn thất lạnh cho hệ thống lạnh 3 Lắp đặt hệ thống thu - Giảm chi phí mua CO2 hồi CO2 - Giảm ô nhiễm môi trường 4 Sử dụng công nghệ - Tránh tổn thất bia trong quá chiết bom tự động trình chiết 5 Lắp đặt hệ thống rửa - Tiết kiệm nước và hóa chất chai tự động - Tăng công suất rửa Sử dụng hệ thống Vốn đầu - Giảm nhiên liệu và năng 6 trao đổi nhiệt để thu tư lớn lượng hồi nhiệt từ các máy nén lạnh 2.2.2 Tuần hoàn, tái sử dụng và thu hồi [2] Bảng 2.2: Các kỹ thuật giảm thiểu chất thải thông qua tuần hoàn, tái sử dụng và thu hồi Phƣơng pháp giảm Các yêu Ghi TT Lợi ích ƣớc tính thiểu cầu chú TẬN THU TÁI SỬ DỤNG TẠI CHỖ Thu hồi bia tổn thất Phải có - Giảm hàm lượng chất ô 1 theo nấm men để thùng nhiễm trong nguồn thải đưa vào nồi nấu chứa và - Tiết kiệm nước cho quá Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 42
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng hoặc thanh trùng và thiết bị trình nấu đưa vào tank lên tách bia - Tránh lãng phí sản phẩm có men. giá trị Thu hồi nước ngưng - Tiết kiệm nước dùng cho lò từ nồi nấu hoa hơi 2 chuyển về cho lò hơi - Giảm nhiên liệu để đun nóng nước Sử dụng hơi từ nồi Có thiết bị - Giảm tiêu thụ nhiên liệu nấu hoa để nấu sôi trao đổi dùng đun nóng 3 dịch, sản xuất nước nhiệt - Giảm tiêu thụ nước trong vệ nóng, tráng nồi nấu sinh nồi nấu Tái nén hơi để nấu Có thiết bị - Giảm lượng hơi cần thiết 4 hoa tái nén cho nấu hoa VRC Tận dụng khí ga từ Có hệ - Làm giảm lượng khí gây ô hệ thống xử lý nước thống nhiễm môi trường thải để đốt lò hơi, bioga - Cung cấp hơi cho quá trình 5 tạo thành hơi nước trong xử nấu và thanh trùng lý nước thải Thu hóa chất xút từ Có tank - Giảm tiêu thụ hóa chất máy rửa chai, khâu chứa xút - Làm giảm ô nhiễm trong rửa trong quy trình thu hồi dòng thải 6 CIP dùng cho xử lý khói thải và khu vực xử lý nước thải Tách dịch nha khỏi - Giảm lượng nước tiêu thụ 7 cặn lắng nóng đưa cho nấu hoa vào nồi nấu hoa - Giảm hàm lượng COD Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 43
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng trong nước thải Tái sử dụng dòng - Giảm tiêu thụ nước nước tráng chai ở - Giảm tải lượng dòng thải 8 hai hàng cuối vào việc rửa chai các hàng đầu Thu hồi nước ở khâu Thùng - Giảm nước vệ sinh phải súc rửa cuối cùng chứa nước dùng, giảm chi phí khai thác 9 trong quy trình CIP thu hồi và và xử lý nước cấp để tái sử dụng cho đường - Giảm tải lượng nước thải và khâu súc rửa sơ bộ ống chi phí xử lý nước thải Thu hồi nước làm Thùng - Tiết kiệm nước sử dụng mát từ quá trình lạnh chứa nước - Tiết kiệm năng lượng đun nhanh để làm nước giữ nhiệt nước rửa chai 10 nấu, nước cấp cho lò và đường - Giảm lượng nước thải hơi, hệ thống vệ sinh ông dẫn CIP, rửa chai và thanh trùng. Sử dụng khói lò để Có hệ - Tiết kiệm nhiên liệu để đun ra nhiệt nước cấp thống ống nóng nước 11 dẫn - Giảm lượng khí thải thải ra môi trường Thu hồi CO2 từ quá Đầu tư hệ - Giảm tải lượng khí thải Giảm trình lên men để sử thống thu - Giảm phí mua CO2 cho thải 12 dụng cho việc bão hồi và chi công đoạn chiết chai khí hòa CO2 của bia phí vận - Tạo môi trường làm việc tốt nhà thành phẩm hành cho công nhân kính Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 44
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 13 Tận thu, tái sử dụng Vốn đầu - Giảm lượng bột trợ lọc phải bột trợ lọc tư lớn dùng - Giảm tải lượng dòng thải, chất thải rắn - Giảm chi phí mua bột trợ lọc Thu gom bã hoa và Làm đúng - Giảm tải lượng dòng thải cặn protein bằng tay, thao tác - Giảm lượng nước để vệ sinh 14 không thải bỏ xuống cống TẠO SẢN PHẨM PHỤ Cặn sau khi tách Thu hồi - Giảm lượng chất thải rắn khỏi dịch nha đưa ngay - Tránh đi vào dòng nước thải 1 vào cùng bã hem làm tăng ô nhiễm làm thức ăn cho gia - Tăng thêm thu nhập cho nhà súc máy Thu hồi nấm men Có thiết bị - Giảm lượng chất thải rắn làm thức ăn cho sấy khô cho nhà máy 2 chăn nuôi, sấy khô - Tránh đi vào dòng thải làm làm thực phẩm cho tăng ô nhiễm nước người - Tăng thu nhập cho nhà máy Việc thực hiện các kỹ thuật giảm thiểu tại nguồn, tuần hoàn – tái sử dụng và thu hồi đem lại những lợi ích lớn về kinh tế và môi trường cho các doanh nghiệp. Các kỹ thuật có thể áp dụng ở tất cả các Công ty, dưới đây là ví dụ chi tiết về TCT Bia – Rượu – NGK Hà Nội. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 45
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng CHƢƠNG 3: HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ MÔI TRƢỜNG TẠI CÔNG TY BIA - NƢỚC GIẢI KHÁT HÀ NỘI 3.1 Thông tin chung về Công ty [5] Công ty cổ phần Bia – Nước giải khát Hà Nội, tên giao dịch là Hanoi beer alcohol and beverage joint stock corporation, viết tắt là Habeco là Công ty cổ phần được chuyển từ Doanh nghiệp Nhà nước theo quyết định số 1863/QĐ – TTG ngày 28/12/2007 và quyết định số 575/QĐ – TTG ngày 16/05/2008 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt phương án và chuyển Công ty Bia – Nước giải khát Hà Nội thành Công ty cổ phần Bia – Nước giải khát Hà Nội. Với bí quyết công nghệ duy nhất và có truyền thống trăm năm, cùng với hệ thống thiết bị hiện đại, đội ngũ CBCNV lành nghề, có trình độ, tâm huyết, các sản phẩm của Công ty đã nhận được sự mến mộ của hàng triệu người tiêu dùng trong nước cũng như quốc tế. Thương hiệu bia Hà Nội ngày hôm nay được xây dựng, kết tinh từ nhiều thế hệ, là niềm tin của người tiêu dùng, niềm tự hào thương hiệu Việt. Hiện nay, Công ty có 25 công ty thành viên trải dài từ miền Trung Quảng Bình đến các tỉnh thành phía Bắc, với tốc độ tăng trưởng bình quân trong những năm gần đây là 20%. Doanh thu bình quân tăng mỗi năm là 30%, nộp ngân sách cho nhà nước bình quân tăng hơn 20%. Lợi nhuận tăng bình quân mỗi năm 12%. Thực hiện Quyết định của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt Quy hoạch phát triển ngành Bia – Nước giải khát Hà Nội đến năm 2010 – 2015, Công ty Bia – Nước giải khát Hà Nội sẽ xây dựng thành một trong những Tổng Công ty vững mạnh, giữ vai trò chủ đạo trong ngành công nghiệp sản xuất Bia, Nước giải khát, đáp ứng yêu cầu hội nhập, đóng góp tích cực cho nền kinh tế đất nước. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 46
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 3.2 Sản phẩm của Công ty [5] Các sản phẩm chính của Công ty gồm: Bia chai 330 ml, với độ cồn cao hơn các sản phẩm khác của Habeco là 5.1%, Hanoi beer premium tương đối phù hợp với người tiêu dùng phía nam. Bia chai 450 ml, đây là sản phẩm chủ đạo của thương hiệu Bia Hà Nội.Bia chai 450 ml có độ cồn > 4.2%, hương vị đậm đà, có màu vàng mật ong đặc trưng của bia. Bia Lager: là sản phẩm được sản xuất thử đầu năm 2007 và chính thức đưa ra thị trường vào giữa năm 2007 với độ cồn > 4.0%. Bia Trúc Bạch Classic: là dòng sản phẩm với độ cồn 5.3% đánh dấu sự trở lại của nhãn hiệu Bia Trúc Bạch nổi tiếng bao năm qua. Bia hơi: Bia hơi Hà Nội có độ cồn > 3.5%. Bia được đóng trong các keg có thể tích khác nhau và kín hơi giúp nâng cao chất lượng sản phẩm: keg 30 lít, keg 20 lít, keg 2 lít. Là sản phẩm tươi sống được sản xuất theo chất lượng do Công ty đã công bố số 03-2006/HABECO ngày 15/09/2006 và được Sở Y tế chấp nhận tại phiếu chấp nhận hồ sơ công bố tiêu chuẩn Chất Lượng – Vệ Sinh – An Toàn Thực Phẩm: 1453/2003/YTHN – CNTC ngày 02/10/2006. Bia Lon 330ml: là sản phẩm bia lon của Công ty có dung tích 330ml được đưa ra thị trường lần đầu tiên vào năm 1992 với độ cồn 4.6%. Bia tươi: là sản phẩm được sản xuất thử vào đầu năm 2007 và chính thức đưa ra thị trường vào giữa năm 2007. Theo dự án nghiên cứu thị trường ngành Bia – Rượu – Nước giải khát năm 2010 của Sabeco được thu thập tại 36 thành phố lớn thì Habeco có một sản phẩm là Bia chai Hà Nội 450 ml, đứng thứ 3 trong danh sách 10 loại bia được tiêu thụ nhiều nhất Việt Nam. Các sản phẩm bia của Habeco khẳng định thương hiệu, không chỉ là thức uống được “ưa chuộng” của dân Hà thành mà đang vươn rộng ra các địa phương khác như Vũng Tàu, Quảng Trị, Hải Phòng, Nghệ An, Yên Phong. Không ngừng ở đó, các sản phẩm đang mở rộng chỗ đứng cho mình ở thị trường nước ngoài: Đài Loan, Hàn Quốc, Hà lan, Anh, Nhật Bản, Thái Lan Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 47
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Chất lượng sản phẩm được quản lý theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 9001: 2000 và ISO 14000, hệ thống quản lý an toàn thực phẩm theo tiêu chuẩn ISO 22000 phiên bản 2005 nhằm nâng cao chất lượng, vệ sinh an toàn thực phẩm. Việc tuân thủ vệ sinh an toàn thực phẩm được kiểm tra ngay từ khâu nhập nguyên liệu, kiểm soát chất lượng nguồn nước, hệ thống đóng gói sản phẩm. 3.3 Hiện trạng sản xuất Công ty 3.3.1 Nguyên liệu, nhiên liệu và năng lƣợng tiêu thụ 3.3.1.1 Nguyên liệu chính Nguyên liệu chính để sản xuất bia bao gồm: malt, gạo tẻ, hoa houblon, nấm men và nước. Trong đó các nguyên liệu có tính chất và đảm bảo các tiêu chuẩn như: - Malt: có màu vàng, sáng óng mượt, mùi vị thơm đặc trưng ngọt nhẹ. Tỷ lệ xốp > 90%, ẩm 78%. - Gạo tẻ: là nguồn nguyên liệu trong nước với 76% tinh bột, 12% độ ẩm. Thành phần hóa học của gạo tẻ tính theo % chất khô: Tinh bột: 70 – 75% Các loại đường: 2 – 5% Khoáng: 1 – 1.5% Chất béo: 1 – 1.5% Protit: 7 – 8% Ngoài gạo tẻ còn có thể sử dụng một số loại ngũ cốc như bột mì, bột ngô. - Hoa houblon: chứa các chất thơm, các chất có vị đắng đặc trưng. Nhờ đó bia có vị dễ chịu, có hương thơm, bọt lâu tan và bền khi được bảo quản trong thời gian thích hợp. Hoa houblon sử dụng sản xuất là: + Dạng hoa cao 2800kg/ năm. + Dạng hoa viên 6000 kg/ năm. - Nước: Nước để sản xuất bia Hà Nội được xem là có chất lượng tốt, một phần tạo nên hương vị và chất lượng của bia. Nước có hàm lượng sắt, mangan thấp, nước được khử trùng trước khi đưa vào nấu và đường hóa. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 48
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Hiện tại, Công ty tự sản xuất toàn bộ các loại nước cung cấp cho nhu cầu từ hệ thống giếng khoan. Hệ thống xử lý nước cấp được đầu tư theo công nghệ và trang thiết bị của Công hòa Liên bang Đức với công suất thiết kế là 200 m3/h. Cung cấp nước sinh hoạt, nước mềm và nước nấu bia. - Nấm men sử dụng cho sản xuất bia là loại nấm đơn bào thuộc chủng Saccharomyces. Chúng có khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng trong môi trường nước mạch nha như các loại đường hòa tan, các hợp chất nito, vitamin và các nguyên tố vi lượng qua màng tế bào. Sau đó thực hiện các phản ứng sinh hóa để chuyển chất này thành dạng cần thiết cho quá trình phát triển và lên men của nấm men. Trong các nguyên liệu thì malt được nhập khẩu từ Pháp, Đức, Đan Mạch Hoa viên, hoa cao, hoa thơm nhập từ CHLB Đức, CH Séc Nguồn nguyên liệu được cấp từ các bạn hàng truyền thống, có năng lực, uy tín, gắn bó với HABECO nhiều năm do đó đảm bảo nguồn nguyên liệu có chất lượng cao và đảm bảo. Do giá cả các nguyên liệu này đắt và biến động lên Công ty đã kết hợp với Tổng Công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Sài Gòn nghiên cứu và tổ chức trồng thử lúa mạch và hoa houblon tại các tỉnh miền núi phía Bắc và xây dựng dự án sản xuất malt với công suất 100 000 tấn/năm. 3.3.1.2 Nhiên liệu Hiện nay Công ty sử dụng nhiên liệu là dầu FO dùng để đốt lò hơi cung cấp hơi nước cho quá trình sản xuất. Định mức tiêu thụ dầu FO là 26,47 kg cho 1000 lít bia thành phẩm. Dầu DO cung cấp cho máy phát điện dự phòng, nhiên liệu này tiêu thụ không đáng kể. 3.3.1.3 Năng lượng tiêu thụ Năng lượng tiêu thụ trong Công ty để phục vụ sản xuất bia là điện và nhiệt. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 49
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Các khu vực tiêu thụ điện năng: khu vực chiết chai, máy lạnh, khí nén, thu hồi CO2, xử lý nước thải, điều hòa không khí, các khu vực khác như bơm, quạt, điện chiếu sáng. Trong quá trình sản xuất, nếu vận hành đều thì định mức tiêu thụ điện năng của Công ty là 100 – 300 kwh/1000 lít bia. Mức tiêu thụ điện hợp lý do lắp đặt các thiết bị hiện đại có mức tiêu thụ điện năng thấp và khả năng tự động hóa cao. Các quá trình tiêu thụ nhiệt để sản xuất bia của Công ty: nấu và đường hóa, nấu hoa, hệ thống vệ sinh (CIP) và tiệt trùng, hệ thống rửa chai, két, hệ thống thanh trùng bia. Mức tiêu thụ nhiệt trong khoảng 2500 - 3500 MJ/1000 lít bia. Bảng 3.1: Nhu cầu nguyên nhiên liệu, năng lƣợng để sản xuất 1000 lít bia thành phẩm STT Danh mục Đơn vị tính Cho 1000 lít bia các loại 1 Malt Kg 78.66 2 Gạo Kg 51.11 3 Đường Kg 20.11 4 Hoa houblon viên Kg 0.26 5 Hoa houblon cao Kg 0.11 6 Nước nấu m3 2.04 7 Nước mềm m3 2.65 8 Tổng nước cấp m3 8.16 9 Dầu FO Kg 26.47 10 Điện Kwh 110 3.3.2 Hiện trạng thiết bị Sản phẩm của Bia Hà Nội được sản xuất trên dây chuyền và công nghệ của Cộng hòa Liên bang Đức với dây chuyền đóng chai hoàn toàn tự động, đảm bảo chất lượng an toàn vệ sinh thực phẩm. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 50
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Hệ thống trang thiết bị sản xuất bia của HABECO luôn được hiện đại hóa, hầu hết là tự động hóa ở tất cả các công đoạn: xử lý nguyên liệu, nấu, lọc nước nha, làm lạnh nhanh, lên men, lọc bia, chiết bia, thanh trùng, dán nhãn, xếp pallet Công nghệ và thiết bị ảnh hưởng nhiều tới kết quả cải tiến, tới quá trình nghiên cứu sản phẩm, triển khai sản xuất, kiểm soát quá trình và chất lượng sản phẩm. Vì vậy đổi mới công nghệ là vấn đề trọng tâm, được lãnh đạo doanh nghiệp đặt lên hàng đầu. Bảng 3.2: Trang thiết bị của Công ty [11] STT Tên thiết bị Số lƣợng Đặc điểm XÍ NGHIỆP ĐỘNG LỰC 1 Lò hơi 3 lò Công suất mỗi lò 10 T/h 2 HT xử lý nước cấp 1 dây chuyền Cung cấp 200 m3/h 3 3 HT cung cấp CO2 2 dây chuyền Dây chuyền 1: 136 Nm /h Dây chuyền 2: 280 kgm3/h 4 HT khí nén 2 trạm Trạm 1: Bình chứa dung tích 4 m3 Trạm 2: Bình chứa dung tích 5 m3 HT lạnh 3 tổ lạnh Tổ 1: Công suất 55 kW/máy 5 Tổ 2: Công suất 250 kW/máy Tổ 3: Công suất 620 kW/máy 6 HT xử lý nước thải 1 dây chuyền Xử lý 3000 m3/ngày đêm XÍ NGHIỆP CHẾ BIẾN Khu nấu 2 nồi nấu gạo có thể tích 20.9 m3 1 2 nồi nấu malt có thể tích 33.6 m3 1 nồi nấu hoa có thể tích 61.8 m3 2 Khu lên men 3 dây chuyền Dây chuyền 1: Có tổng dung tích là 64 m3 Dây chuyền 2: Có tổng thể tích 150 m3 Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 51
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Dây chuyền 3: Với tổng thể tích 200 m3 XÍ NGHIỆP THÀNH PHẨM 2 dây chuyền chiết: 30000 chai/h 1 Khu chiết chai Hệ thống rửa chai: 3200 chai/h Hệ thống vệ sinh CIP lưu lượng 50 m3/h 1 dây chuyền: 18000 lon/h, 240 2 Khu chiết bia hơi, lon két/h 2 dây chuyền bia hơi: 120 thùng/h 1 hệ thống CIP Máy rửa chai khép kín, tự động đảm bảo chai sạch về mặt: hóa – lý – vi sinh, tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm nước. Máy chiết chai với nguyên lý hút chân không đã nâng cao chất lượng bia, giảm hao phí. Máy thanh trùng tự động giúp cho quá trình vận hành đơn giản, dễ kiểm soát và điều chỉnh các thông tin đảm bảo chất lượng một cách tuyệt đối. Hệ thống nhà nấu hoàn toàn tự động, trong đó có thu hồi năng lượng và thu hồi nước ngưng rất hiệu quả. Toàn bộ các quá trình được kiểm soát và lưu giữ bởi phần mềm tiên tiến nhất hiện nay. Hệ thống bồn lên men ngoài trời được điều khiển tự động bằng hệ thống vi tính, đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều, tăng năng suất lao động. Hệ thống phòng thí nghiệm được trang bị các thiết bị hiện đại: máy phân tích sắc ký, máy phân tích bia tự động, máy quang phổ giúp đảm bảo chất lượng ở tất cả các công đoạn. 3.3.3 Quy trình công nghệ sản xuất bia Hà Nội Thuyết minh sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bia Hà Nội: - Chuẩn bị nguyên liệu: Malt đại mạch và nguyên liệu thay thế (gạo, lúa mì, ngô) được làm sạch rồi đưa vào xay, nghiền ướt để tăng bề mặt hoạt động của enzym và giúp giảm thời gian nấu. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 52
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng - Lọc dịch đường gồm 2 bước: + Lọc hỗn hợp dịch đường thu nước nha đầu + Dùng nước nóng rửa bã thu nước nha cuối và tách bã malt. - Nấu hoa houblon để tạo hương vị cho bia, sau đó nước nha được qua thiết bị tách bã hoa. - Làm lạnh: Nước nha từ nồi nấu có nhiệt độ xấp xỉ 100oC được làm lạnh tới nhiệt độ thích hợp của quá trình lên men, ở nhiệt độ vào khoảng 10 đến 16oC và qua 2 giai đoạn. Giai đoạn 1 dùng nước lạnh hạ nhiệt độ xuống chừng 60oC và giai đoạn 2 dùng tác nhân lạnh glycol để hạ nhiệt độ xuống còn chừng 14oC. - Lên men chính và lên men phụ: Đây là các quá trình quan trọng trong sản xuất bia. Quá trình lên men nhờ tác dụng của men giống để chuyển hóa đường thành alcol etylic và khí cacbonic: C6H12O6 lên men 2C2H5OH + 2CO2 + (-QR) Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 53
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Nước Nước mềm Malt Gạo cấp Chuẩn bị nguyên liệu Phụ gia Hơi nước Nấu – đường hóa Nước nóng Lọc dịch đường Bã malt Hoa houblon Hơi nước Nấu hoa Bã malt Tách bã SP phụ Glycol Làm lạnh Bã men Men giống Lên men chính, phụ Bã lọc Chất trợ lọc Lọc bia Nén CO Hơi Xút 2 Bão hòa CO2 Rửa chai Chiết chai, lon, keg Nước thải Đóng nắp Hơi nước Thanh trùng Kiểm tra, dán nhãn, Nước thải nhập kho Sản phẩm Hình 3.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bia Hà Nội có kèm theo dòng thải. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 54
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng - Lọc bia nhằm loại bỏ tạp chất không tan như nấm men, protein, houblon làm cho bia trong hơn trên máy lọc khung bản với chất trợ lọc là diatomit. - Bão hòa CO2 và chiết chai: Trước khi chiết chai, bia được bão hòa khí CO2 bằng khí CO2 được thu từ quá trình lên men chứa trong bình áp suất. Các dụng cụ chứa bia (chai, lon, két) đã được rửa và thanh trùng đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh, sau đó thực hiện quá trình chiết chai ở điều kiện chân không để hạn chế sự tiếp xúc của bia với không khí. Tiếp theo là đóng nắp và thanh trùng ở các chế độ nhiệt khác nhau để đảm bảo chất lượng trong thời gian bảo hành. 3.4 Hiện trạng môi trƣờng Công ty Các vấn đề về môi trường của Công ty là khí thải, nước thải và chất thải rắn. 3.4.1 Khí thải [1] Khí thải sinh ra trong quá trình sản xuất bia: khí thải từ nồi hơi, quá trình nấu, hóa chất sử dụng trong công đoạn rửa chai và vệ sinh thiết bị.  Khói lò hơi Công ty đã sử dụng nhiên liệu là dầu FO, khí thải có chứa SO2, SO3, NO2, CO2, CO, muội dầu Dưới đây là số liệu về các thông số khí thải của lò hơi đo đạc được trong quá trình hoạt động của Công ty. Bảng 3.3: Thông số khí thải của nồi hơi đốt dầu TCVN TCVN TT Thông số Đơn vị Kết quả 6992:2001 5939:2005 CN cấp B (A) (Q1, KCN=1) 1 CO mg/m3 218.8 300 - 3 2 SO2 mg/m 124 300 - 3 3 NO2 mg/m 35 600 - 4 Bụi khói mg/m3 236 - 600 5 Tốc độ quạt gió m3/h 19.53 Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 55
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Từ bảng số liệu ta thấy các thông số đều nằm trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn quy định, không gây tác động xấu tới môi trường xung quanh.  Khí CO2 Khí CO2 sinh ra trong quá trình lên men và được tận thu bằng thiết bị thu hồi để sử dụng cho công đoạn thành phẩm. Tổng sản lượng khí CO2 thu được trong quá trình sản xuất là 374 kg/h.  Bụi Lượng bụi sinh ra trong quá trình nghiền nguyên liệu do đó ảnh hưởng tới chất lượng sản xuất và môi trường làm việc, nên trong quá trình nghiền dùng thiết bị che, chắn để tránh bụi bay ra ngoài, đối với công nhân được trang bị đồng phục bảo hộ lao động.  Tiếng ồn Tiếng ồn trong sản xuất chủ yếu từ máy nghiền, máy đóng thùng, băng chuyền đóng chai, máy nén khí, tháp làm nguội Công ty đã áp dụng các biện pháp chống ồn như: - Tra dầu thường xuyên cho máy móc - Thay thế những bộ phận bị hỏng - Trang bị bảo hộ lao động phù hợp cho công nhân vận hành - Trồng cây xanh quanh khuôn viên nhà máy. Ngoài ra, có thể các khí R22 (trong buồng hóa lỏng CO2) và NH3 (làm lạnh tác nhân Glycol) rò rỉ từ hệ thống. 3.4.2 Nƣớc thải [11] 3.4.2.1 Nguồn, chất lượng nước cấp Nước sử dụng cho hoạt động sản xuất của Công ty được lấy từ 2 nguồn chủ yếu: . Nước ngầm là nguồn nước chính cung cấp cho các hoạt động của Công ty, nước được khai thác ngay tại khuôn viên của Công ty với 4 giếng khoan. . Nước máy của thành phố, nguồn nước này chủ yếu cung cấp cho khu vực hành chính của Công ty. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 56
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Nguồn nước ngầm của Công ty có chất lượng tương đối tốt, được coi là thành phần tạo nên hương vị bia Hà Nội mà có thể phân biệt được với các sản phẩm bia khác. Tuy nhiên để đảm bảo yêu cầu của sản phẩm Công ty đã có hệ thống xử lý nước cấp theo công nghệ của CHLB Đức, công suất là 200 m3/h. Các loại nước cấp bao gồm: - Nước sạch: phục vụ cho mục đích sinh hoạt, vệ sinh máy móc, thiết bị và là giai đoạn đầu của quá trình xử lý nước mềm, nước nấu. - Nước nấu: cung cấp cho nhà nấu. - Nước mềm: cung cấp cho lò hơi, sử dụng cho tháp trao đổi nhiệt, nước rửa chai, lon. Bảng 3.4: Chất lƣợng nƣớc cấp của Công ty Bia – NGK Hà Nội TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Hàm Tiêu chuẩn vệ sinh nƣớc lƣợng ăn uống QCVN 01:2009/BYT 1 pH - 7.2 6.5 – 8.5 2 Độ cứng tổng số mgCaCO3/l 215 300 3 DO mg/l 0.7 - 4 Chất rắn tổng số mg/l 235 1000 5 Fe mg/l 0.14 0.3 6 Mn mg/l 0.07 0.3 7 Cu mg/l 0.008 1 8 Zn mg/l 0.006 3 9 Pb mg/l 0.003 0.01 10 Cd mg/l 0.0001 0,003 11 As mg/l 0.004 0.01 12 Hg mg/l 0.0001 0.001 13 CN mg/l 0.003 0.07 Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 57
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 14 Clorua mg/l 0.34 250 15 Florua mg/l 0.04 1.5 16 NO2 mg/l 0.05 3 17 NO3 mg/l 1.34 50 18 NH3 mg/l 0.02 3 19 Ecoli MNP/100ml 0 0 20 Coliform MNP/100ml 0 0 Qua bảng số liệu ta thấy hàm lượng các chất trong nguồn nước ngầm của Công ty đã được xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép nước vệ sinh ăn uống QCVN 01: 2009/BYT. 3.4.2.2 Nước thải Ngành công nghiệp Bia – Nước giải khát là một trong những ngành có lượng nước thải sản xuất lớn. Định mức sử dụng nước ở Công ty là 8,16 m3/1000 lít bia, trong đó nước nấu là 25%, nước chải sinh ra từ quá trình sản xuất chiếm 75%. Nước thải có đặc tính là ô nhiễm hữu cơ rất cao, nước thải thường có màu xám đen và khi thải vào các thủy vực đón nhận thường gây ô nhiễm nghiêm trọng do sự phân hủy của các chất hữu cơ diễn ra rất nhanh. Thêm vào đó là các hóa chất sử dụng trong quá trình sản xuất như CaCO3, CaSO4, H3PO4, xút, sô đa Các dòng nước thải có đặc điểm khác nhau, nước thải sản xuất tại Công ty được chia làm 2 loại: Nước thải có BOD thấp, bao gồm: - Nước rửa chai công đoạn cuối - Nước xả từ hệ thống xử lý nước cấp - Nước làm mát máy và nước sàn rửa vệ sinh công nghiệp. Nước thải có BOD cao, bao gồm: - Nước thải từ công đoạn nấu - Nước thải từ công đoạn lên men và lọc bia Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 58
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng - Nước thải từ quá trình rửa thiết bị - Nước rửa chai ban đầu - Nước thải từ công đoạn chiết chai Trong các nguồn thải nói trên thì lượng nước thải sinh ra trong công đoạn rửa thiết bị là nguồn ô nhiễm chính do tại đây các sản phẩm dư thừa còn lại sẽ được rửa sau mỗi mẻ nấu và trôi theo dòng nước thải. Bảng 3.5: Tải lƣợng các chất ô nhiễm trong nƣớc thải sản xuất bia của CT Bia – NGK Hà Nội Các chất ô nhiễm Tải lƣợng ô nhiễm (kg/1000 l bia) SS 3,15 COD 27,6 BOD5 16,425 Toàn bộ lượng nước thải trong quá trình sản xuất và các hoạt động khác được đưa về hệ thống xử lý nước thải của Công ty. Công ty đã đầu tư trên 30 tỷ đồng lắp đặt hệ thống thu gom và xử lý nước thải của CHLB Đức với công suất thiết kế là 3000 m3/ngày đêm. Hệ thống này đi vào hoạt động từ năm 2004 cho đến nay đảm bảo các thông số nước thải sau xử lý đạt mức B tiêu chuẩn Việt Nam. Hàng năm Công ty chi một kinh phí lớn cho việc mua hóa chất xử lý nước thải (năm 2008 là 371 triệu đồng, quý 1 năm 2009 là 129 triệu đồng), đầu tư hàng trăm triệu đồng cho việc nạo vét hệ thống nước thải và chuyển bùn sau xử lý (năm 2008 là 608 triệu đồng). Lượng nước thải thu hồi thực tế khoảng 70 m3/h, lượng nước thải thực tế lớn nhất có thể đạt tới là 95 m3/h. Nước thải từ quá trình sản xuất bia có thành phần, tính chất và nhiệt độ không ổn định phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau. Nhìn chung nước thải bị ô nhiễm hữu cơ cao, tỉ số BOD5/COD cao, hàm lượng dinh dưỡng N, P rất cao, thuận lợi cho việc xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Với thành phần và tính chất nước thải nêu trên, Công ty đã sử dụng hệ thống xử lý nước thải theo sơ đồ sau: Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 59
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Nước thải sản xuất bia Song chắn rác CTR Lưới và trống lọc NaOH HCl Bể điều hòa Bùn thải Bể UASB Khí biogas Cấp khí oxy Bể Aeroten Bùn hoàn lưu Bể lắng Bùn dư Clo Bể khử trùng Nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn loại B Hình 3.2: Sơ đồ dây chuyền hệ thống xử lý nƣớc thải của Công ty Xử lý sơ bộ - Nước thải sản xuất bia được thu gom qua song chắn rác vào bể tiếp nhận. Song chắn rác có nhiệm vụ loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn như bao ni lông, ống hút nằm lẫn trong nước thải, tránh sự hỏng hóc máy bơm, tắc đường ống. - Từ bể tiếp nhận nước thải được bơm lên bể điều hòa sau khi qua lưới và trống lọc. Lưới và trống lọc là thiết bị lọc tinh dùng để loại bỏ phần rác Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 60
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng mịn. Bể điều hòa giữ chức năng điều hòa nước thải về lưu lượng và nồng độ, thời gian lưu trong bể điều hòa khoảng 6 giờ, bể được lắp bộ điều khiển và đo mức, máy khuấy chìm A101. Tùy thuộc vào độ pH của nước thải đầu vào mà ta có thể điều chỉnh bằng axit HCl hoặc kiềm NaOH để phù hợp với quá trình xử lý. Hóa chất đưa vào bằng 2 đường, 1 đường vào bể, 1 đường bổ sung trên đường ống đầu vào bể. Thông số pH rất quan trọng trong giai đoạn xử lý ban đầu và được kiểm soát liên tục bằng đầu đo pHT 101 lắp trên dòng vào bể UASB D101. Khi mức nước trong bể tăng quá giới hạn các bơm sẽ ngừng hoạt động, nước chảy tràn sang bể sục khí. pH lý tưởng của bể trung hòa nằm trong khoảng 4.5 – 9. Xử lý yếm khí Nước thải tiếp tục được dẫn vào bể lọc sinh học kị khí (UASB) nhằm phân hủy các chất hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản hơn hoặc chuyển hóa chúng thành CH4, CO2, H2S Lưu lượng nước thải vào bể ổn định thông qua hệ thống phân phối dòng vào dưới đáy bể và các van điều chỉnh. Bể UASB có trang bị bộ phân tách 3 pha đặc biệt ở trên mặt bể, nước thải sau khi đi qua lớp đệm là bùn mê tan hoạt tính, hỗn hợp bùn – nước đi qua thiết bị phân tách 3 pha, sẽ thu được nước đã lắng bùn, khí sinh học và bùn. Bùn được thải ra môi trường, lượng khí biogas được tái sử dụng đốt nồi hơi. Tại quá trình này sẽ làm giảm tải lượng các chất hữu cơ cho giai đoạn xử lý yếm khí. Xử lý hiếu khí - Nước thải được đưa sang bể lọc sinh học hiếu khí, tại đây bể có nhiệm vụ xử lý tiếp phần BOD5, COD còn lại và làm giảm mùi hôi có trong nước thải. Trong bể sinh học hiếu khí thì sự cung cấp oxy rất cần thiết cho quá trình oxy hóa sinh học. - Trong bể sinh học hiếu khí nước thải được xử lý bằng bùn hoạt tính, vi khuẩn hiếu khí sẽ chuyển hóa các chất có khả năng xử lý sinh học thành CO2 và tạo nên tế bào vi khuẩn mới. Ở quá trình này vi khuẩn sử dụng nhiều oxy trong nước, do đó việc sục khí cơ học cưỡng bức bằng máy Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 61
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng luôn được thực hiện. Sự sục khí có tác dụng trộn đều nước thải trong bể đồng thời làm tăng bề mặt tiếp xúc của nước thải với oxy. Sau khi xử lý ở bể lọc sinh học hiếu khí nước thải tiếp tục chảy sang bể lắng để lắng bùn hoạt tính. Lượng bùn này được rút khỏi bể lắng bằng hệ thống bơm bùn và tuần hoàn về bể lọc sinh học hiếu khí, bùn dư được dẫn về bể nén bùn. Nước thải từ bể lắng tiếp tục chảy qua bể khử trùng nhằm tiêu diệt vi trùng và mầm bệnh có trong nước thải. Sau khi ra khỏi bể khử trùng nước thải sẽ đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 – 2005 loại B, rồi thải ra nguồn tiếp nhận là mương Liễu Giai của Thành phố. Bảng 3.6: Chất lƣợng nƣớc thải sau khi xử lý đạt TCVN 5945 – 2005 (B) STT Thông số Đơn vị TCVN 5945 – 2005 Kết quả (loại B) 1 pH – 5.5 – 9 7.2 2 Nhiệt độ oC 40 20.5 3 DO mg/l – 2.9 4 SS mg/l 100 12 5 BOD5 mg/l 50 36 6 COD mg/l 80 60 7 N tổng mg/l 30 1.2 8 P tổng mg/l 6 0.72 9 N – NH3 mg/l 10 0.45 10 S-2 mg/l 0.5 0.02 11 Fe mg/l 5 0.15 12 Mn mg/l 1 0.001 13 Cu mg/l 2 0.004 14 Zn mg/l 3 0.003 15 Pb mg/l 0.5 0.0001 Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 62
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 16 Cd mg/l 0.01 0.0001 17 As mg/l 0.1 0.002 18 Hg mg/l 0.01 0.0001 19 Dầu mỡ khoáng mg/l 5 0.6 20 Coliform MNP/100ml 5000 2.1 102 3.4.3 Chất thải rắn Chất thải rắn của Công ty được chia làm 2 loại là chất thải sinh hoạt và chất thải sản xuất.  Chất thải rắn sinh hoạt được thu gom triệt để vào thùng rác và được vận chuyển đến bãi chôn lấp của thành phố.  Chất thải rắn sản xuất khó phân hủy bao gồm chai vỡ, két nhựa, bao bì, thùng giấy tuy nhiên lượng rác này không lớn nên được tái chế lại. Chất thải rắn sản xuất dễ phân hủy bao gồm bã malt, cặn men bia sẽ được thu gom hàng ngày bán cho các xí nghiệp sản xuất thức ăn gia súc hoặc cơ sở chăn nuôi. Về xử lý chất thải rắn, Công ty đã ký kết hợp đồng thu gom rác thải thông thường và rác thải nguy hại với các đơn vị có giấy phép thu gom. Rác được thu vào đúng nơi quy định của Công ty, xe của Công ty môi trường vào chở đến bãi rác thành phố. 3.4.4 Hiện trạng quản lý môi trƣờng của Công ty Là một đơn vị sản xuất đồ uống, HABECO đề cao trách nhiệm trong việc bảo vệ môi trường, an toàn thực phẩm đặc biệt quan tâm tới việc hạn chế các nguồn ô nhiễm do quá trình sản xuất gây ra. Tháng 4/2002 HABECO đã đầu tư trên 30 tỷ đồng để lắp đặt hệ thống thu gom và xử lý nước thải của CHLB Đức. Năm 2004 hệ thống này đi vào hoạt động, đảm bảo các thông số nước thải sau xử lý đạt loại B của tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5945 – 2005). Tháng 6/2004, Habeco triển khai xây dựng và áp dụng hệ thống quản lý môi trường theo tiêu Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 63
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng chuẩn TCVN/ISO 14001:2004. Và tháng 10/2005, hệ thống này đã được cơ quan chứng nhận TUVN orth (CHLB Đức) đánh giá và cấp giấy chứng nhận. Với những cố gắng trong cải thiện môi trường Công ty được Sở Tài nguyên, Môi trường và Nhà đất Hà Nội xác nhận đã đáp ứng tiêu chuẩn Việt Nam đối với nước thải, khí thải và tiếng ồn, ngày 25/1/2006 Bộ Tài nguyên và Môi trường cấp Quyết định số 129/QĐ-BTNMT chứng nhận Công ty đã hoàn thành xử lý triệt để ô nhiễm môi trường nghiêm trọng theo yêu cầu của Quyết định 64 trước thời hạn. Tuy nhiên, việc quản lý và thu gom chất thải sinh ra trong quá trình sản xuất chưa có hệ thống. Như hệ thống xử lý nước thải hiện do Xí nghiệp động lực quản lý, các chất thải phát sinh ở từng khâu trong dây chuyền được thu gom và quản lý ngay tại xí nghiệp đó. Công ty cần thực hiện giám sát các nguồn và lượng chất thải tạo ra ở từng công đoạn để có các kế hoạch quản lý và xử lý cụ thể. Đồng thời phòng kỹ thuật phụ trách môi trường của Nhà máy luôn tìm kiếm áp dụng các cơ hội SXSH vào toàn bộ quá trình sản xuất để có thể nâng cao sản lượng, chất lượng sản phẩm đi đôi với việc giảm thiểu các tác động tiêu cực tới môi trường. Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 64
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng CHƢƠNG 4: MỘT SỐ GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT GIẢM THIỂU CHẤT THẢI TẠI CÔNG TY BIA – NƢỚC GIẢI KHÁT HÀ NỘI 4.1 Phân tích nguyên nhân và đề xuất các cơ hội giảm thiểu chất thải và tiết kiệm tài nguyên. Hiện trạng sản xuất và môi trường Công ty Bia – Nước giải khát Hà Nội như ở Chương 3 đã phân tích nhìn chung tương đối tốt. Tuy nhiên vẫn tồn tại một số vấn đề cần quan tâm xem xét cụ thể như sau: Định mức sử dụng nước cho sản xuất bia của Công ty là 8.16 m3/1000 lít bia thành phẩm. Định mức này tương đối tốt so với các cơ sở khác trong nước nhưng lại cao hơn định mức ở các nước Châu Âu (chỉ cần 4 – 6 m3/1000 lít bia). Như vậy tiềm năng tiết kiệm là rất lớn và có thể thực hiện được. Chi phí cho việc xử lý nước thải khá cao bởi hàm lượng các chất hữu cơ trong chất thải rắn như nấm men, bã hèm, đi vào nguồn thải, do chưa được thu hồi hết. Hóa chất sử dụng chưa được tuần hoàn lên mà xuống cống, bên cạnh đó còn có lượng bia thất thoát trong quá trình sản xuất. Các lượng thải này làm tăng hàm lượng ô nhiễm của dòng thải.  Để giảm lượng nguyên liệu tiêu thụ, giảm tổn thất và tải lượng dòng thải, tăng hiệu suất sản xuất, việc tìm các cơ hội và triển khai đánh giá sản xuất sạch hơn (SXSH) vào toàn bộ quá trình sản xuất của Công ty có tính thực tiễn cao sẽ mang lại cho Công ty những lợi ích về kinh tế, môi trường mà vẫn đạt yêu cầu về chất lượng sản phẩm. Bảng 4.1: Các giải pháp sản xuất sạch hơn có thể áp dụng đối với Công ty Bia – Nƣớc giải khát Hà Nội TT Dòng thải Nguyên nhân Giải pháp SXSH KHU VỰC NHÀ NẤU Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 65
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng Nước rửa 1.1 Không có 1.1.1 Yêu cầu lắp đặt tank chứa nước bã còn thừa tank chứa lượng rửa bã còn thừa có bảo ôn và gia nhiệt sau khi lấy nước thừa này 1.1.2 Người vận hành thu hồi lượng đủ cho nấu 1 hoa không nước rửa bã còn thừa trước khi xả bã và được thu rửa mẻ hồi tiếp theo 1.2 Chưa sử dụng 1.2.1 Sử dụng nước rửa bã còn thừa làm nước còn thừa nước nấu hoa cho mẻ tiếp theo vào mục đích có lợi hơn Cặn lắng 2.1 Không có 2.1.1 Lắp đặt máy ly tâm hoặc thiết bị nóng chưa thiết bị để tách gạn lắng để tách dịch nha khỏi cặn, thu được tách dịch nha khỏi cặn hồi cặn và phun lên bã hèm để giá trị khỏi dịch dinh dưỡng của bã tăng nên nha và thu hồi cặn 2.1.2 Dịch nha đưa vào nồi nấu hoa, cặn 2 đưa vào cùng bã hèm làm thức ăn cho gia súc 2.2 Công nhân 2.2.1 Hướng dẫn công nhân thu hồi cặn thu hồi cặn chưa bằng tay đúng với thao tác, không thải đúng thao tác xuống cống Thất thoát 3.1 Không có hệ 3.1.1 Lắp đặt hệ thống thu hồi hơi sử hơi nước thống thu hồi hơi, dụng vào việc đun nước nóng cho các trong quá nước nóng trong quá trình vệ sinh trình nấu quá trình làm lạnh hoa dịch đường 3 3.2 Chưa có thiết 3.2.1 Lắp đặt các thiết bị trao đổi nhiệt bị trao đổi nhiệt và tái nén hơi sẽ dùng được hơi để nấu và tái nén hơi sôi dịch và cung cấp lại hơi cho nồi nấu hoa Nước thải 4.1 Không có hệ 4.1.1 Yêu cầu công nhân thu gom thủ nồi nấu hoa thống thu gom và công lượng bã hoa thải trước khi tiến chứa bã phân luồng dòng hành xả nước làm sạch nồi nấu Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 66
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng hoa không thải 4.1.2 Xây dựng hệ thống thu gom, bể được thu chứa nước thải nồi nấu hoa chứa bã hoa hồi 4 để xử lý riêng dòng thải 4.2 Chưa sử dụng 4.2.1 Sử dụng bã hoa làm thức ăn cho cá dòng thải vào hoặc trộn với bã malt làm thức ăn cho mục đích có lợi gia súc hơn 4.2.2 Xây dựng hầm biogas gom lượng bã hoa cùng một số nguồn thải hữu cơ khác để sinh khí mêtan 4.2.3 Sử dụng bã hoa làm phân bón cho cây hoặc chôn lấp an toàn KHU VỰC LÊN MEN, HOÀN THIỆN SẢN PHẨM Nấm men 1.1 Nấm men dư 1.1.1 Yêu cầu công nhân thu gom lượng dư từ công chưa được thu hồi men thải thủ công và để lượng men này đoạn lên triệt để và đúng vào nơi quản lý thích hợp men xả vào thao tác dòng thải 1.1.2 Xây dựng hệ thống đường ống thu gom và bể chứa men để xử lý riêng 1 dòng thải này trước khi đổ vào dòng thải chung 1.2 Chưa có thiết 1.2.1 Đầu tư thiết bị thu hồi nấm men bị thu hồi như máy ly tâm, tank chứa, đường ống, bơm 1.3 Chưa tận 1.3.1 Bán nấm men dư cho cơ sở chăn dụng lượng men nuôi gia súc hoặc sấy khô làm thực này vào các mục phẩm cho người đích khác Bia tổn thất 2.1 Không có 2.1.1 Đâu tư máy ly tâm, máy lọc theo nấm thiết bị tách bia ngang, máy ép khung bản để tách được men đi vào còn bia khỏi Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 67
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 2 dòng thải trong nấm men nấm men 2.2 Chưa tận 2.2.1 Sử dụng bia thu hồi cho vào nồi dụng lượng bia nấu hoặc thanh trùng đưa vào tank lên này cho mục đích men có lợi Bột trợ lọc 3.1 Sử dụng bột 3.1.1 Tiến hành kiểm tra và báo cáo 3 đi vào trợ lọc nhiều hơn lượng sử dụng bột trợ lọc mỗi lần dòng thải yêu cầu Bia dư còn 4.1 Người vận 4.1.1 Yêu cầu người vận hành xác định xót lại hành thiếu kinh chắc chắn hết bia trong tank trước khi trong tank nghiệm khi tháo vệ sinh tank 4 đi vào rỗng tank bia vẫn dòng thải còn bia bên trong 4.1.2 Yêu cầu quản lý nội vi và quan trắc tốt Nước thải 5.1 Không khống 5.1.1 Lắp đặt đồng hồ theo dõi lượng do vệ sinh chế lưu lượng nước để khống chế lượng nước sử dụng thiết bị nước CIP cho công đoạn vệ sinh thiết bị trong tổ 5 nấu, tổ men 5.1.2 Yêu cầu công nhân tiến hành CIP đúng quy trình kỹ thuật vệ sinh 5.2 Chưa tái sử 5.2.1 Sử dụng tank chứa nước rửa lần dụng nước rửa lần cuối để rửa lần đầu cho thiết bị ở mẻ cuối nấu sau hoặc rửa sàn Nước thải 6.1 Bã hoa, bã 6.1.1 Yêu cầu thu hồi thủ công bã hoa, từ công malt rơi ra sàn bã malt trước khi tiến hành rửa sàn đoạn vệ nhà do không thu 6 sinh nhà hồi triệt để xưởng 6.2 Rửa không 6.2.1 Dùng vòi phun áp lực cao để rửa hiệu quả nền nhà khi cần thiết 6.2.2 Áp dụng biện pháp lau khô sàn nhà xưởng Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 68
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 6.3 Khống chế 6.3.1 Lắp đặt đồng hồ theo dõi mức lưu lượng nước nước sử dụng vệ sinh nhà xưởng rửa sàn KHU VỰC CHIẾT CHAI Nước thải 1.1 Khống chế 1.1.1 Lắp đặt van rửa tự động, nước trong công lưu lượng nước chảy khi có chai rửa đoạn rửa rửa 1.1.2 Dùng vòi rửa cao áp để tiết kiệm chai, két nước 1 1.2 pH của nước 1.2.1 Kiểm tra pH của nước rửa để tiết rửa và hóa chất kiệm nước và hóa chất chưa được kiểm soát 1.2.1 Yêu cầu lắp đặt các tank thu hồi và tái sử dụng xút trong quá trình rửa chai 1.3 Chưa tận 1.3.1 Tái sử dụng dòng nước thải rửa dụng nước tráng chai, két để rửa két và các chai ở lần rửa chai cuối vào mục đầu đích có lợi Nước thải 2.1 Chưa sử dụng 2.1.1 Sử dụng nước làm mát cho quá làm mát từ vào mục đích có trình thanh trùng máy nén, lợi tháp giải nhiệt chưa 2 2.2 Chưa có 2.2.1 Xây dựng đường ống riêng để tận được tuần đường ống riêng thu lại lượng nước thải làm mát hoàn và tái cho dòng thải này sử dụng BỘ PHẬN PHỤ TRỢ Nước làm 1.1 Chưa sử dụng 1.1.1 Sử dụng các tank có bảo ôn để mát từ quá tank có bảo ôn để chứa nước làm mát trước khi sử dụng Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 69
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng trình làm chứa trước khi sử 1.1.2 Tính toán tank chứa nước nóng để lạnh nhanh dụng không cho lượng nước nóng dư thừa thải vào dòng thải 1 1.2 Chưa sử dụng 1.2.1 Sử dụng làm nước nấu, nước câp nước này vào các cho nồi hơi, hệ thống vệ sinh CIP, rửa mục đích khác chai và thanh trùng Nước 2.1 Chưa đầu tư 2.1.1 Lắp đặt các đường ống và tank 2 ngưng thải đường ống và các chứa nước ngưng để sử dụng làm nước lãng phí tank chứa nước cấp cho nồi hơi ngưng 3 Nước thải 3.1 Chưa sử dụng 3.1.1 Sử dụng hóa chất chứa oxy chứa nồng hóa chất đặc hiệu nguyên tử như nước ozon, SODUROXI, độ hóa chất thân thiện với môi ECOLAB cao trường 4.2 Lựa chọn các giải pháp SXSH 4.2.1 Sàng lọc các giải pháp Bảng 4.2: Sàng lọc các giải pháp SXSH áp dụng đối với Công ty Bia – Nƣớc giải khát Hà Nội Các giải pháp sản xuất sạch hơn Phân Có thể Cần Loại Lý do loại thực phân bỏ hiện tích ngay thêm KHU VỰC NHÀ NẤU 1.1.1 Yêu cầu lắp đặt tank chứa nước CTTB x rửa bã còn thừa có bảo ôn và gia nhiệt 1.1.2 Người vận hành thu hồi lượng QLNV x nước rửa bã thừa trước khi xả bã và rửa mẻ tiếp theo 1.2.1 Sử dụng nước rửa bã còn thừa QLNV x làm nước nấu hoa cho mẻ tiếp theo 2.1.1 Lắp đặt máy ly tâm hoặc thiết CTTB x Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 70
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng bị gạn lắng để tách dịch nha khỏi cặn, thu hồi cặn và phun lên bã hèm để giá trị dinh dưỡng của bã tăng lên 2.1.2 Dịch nha đưa vào nồi nấu hoa, QLNV x cặn đưa vào cùng bã hèm làm thức ăn cho gia súc 2.2.1 Hướng dẫn công nhân thu hồi QLNV x cặn bằng tay đúng với thao tác, không thải xuống cống 3.1.1 Lắp đặt hệ thống thu hồi hơi sử CTTB x dụng vào việc đun nước nóng cho các quá trình vệ sinh 3.2.1 Lắp đặt các thiết bị trao đổi CTTB x nhiệt và tái nén hơi sẽ dùng được hơi để nấu sôi dịch và cung cấp lại hơi cho nồi nấu hoa 4.1.1 Yêu cầu công nhân thu gom QLNV x thủ công lượng bã hoa thải trước khi tiến hành xả nước làm sạch nồi nấu 4.1.2 Xây dựng hệ thống thu gom, CTTB x bể chứa nước thải nồi nấu hoa chứa bã hoa để xử lý riêng dòng thải 4.2.1 Sử dụng bã hoa làm thức ăn QLNV x cho cá hoặc trộn với bã malt làm thức ăn cho gia súc 4.2.2 Xây dựng hầm biogas gom CTTB x lượng bã hoa cùng một số nguồn thải hữu cơ khác để sinh khí mêtan 4.2.3 Sử dụng bã hoa làm phân bón QLNV x cho cây hoặc chôn lấp an toàn KHU VỰC LÊN MEN, HOÀN THIỆN SẢN PHẨM 1.1.1 Yêu cầu công nhân thu gom QLNV x lượng men thải thủ công và để lượng men này vào nơi quản lý thích hợp 1.1.2 Xây dựng hệ thống đường ống CTTB x Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 71
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng thu gom và bể chứa men để xử lý riêng dòng thải này trước khi đổ vào dòng thải chung 1.2.1 Đầu tư thiết bị thu hồi nấm CTTB x men như máy ly tâm, tank chứa, đường ống, bơm 1.3.1 Bán nấm men dư cho cơ sở QLNV x chăn nuôi gia súc hoặc sấy khô làm thực phẩm cho người 2.1.1 Đâu tư máy ly tâm, máy lọc CTTB x ngang, máy ép khung bản để tách được bia khỏi nấm men 2.2.1 Sử dụng bia thu hồi cho vào QLNV x nồi nấu hoặc thanh trùng đưa vào tank lên men 3.1.1 Tiến hành kiểm tra và báo cáo KSQT x lượng sử dụng bột trợ lọc mỗi lần 4.1.1 Yêu cầu người vận hành xác QLNV x định chắc chắn hết bia trong tank trước khi vệ sinh tank 4.1.2 Yêu cầu quản lý nội vi và quan QLNV x trắc tốt 5.1.1 Lắp đặt đồng hồ theo dõi lượng CTTB x nước để khống chế lượng nước sử dụng cho công đoạn vệ sinh thiết bị 5.1.2 Yêu cầu công nhân tiến hành KSQT x CIP đúng quy trình kỹ thuật vệ sinh 5.2.1 Sử dụng tank chứa nước rửa QLNV x lần cuối để rửa lần đầu cho thiết bị ở mẻ nấu sau hoặc rửa sàn 6.1.1 Yêu cầu thu hồi thủ công bã QLNV x hoa, bã malt trước khi tiến hành rửa sàn 6.2.1 Dùng vòi phun áp lực cao để CTTB x rửa nền nhà khi cần thiết Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 72
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng 6.2.2 Áp dụng biện pháp lau khô sàn QLNV x nhà xưởng 6.3.1 Lắp đặt đồng hồ theo dõi mức CTTB x nước sử dụng vệ sinh nhà xưởng KHU VỰC CHIẾT CHAI 1.1.1 Lắp đặt van rửa tự động, nước CTTB x chảy khi có chai rửa 1.1.2 Dùng vòi rửa cao áp để tiết CTTB x kiệm nước 1.2.1 Kiểm tra pH của nước rửa để KSQT x tiết kiệm nước và hóa chất 1.2.1 Yêu cầu lắp đặt các tank thu CTTB x hồi và tái sử dụng xút trong quá trình rửa chai 1.3.1 Tái sử dụng dòng nước thải rửa QLNV x chai, két để rửa két và các chai ở lần rửa đầu 2.1.1 Sử dụng nước thải làm mát cho QLNV x quá trình thanh trùng 2.2.1 Xây dựng đường ống riêng để CTTB x tận thu lại lượng nước thải làm mát BỘ PHẬN PHỤ TRỢ 1.1.1 Sử dụng các tank có bảo ôn để CTTB x chứa nước làm mát trước khi sử dụng 1.1.2 Tính toán tank chứa nước nóng KSQT x để không cho lượng nước nóng dư thừa thải vào dòng thải 1.2.1 Sử dụng làm nước nấu, nước QLNV x câp cho nồi hơi, hệ thống vệ sinh CIP, rửa chai và thanh trùng 2.1.1 Lắp đặt các đường ống và tank CTTB x chứa nước ngưng để sử dụng làm Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 73
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng nước cấp cho nồi hơi 3.1.1 Sử dụng hóa chất chứa oxy TĐNL x nguyên tử như nước ozon, SODUROXI, ECOLAB 4.2.2 Đánh giá sơ bộ các giải pháp Quá trình lựa chọn các giải pháp SXSH đối với Công ty đã đưa ra tổng số 41 giải pháp, trong đó: - Quản lý nội vi: 18 giải pháp - Kiểm soát tốt quá trình: 4 giải pháp - Thay đổi nguyên liệu: 1 giải pháp - Cải tiến thiết bị: 18 giải pháp Các giải pháp SXSH được đưa ra có tính khả thi về mặt kỹ thuật, kinh tế và mang lại lợi ích về môi trường. Các giải pháp này không gây ảnh hưởng đến quá trình sản xuất, chất lượng sản phẩm và an toàn lao động, có vốn đầu tư thấp hoặc thu hồi vốn nhanh, đặc biệt làm giảm hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải. Trong số các giải pháp đưa ra thì có 36 giải pháp có thể thực hiện được ngay, 5 giải pháp cần xem xét, nghiên cứu tính khả thi về mặt kinh tế, kỹ thuật và môi trường. 4.3 Tính toán khả thi đối với giải pháp thu hồi bia non từ men thải 4.3.1 Mô tả giải pháp Trong 4 ngày đầu của quá trình lên men người ta tiến hành thu hồi men, lúc này men đạt cực đại, nó kết thành từng mảng lớn rồi xuống đáy, lúc này độ lên men thấp thì tiến hành thải men. Để tránh hiện tượng men chết đóng cặn ở đáy côn và làm tắc đường ống, đồng thời làm sạch bia thì công nhân liên tục phải xả men hàng ngày. Hiện tại lượng men này được đổ vào dòng thải và gây lãng phí lượng bia non và làm tăng tải lượng ô nhiễm nước thải. Giải pháp 1.1.1 (khu vực lên men và hoàn thiện sản phẩm) là yêu cầu công nhân thu gom lượng men thải thủ công và để lượng men này vào nơi quản lý thích hợp. Giải pháp này có thể thực hiện được ngay, tuy nhiên chỉ làm giảm tải ô nhiễm trong dòng thải còn lượng bia dư có giá trị thất thoát theo nấm men đổ xuống cống. Để xử Sinh viên: Nguyễn Thị Huế - MT 1101 74