Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất bia tại công ty TNHH Sabmiller Việt Nam - khu công nghiệp Mỹ Phước II - huyện Bến Cát tỉnh Bình Dương, công suất 2400m3/ngày đêm
Trang 1ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT BIA TẠI CÔNG TY TNHH SABMILLER VIỆT NAM – KHU CÔNG NGHIỆP MỸ PHƯỚC II –
H.BẾN CÁT – TỈNH BÌNH DƯƠNG,
CÔNG SUẤT 2400M3/ NGÀY ĐÊM
Trang 2ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 1
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 – MỞ ĐẦU 6
1.1 Tính cấp thiết của đề tài 6
1.2 Mục đích nghiên cứu 7
1.3 Phạm vi nghiên cứu 7
1.4 Nội dung nghiên cứu 7
1.5 Phương pháp nghiên cứu 8
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA VÀ KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM CỦA NƯỚC THẢI BIA 9
2.1 Giới Thiệu Về Ngành Sản Xuất Bia 9
2.1.1 Tình hình phát triển ngành công nghiếp sản xuất bia 9
2.2 Qui trình công nghệ tổng quát của ngành sản xuất Bia 10
2.2.1 Đặc tính nguyên liệu 10
2.3 Quy trình công nghệ sản xuất bia 13
2.3.1 Dây chuyền công nghệ khâu nấu và đường hóa 15
2.3.2 Lên men dịch đường 17
2.3.3 Giai đoạn Lọc bia 18
2.4 Các nguồn phát sinh chất thải 19
2.4.1 Về nước thải 19
2.4.2 Khí thải 20
2.4.3 Tác nhân nhiệt 20
2.4.4 Chất thải rắn 20
2.4.5 Tiếng ồn, độ rung 21
CHƯƠNG 3 22
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH SABMIILER VIỆT NAM 22
3.1 Giới thiệu tổng quan công ty 22
3.1.1 Điều kiện tự nhiên 22
3.1.2 Điều kiện khí hậu 23
3.1.3 Hiện trạng chất lượng nước ngầm 23
Trang 3ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 2
3.2 Quy trình công nghệ sản xuất bia của Nhà Máy 24
3.2.1 Các loại nguyên liệu và hóa chất sử dụng 24
3.2.2 Quy trình công nghệ 26
3.3 An toàn lao động ,phòng cháy chữa cháy và các sự cố môi trường 27
3.3.1 Phòng cháy, chữa cháy và các sự cố môi trường 27
3.3.2 Các biện pháp phòng chống sự cố rò rỉ dầu 28
3.3.3 Các biện pháp hỗ trợ 28
3.4 Hiện trạng môi trường tại công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam 29
3.4.1 Nguồn gốc phát sinh và tính chất nước thải 29
3.4.2 Đặc tính nước thải 30
3.4.3 Về Khí Thải 30
3.4.4 Chất thải rắn 32
4.1 Tổng quan về nước thải ngành sản xuất bia 34
4.1.1 Thành phần , tính chất của nước thải sản xuất bia 34
4.1.2 Tác động đến môi trường của nước thải nghành bia 36
4.2 Các phương pháp xử lý nước thải ngành sản xuất bia 39
4.2.1 phương pháp cơ học 39
4.2.2 Phương pháp hóa lý 42
4.2.3 Phương pháp hấp thụ 45
4.2.4 Phương Pháp Sinh Học 45
4.2.5 Phương pháp kị khí 49
4.3 Xử Lý cặn: 55
CHƯƠNG 5 57
CÁC PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 57
5.1 Cơ Sở Lựa Chọn Công Nghệ 57
5.1.1 PHƯƠNG ÁN 1 60
5.1.2 PHƯƠNG ÁN 2 62
5.2 So sánh và lựa chọn phương án 64
Trang 4ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 3
5.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 66
5.3.1 Các Thông Số Tính Toán 66
5.3.2 Lưu Lượng Tính Toán 66
5.3.3 Tính toán song chắn rác: 67
5.3.4 Hố thu nước thải 72
5.3.5 Bể Điều Hòa 73
5.3.6 Bể UASB 76
5.3.7 BỂ TRUNG GIAN 91
5.3.8 BỂ AEROTANK 92
5.3.9 BỂ LẮNG 101
5.3.10 Tính toán bể tiếp xúc, khử trùng 108
5.3.11 Bể chứa bùn 113
5.3.12 Tính toán máy ép bùn lọc ep dây đai 116
CHƯƠNG 6 – TÍNH TOÁN KINH TẾ CHO DỰ ÁN 118
6.1 Tính toán vốn đầu tư 118
6.1.1 Vốn đầu tư xây dựng 118
6.1.2 Vốn đầu tư trang thiết bị 119
6.2 Tổng chi phí đầu tư cho hệ thống 120
CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 124
TÀI LIỆU THAM KHẢO 127
Trang 5ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 4
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Các chỉ số chất lượng của Malt vàng 12
Bảng 3.1 Chất Lượng Nước Ngầm 24
Bảng 3.2 Nhu cầu hàng năm và các loại nguyên phụ liệu của công ty 24
Bảng3.3 Nhu cầu về điện, nước, nhiên liệu 25
Bảng 3.4 Đặc tính nước thải của công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam 30
Bảng 3.5 Kết quả phân tích các chỉ tiêu môi trường 31
Bảng3.6.Kết quả phân tích chất lượng môi trường không khí xung quanh quanh và môi trường lao động 31
Bảng 3.7 Khối lượng chất thải trung bình phát sinh trong quý I/2011 33
Bảng 3.8 Khối lượng chất thải nguy hại phát sinh trong quý I/2011: 33
Bảng 4.1 : Tính chất đặc trưng của nước thải ngành sản xuất Bia 35
Bảng 4.2 Tiêu chuẩn phân loại mức độ ô nhiễm 37
Bảng 4.3 Các hóa chất thường dùng để điều chỉnh pH 43
Bảng 5.1 Đặc trưng nước thải công ty TNHH Sabmiller Việt Nam 59
Bảng 5.2 Giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp 60
Bảng 5.3 Thống kê các thông số thiết kế SCR 71
Bảng 5.6 Các Thông Số Thiết Kế Bể Điều Hoà 75
Bảng 5.9 : Các thông số thiết kế bể UASB 89
Bảng.5.10 Tóm tắt thông số thiết kế bể trung gian 92
Bảng 5.11 Công suất hòa tan oxy vào nước của thiết bị phân phối bọt nhỏ giọt và mịn 97
Bảng 5.12 Tóm tắt thông số thiết kế bể Aeroten 100
Bảng 5.5:Các thông số cơ bản thiết kế cho bể lắng 102
Bảng 5.6: Tổng hợp tính toán bể lắng 108
Bảng 5.14 Tóm tắt kích thước bể khử trùng 112
Bảng 5.15 Thống kê thông số thiết kế bể nén bùn 116
Bảng 6.1 Tính tốn giá thành xây dựng 118
Bảng 6.2 Vốn đầu tư trang thiết bị 119
Trang 6ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 5
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất Bia 14
Hình 3.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ tại nhà máy 27
Hình 9 : Bể Aeroten thơng thường 48
Hình 5.1 Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phương án 1 61
Hình 5.2 Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phương án 2 64
Trang 7ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 6
CHƯƠNG 1 – MỞ ĐẦU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, Bia là một loại thức uống rất được ưa chuộng trên thế giới Ở các nước phương Tây, bia dược xem là nước giải khát Trên thế giới có một số loại bia nổi tiếng như Ale, Lager, Pilsener, Riêng sản phẩm trong nước thì đứng đầu vẫn là nhãn hiệu bia Sài Gòn, bia Đại việt…
Theo thống kê của Bộ Kế hoạch - đầu tư, bốn tháng đầu năm 2011 các doanh nghiệp trong nước đã sản xuất 714,6 triệu lít bia các loại, tăng 9,2% so với cùng kỳ năm ngoái Tốc độ tăng trưởng ngành bia tại VN, theo thống kê của các công ty nghiên cứu thị trường, ước đạt 15%/năm Song song với phát triển kinh tế thì ngành công nghiệp sản xuất bia cũng đang là mối quan tâm lớn trong vấn đề ô nhiễm môi trường đặc biệt là nước thải Các loại nước thải này chứa hàm lượng lớn các chất lơ lửng, COD và BOD dễ gây ơ nhiễm mơi trường Vì vậy, các loại nước thải này cần phải xử lý trước khi xả vào nguồn tiếp nhận
Công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam tại KCN Mỹ Phước tỉnh Bình Dương với ngành nghề kinh doanh sản xuất nước giải khát lên men (bia) Hoạt động của Công ty đã góp phần vào sự phát triển kinh tế của Tỉnh Tuy nhiên, các hoạt động của sản xuất của công ty không tránh khỏi những tác động đến môi trường xung quanh do việc phát sinh các chất thải có khả năng gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt
là nước thải
Đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất bia tại công ty TNHH Sabmiller Việt Nam - khu công nghiệp Mỹ Phước II – H Bến cát – Tỉnh Bình Dương, công suất 2400m 3
/ngày đêm”, đựơc thực hiện nhằm giải quyết vấn đề đang
tồn tại ở công ty đó là việc xử lý nước thải sản xuất trước khi thải vào môi trường
Trang 8ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 7
1.2 Mục đích nghiên cứu
- Tìm hiểu thành phần, tính chất đặc trưng của nước thải ngành bia nói chung
và của Công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam nói riêng
- Tìm hiểu tình hình hoạt động, công nghệ sản xuất bia của Công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam
- Từ đó, đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp với điều kiện thực tế của
Công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam đạt tiêu chuẩn đầu ra , và tính toán chi
tiết các công trình đơn vị
- Giới hạn về mặt nội dung: Đề xuất công nghệ xử lý phù hợp và tính toán
thiết kế các công trình đơn vị
1.4 Nội dung nghiên cứu
- Thu thập tài liệu tổng quan về ngành sản xuất bia
- Tìm hiểu về các thành phần, tính chất đặc trưng của nước thải ngành bia và các phương pháp xử lý nước thải nghành bia và một số công nghệ xử lý
nước thải điển hình của ngành bia hiện nay
- Thu thập một số thông tin về tình hình sản xuất, công nghệ sản xuất … của
Công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam
- Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp cho Công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải đã đề xuất
và dự toán kinh tế
Trang 9ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 8
1.5 Phương pháp nghiên cứu
- Tổng hợp và nghiên cứu các tài liệu có liên quan nước thải Công ty TNHH
Sabmiiler Việt Nam
- Đề xuất công nghệ xử lý nước thải khác nhau và so sánh lựa chọn để tìm ra
phương án tối ưu cho Công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam
- Trao đổi ý kiến với chuyên gia
Trang 10ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 9
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA VÀ KHẢ
NĂNG GÂY Ô NHIỄM CỦA NƯỚC THẢI BIA
2.1 Giới Thiệu Về Ngành Sản Xuất Bia
2.1.1 Tình hình phát triển ngành công nghiếp sản xuất bia
2.1.1.1 Trên thế giới
Ngành công nghiệp sản xuất bia có nguồn gốc từ các nước châu Âu như Đức, Anh , Pháp… với nhu cầu tiêu thụ ngày càng lớn như hiện nay thì ngành sản xuất Bia đang chiếm một vị trí quan trọng trong ngành phát triển công nghiệp trên thế giới
Theo thống kê Năm 2007 dựa trên kết quả của viện nghiên cứu thuộc hãng sản xuất nước ngọt hàng đầu Nhật Bản Kirin Breweries thì sản lượng bia toàn cầu trong năm 2007 đạt 180 triệu kilolit Sản lượng bia tăng 5,9%, đạt mức tăng cao nhất kể từ khi viện nghiện cứu này bắt đầu công việc thống kê vào năm 1974
Trung Quốc giữ vị trí là nhà sản xuất bia hàng đầu trên thế giới trong suốt 6 năm trở lại đây, chiếm đến 22% tổng sản lượng bia trên toàn thế giới,theo sau là Nga với mức tăng sản lượng đạt ở mức hai con số và đứng thứ 3 là Đức Dự kiến với mức tăng trưởng kinh tế như hiện nay, mức sống của người dân trên thế giới ngày càng cao thì ngành công nghiệp sản xuất bia sẽ phát triển mạnh trong những năm tới
2.1.1.2 Tại việt nam
Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự xuất hiện của Nhà máy bia Sài Gòn và Nhà máy bia Hà Nội, như vậy bia Việt Nam đã có lịch sử trên 120 năm Hiện nay do nhu cầu của thị trường, chỉ trong một thời gian ngắn, ngành sản xuất bia có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà máy bia có từ trước và xây dựng các nhà máy bia mới thuộc Trung ương và địa
Trang 11ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 10
phương quản lý, các nhà máy liên doanh với các hãng bia nước ngoài Công nghiệp sản xuất bia phát triển kéo theo sự phát triển các ngành sản xuất khác như: Vỏ lon nhôm, két nhựa, vỏ chai thủy tinh, các loại nút chai và bao bì khác
Theo thống kê hiện nay, cả nước có khoảng trên 320 nhà máy bia và các cơ
sở sản xuất bia với tổng năng lực sản xuất đạt trên 800 triệu lít/năm Bia địa phương
ở 311 cơ sở, chiếm 97,18% số cơ sở nhưng sản lượng chỉ chiếm 37,41% sản lượng bia cả nước (đạt 231 triệu lít) và đạt 60,73% công suất thiết kế
Hiện nay theo thống kê mới nhất của Bộ Kế hoạch - đầu tư, bốn tháng đầu năm 2011 các doanh nghiệp trong nước đã sản xuất 714,6 triệu lít bia các loại, tăng 9,2% so với cùng kỳ năm ngoái Tốc độ tăng trưởng ngành bia tại VN, theo thống
kê của các công ty nghiên cứu thị trường, ước đạt 15%/năm VN có khoảng 350 cơ
sở sản xuất bia có trụ sở ở hầu khắp các tỉnh thành trên cả nước và tiếp tục tăng về
số lượng 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
2.2 Qui trình công nghệ tổng quát của ngành sản xuất Bia
2.2.1 Đặc tính nguyên liệu
Bia được sản xuất từ các nguyên liệu chính là malt Đại Mạch, hoa houblon
và nước Để tiết kiệm nguồn malt Đại Mạch hoặc để sản xuất một vài loại bia thích hợp, với thị hiếu của người tiêu dùng bên cạnh Đại Mạch, người ta còn dùng thêm các nguyên liệu phụ như bột mì, gạo, bột ngô, thậm chí cả bột đậu tương đã tách béo
2.2.1.1 Nước
Đối với bia, nước là một nguyên liệu không thể thay thế được Thành phần hóa học của nước ảnh hưởng đến đặc điểm, tính chất sau cùng của bia do nó tác động trong suốt các quá trình chế biến của công nghệ sản xuất bia
Trang 12ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 11
Trên dây chuyền công nghệ chính, nước được dùng trong quá trình nấu, pha loãng dung dịch đường để lên men, như vậy nước trở thành thành phần chính của sản phẩm Ngoài ra, nước còn được dùng ở những quá trình khác như làm lạnh, làm nóng, rửa dụng cụ, thiết bị, vệ sinh khu vực sản xuất
Protêin
Sản phẩm thủy phân của protêin được chia ra làm nhiều nhóm khác nhau và giữ một vai trò hết sức quan trọng trong sản xuất malt và bia Những nhóm kém phức tạp sẽ là chất dinh dưỡng cho nấm men trong quá trình lên men, nhưng nếu trong dịch đường có qúa nhiều loại này nấm men không sử dụng hết, phần tồn tại
Trang 13ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 12
trong bia sẽ là dinh dưỡng cho các vi sinh vật làm hỏng bia trong quá trình bảo quản
Bảng 2.1 Các chỉ số chất lượng của Malt vàng
Khối lượng 1000 hạt không lựa chọn,g
Độ dài lá mầm, % số hạt có chiều dài 2/3-3/4 hạt
Số hạt trắng đục, %
Hàm ẩm, %
Thời gian đường hóa, phút
Cường độ màu, ml 0,1NI2 / 100ml dịch đường
Lượng chất chiết hòa tan, % theo chất khô
Hiệu số chiết ly (nghiền mịn, nghiền thô)
Hàm lượng đường maltoza, % theo chất chiết
Nguồn PGS.TS HOÀNG ĐÌNH HÒA, Công nghệ sản xuất Malt và bia, 2000
2.2.1.3.Chủng Nấm Men
Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia vì quá trình trao đổi chất của tế bào nấm men bia chính là quá trình chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm Quá trình chuyển hóa này lại gắn liền với sự tham gia của hệ ezyme trong tế bào
Trang 14ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 13
nấm men, do đó việc phải nuôi cấy nấm men để tạo điều kiện cho sự hình thành và hoạt động của hệ ezyme là một khâu kỹ thuật rất quan trọng không thể tiến hành một cách tùy tiện
Nấm men được sử dụng cho sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc giống Saccaromyces
2.3 Quy trình công nghệ sản xuất bia
Quá trình sản xuất bia gồm 3 giai đoạn chính sau:
Nấu và đường hóa
Lên men chính, lên men phụ và tàng trữ
Lọc bia và chiết bia
Chúng ta có thể mô tả công đoạn sản xuất bia theo sơ đồ sau :
Trang 15ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 14
Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất Bia
Chuẩn bị nguyên liệu Nấu – đường hóa
Lọc dịch đường
Nấu hoa
Tách bã Làm lạnh
Trang 16ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 15
2.3.1 Dây chuyền công nghệ khâu nấu và đường hóa
Nghiền nguyên liệu
Mục đích của quá trình nghiền là nhằm tạo ra những điều kiện thuận lợi cho
sự tiến triển của các biến đổi lý sinh hóa trong quá trình đường hóa, nhằm làm thế nào thu được lượng chất hòa tan lớn nhất Thiết lập được một điều kiện thích hợp về mối liên hệ giữa nước và các thành phần của bột malt là một điều kiện rất quan trọng, có như vậy mới giúp cho quá trình lên men xảy ra tốt và quá trình hình thành các chất hòa tan hiệu quả nhất
Trộn nguyên liệu với nước
Quá trình đường hóa được bắt đầu bằng việc pha trộn bột malt, gạo với nước Nhằm tránh cho bột malt, gạo bị vón cục gây trở ngại cho việc thủy phân tinh bột, người ta sử dụng một thiết bị pha dựa theo nguyên lý Ventury hoặc bằng cơ học gồm một vít xoắn đánh tơi bột trong nước, phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật nấu hoặc pha loãng, thường người ta áp dụng là: 3,5 - 4 lít nước cho 1kg gạo và 3 - 3,5 lít nước cho 1kg malt
Nấu và đường hóa nguyên liệu
Mục đích là nhằm chuyển về dạng hòa tan tất cả các chất có phân tử lượng cao nằm dưới dạng không hoà tan trong bột malt Chúng sẽ cùng với những chất hòa tan có sẵn tạo thành chất chiết chung
Quá trình thủy phân các chất hữu cơ phức tạp trên là kết quả của sự tác dụng của hệ thống enzyme có sẵn trong malt
Thủy phân tinh bột
Thành phần quan trọng nhất của bia là cồn được sinh ra trong quá trình lên men từ dịch đường Vì vậy sự thủy phân tinh bột thành maltose rất quan trọng Thêm vào đó các sản phẩm trung gian không lên men được như dextrine cũng được hình thành
Trang 17ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 16
Sự thủy phân tinh bột được tiến hành thành 3 giai đoạn không thay đổi nhưng hòa lẫn với nhau như sau:
Hồ hóa dịch hóa đường hóa
- Hồ hóa: tinh bột không hòa tan trong nước lã, không hòa tan trong dung môi
hữu cơ trung tính Khi ở trong nước lã bình thường chúng hút nước và trương nở ra
Vì thế, khi gia nhiệt thể tích của khối bột tăng lên, các hạt tinh bột bị nén chặt sau cùng chúng bị vỡ ra và tạo thành một dung dịch nhớt Độ nhớt của dung dịch phụ thuộc vào lượng nước pha và tùy theo cấu trúc của từng loại tinh bột
- Dịch hóa: dưới tác dụng của - amylase, các chuỗi dài amylo và amylopectin sẽ nhanh chóng cắt đứt thành những chuỗi nhỏ hơn, vì thế nên độ nhớt trong mẻ nấu giảm rất nhanh - amylase chỉ có thể cắt từ từ vào cuối mạch của amylo và cuối mạch nhánh của amylopectin và cứ cắt 2 gốc một như vậy
Dịch hóa có nghĩa là giảm độ nhớt trong dung dịch tinh bột đã hồ hóa bởi -
amylase
- Đường hóa: - amylase tuần tự phân cắt các chuỗi của amylo và amylopectin thành dextrin có từ 7 -12 gốc glucose còn lại, - amylase tách 2 gốc từ đuôi còn lại của - amylase đã cắt để hình thành các chuỗi nhỏ hơn, các loại đường khác nhau như maltotriose và glucose có độ dài các chuỗi khác nhau cũng được hình thành
Lọc dịch đường và rửa bã
Cháo malt sau khi đường hóa xong gồm 2 phần: phần đặc và phần loãng Phần đặc bao gồm tất cả những phần tử nhỏ không hòa tan của bột malt Phần loãng thì dung dịch nước chứa tất cả chất hòa tan trong mẻ nấu gọi là “dịch đường”
Mục đích của quá trình lọc là nhằm phân tách phần loãng riêng ra khỏi phần đặc Đặc trưng của cháo malt là trong đó có rất nhiều phần tử rắn Trong quá trình lọc, những phần tử rắn này sẽ tạo thành một lớp nguyên liệu lọc phụ Điều này có ý nghĩa khá lớn trong khi lọc
Đun sôi dịch đường cùng với hoa houblon
Trang 18ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 17
Mục đích của quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon là nhằm ổn định thành phần và tạo cho bia có mùi thơm, vị đắng đặc trưng của hoa houblon
Bia là một loại giải khát có mùi thơm và vị đắng rất đặc trưng, mùi thơm vị đắng đặc trưng này gây nên bởi hoa houblon Đồng thời hoa houblon còn giúp cho bia thêm phần bền vững sinh học và khả năng tạo bọt tốt Một trong những phương pháp thông dụng nhằm chiết chất đắng và dầu thơm của hoa houblon là đun sôi trực tiếp dịch đường với hoa
- Bước 2:
Làm giảm nhanh nhiệt độ xuống tương ứng với nhiệt độ lên men (khoảng
7-100C) Đến giai đoạn này, số cặn còn lại tuy không nhiều nhưng đó là những cặn rất nhỏ, đường kính của chúng thường không quá 0,5m và lởn vởn trong dung dịch ở dạng huyền phù, rất khó lắng, thậm chí không lắng Phải loại bỏ các kết tủa này bằng ly tâm hoặc có khi sử dụng bột trợ lọc điatomit sau đó mới đưa nước nha vào thùng lên men
2.3.2 Lên men dịch đường
Sản xuất bia thuộc lĩnh vực lên men cổ điển ( như lên men rượu, một số axit hữu cơ, một số dung môi hữu cơ…) Đó là một quá trình hóa sinh, vi sinh tương đối đơn giản so với các ngành lên men thuộc lĩnh vực lên men hiện đại như sinh tổng hợp các axit amin, các enzym…
Trang 19ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 18
Trong sản xuất bia, quá trình lên men có hai dạng: lên men nổi và lên men chìm Hai dạng lên men này khác nhau chủ yếu ở chỗ sử dụng hai loại nấm men khác nhau Nấm men chìm thì lên men chính ở 6-90C, còn nấm men nổi thường có nhiệt độ lên men chính cao hơn Tại nhà máy áp dụng phương pháp lên men chìm
2.3.2.1 Các giai đoạn lên men
Giai đoạn bắt đầu
Xuất hiện bọt trắng mịn và bám vào thành thùng và từ từ phủ kín bề mặt bia non Bọt này được xuất hiện từ 8 đến 16 giờ sau khi cấy men Nếu thời gian này bị kéo dài hơn thì nên bổ sung nấm men hoặc tăng nhiệt độ lên men, thông thường nhiệt độ lên men của nấm men bắt đầu từ 6-70
Nếu các biện pháp trên không hiệu quả thì cần kiểm tra lại hàm lượng O2, và hàm lượng O2 thông thường 6mg/l
Giai đoạn tiếp theo gọi là giai đoạn “Krausen collapsing”
Mức độ lên men ít mạnh mẽ hơn, lớp bọt dần dần bị xẹp xuống và cuối cùng tạo nên một lớp bao phủ màu nâu có vị đắng là do sự oxy hóa của nhựa hoa houblon
và tannin
Giai đoạn cuối cùng gọi là “collapsed foam”
Do tốc độ lên men tiếp tục giảm, bọt tiếp tục vỡ ra và cuối cùng chỉ còn một lớp bọt màu nâu xốp bẩn, lớp bọt này cần loại bỏ trước khi chuyển bia để khỏi làm bẩn nấm men thu hồi
2.3.3 Giai đoạn Lọc bia
Sau khi lên men và hoàn tất quá trình làm chín bia có đầy đủ các thành phần hóa học, cũng như hương vị đặc trưng riêng biệt của từng loại bia nhưng bia vẫn còn mờ đục nên cần phải lọc để trở nên trong suốt và óng ánh
Lọc bia dựa trên cơ sở của 2 quá trình:
Quá trình cơ học: nhằm giữ lại các phần tử rắn có kích thước to hơn các lỗ
hoặc khe của lưới lọc
Trang 20ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 19
Quá trình hấp thu: đối với các phần tử có kích thước rất bé như các chất keo
hòa tan dưới dạng phân tử, các nấm men và vi sinh vật,… Ngoài các chất gây đục bia, quá trình hấp thu cũng làm giảm bớt một phần các chất protein, chất nhựa houblon, chất màu, cồn bậc cao và ester,…Vì vậy bia được trong chính là nhờ quá trình này
Bia lọc xong phải đảm bảo về mặt chất lượng như: độ ổn định vi sinh, độ ổn định keo, độ ổn định mùi vị
Bia đã lọc được đưa vào tank chứa có áp lực, thời gian chứa từ 2-3 ngày ở nhiệt độ từ 0-20C Tank chứa bia trong thực chất là tank chứa trung gian máy lọc và máy chiết, nó được trang bị các phụ kiện an toàn áp lực và đảm bảo các yêu cầu như:
Đảm bảo vệ sinh hoàn toàn sạch bởi hệ thống lọc
Quá trình vệ sinh phải được kiểm tra cẩn thận
Bề mặt bên trong phải nhẵn, láng
Tank phải có hệ thống dằn áp lực CO2 và đảm bảo không rò rỉ gió vào
Phải có hệ thống kiểm tra nhiệt độ tự động
2.4 Các nguồn phát sinh chất thải
Ngành công nghiệp sản xuất bia cũng như các ngành công nghiệp khác đều
có sự phát sinh chất thải trong quá trình sản xuất và ảnh hưởng đến môi trường cụ thể là chất thải rắn, khí thải và đặc biệt là nước thải sản xuất Cụ thể như sau :
2.4.1 Về nước thải
Bia chứa chủ yếu là nước (>90%), còn lại là cồn (3 – 6%), CO2 và các hóa chất hòa tan khác Vì vậy sản xuất bia là một trong những ngành công nghiệp đòi hỏi tiêu tốn rất nhiều nước do đó sẽ thải ra môi trường một lượng rất lớn nước thải Nước thải của nhà máy bia thường gồm những loại sau:
Trang 21ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 20
Nước làm nguội, nước ngưng tụ Loại nước này không thuộc loại nước gây ô nhiễm nên có thể xử lý sơ bộ và tái sử dụng lại
Nước vệ sinh thiết bị như rửa thùng nấu, rửa bể chứa, rửa sàn nhà sản xuất Loại nước này chứa nhiều chất hữu cơ, cần phải được tiến hành xử lý để làm sạch môi trường và tái sử dụng lại
Nước vệ sinh và các thiết bị lên men, thùng chứa đường ống, sàn nhà lên men Loại nước thải này chứa nhiều xác nấm men, xác nấm men rất dễ tự phân hủy, gây ra tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng Loại nước này cần có biện pháp xử lý đặc biệt giảm nguy cơ ô nhiễm
Nước rửa chai đựng bia Loại nước thải này cũng gây ô nhiễm nghiêm trọng, nước này không chỉ chứa các chất hữu cơ mà còn chứa rất nhiều các hợp chất màu từ mực in nhãn, kim loại ( đặc biệt là Zn và Cu)
2.4.2 Khí thải
Hơi phát sinh từ quá trình nấu, hơi khí nén bì rò rỉ, bụi từ quá trình chuẩn bị nguyên liệu
Nguồn Bụi phát sinh chủ yếu trong nhà máy bao gồm trong quá trình chuẩn
bị nguyên liệu, quá trình tiếp liệu, quá trình xay malt, quá trình nghiền gạo… Tuy nhiên tải lượng bụi ở đây rất khó ước tính phụ thuộc nhiều vào các yếu tố như loại nguyên liệu, độ ẩm của nguyên liệu, tình trạng / tính năng của thiết bị máy móc…
2.4.3 Tác nhân nhiệt
Nhiệt tỏa từ lị nấu, lị hơi (nguồn nhiệt rất nặng) và từ hệ thống làm lạnh
(nguồn nhiệt lạnh) và tiếng ồn do thiết bị sản xuất (máy bơm, máy lạnh, băng chuyền,…) ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của cơng nhân và mơi trường xung
quanh
2.4.4 Chất thải rắn
Trang 22ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 21
Chất thải được phát sinh chủ yếu từ công đoạn : lọc dịch đường, tách bã, lên men chính – phụ , bao gồm bã thải lúa mạch – gạo, xỉ lò nấu, bã men bia, ngoài ra còn có chất thải rắn sinh hoạt từ văn phòng và bếp ăn
2.4.5 Tiếng ồn, độ rung
Chủ yếu được phát sinh từ quá trình hoạt động của các máy móc thiết bị như máy nghiền, máy đóng chai, thiết bị làm lạnh, băng chuyền
Trang 23ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 22
CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH SABMIILER VIỆT NAM
3.1 Giới thiệu tổng quan công ty
Tên công ty: Công ty TNHH Liên Doanh Sabmiller Việt Nam
Địa chỉ: Lô A, KCN Mỹ Phước 2, Huyện Bến Cát, Tỉnh Bình Dương
Công ty TTNH SABMiller Việt Nam nằm trong khu công nghiệp Mỹ Phước, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương Mặt tiền phía Bắc khu đất giáp đường giao thông nội bộ của khu công nghiệp Khu dân cư gần nhất nằm cách công ty khoảng 700m
Cơ sở hạ tầng như cấp thoát nước, giao thông, cung cấp điện và thông tin liên lạc rất đầy đủ Công ty nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía nam, đồng thời nằm gần các trung tâm đô thị lớn nên thuận lợi cho việc vận chuyển và tiêu thụ sản phẩm Đồng thời công ty nằm trong khu vực có nguồn nhân lực dồi dào thuận lợi cho việc tuyển chọn lao động
Sản phẩm chính: Sản phẩm của công ty là bia và nước giải khát từ malt
không cồn Tổng công suất sản phẩm là 675.520 hl/năm.( 1 hectolit ~ 1.000 lít)
3.1.1 Điều kiện tự nhiên
Công ty TTNH SABMiller Việt Nam nằm trong khu công nghiệp Mỹ Phước, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương Mặt tiền phía Bắc khu đất giáp đường giao thông nội bộ của khu công nghiệp Khu dân cư gần nhất nằm cách công ty khoảng 700m
Cơ sở hạ tầng như cấp thoát nước, giao thông, cung cấp điện và thông tin liên lạc rất đầy đủ Công ty nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía nam, đồng thời nằm gần các trung tâm đô thị lớn nên thuận lợi cho việc vận chuyển và tiêu thụ sản phẩm Đồng thời công ty nằm trong khu vực có nguồn nhân lực dồi dào thuận lợi
Trang 24ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 23
cho việc tuyển chọn lao động
3.1.2 Điều kiện khí hậu
Khu vực của công ty nằm trong vùng khí hậu mang tính chất đặc trưng của vùng khí hậu cận xích đạo với 2 mùa rõ rệt là mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 đến tháng
11 và mùa khô bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau
Nhiệt độ không khí trung bình hàng năm cao và ổn định quanh năm và tháng Biến thiên nhiệt độ giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất khoảng 4,6o
C Tuy nhiên, biến thiên nhiệt độ ngày thì khá cao khoảng 10o
3.1.3 Hiện trạng chất lượng nước ngầm
Khu vực của công ty nhìn chung có trữ lượng nước ngầm khá dồi dào Hiện tại nhân dân quanh vùng có thể khai thác và sử dụng nguồn nước này bằng các giếng khoan Chất lượng nước giếng khoang sâu 30m lấy tại hộ dân cách công ty 700m được trình bày ở bảng sau:
Trang 25ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 24
Nguồn : công ty TNHH Sabmiler Việt Nam
Kết quả phân tích cho thấy chất lượng nguồn nước ngầm tại khu vực này còn khá tốt, hầu hết các chỉ tiêu đều đạt tiêu chuẩn cho phép Nguồn nước có thể sử dụng cho sinh hoạt và sản xuất nếu được xử lý kỹ
3.2 Quy trình công nghệ sản xuất bia của Nhà Máy
3.2.1 Các loại nguyên liệu và hóa chất sử dụng
Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt, gạo và nước Ngoài ra, công ty còn sử dụng một số phụ liệu khác gồm men bia, hoa houblon và các phụ gia tạo hương vị đặc trưng
Bảng 3.2 Nhu cầu hàng năm và các loại nguyên phụ liệu của công ty
3 Hoa Houblon (dạng viên và cô đặc) Tấn/năm 21
Trang 26ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 25
Bảng3.3 Nhu cầu về điện, nước, nhiên liệu
Trang 27ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 26
3.2.2 Quy trình công nghệ
Bã lọc
Hệ thống lò hơi
Nước thải Nước thải
Nước thải Nước thải
Nước thải
Nước thải Nước thải
Nhập kho thành phẩm Dán nhãn vô két Lọc hèm
Trang 28ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 27
Hình 3.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ tại nhà máy
3.2.2.1 Thuyết minh dây chuyền công nghệ
Dây chuyền sản xuất bia của công ty là một dây chuyền khép kín và có thể chia làm 3 giai đoạn như sau : giai đoạn nấu, giai đoạn len men, giai đoạn chiết
Giai đoạn nấu
Nguyên liệu (Malt, gạo) được vận chuyển về và chứa trong các kho của công
ty, tại đây nguyên liệu được bảo quản cần thận sau đó đưa vào các bồn của phân xưởng nấu – đường hóa
Trong giai đoạn này Malt , gạo được xay còn nguyên vỏ và nghiền nát được đưa vào trong nồi để nấu ( nồi đường hóa) Sau khi nguyên liệu được nấu một thời gian nhất định sẽ tự động lọc bã kỹ và cho ra dịch đường Đường này sẽ được chuyển đến bộ phận lên men
Giai đoạn lên men và lọc
Tại đây bộ phân lên men tiếp nhận dịch đường của bộ phận nấu trộn chung với hoa Houlon và mộ số phụ hia khác để lên men , sau khi trải qua hai quá trình lên men chính và lên men phụ Quá trình lên men chính sẽ tạo ra bia bán thành phẩm ( bia chưa lọc) Bia chưa lọc này se được trải qua quá trình lọc để lọc các tạp chất đồng thời lảm trong nước bia và chuyển đến phân xưởng chiết
Giai đoạn chiết
Tại đầu Keg inox 30 lít sẽ được súc, hấp, làm lạnh nhằm tiệt trùng vi khuẩn, làm khô ráo sau đó chiết bia và đóng nút, rồi được chuyển đến các kho có trang bị
hệ thống làm lạnh và các thiệt bị khác để đảm bảo bia tươi sản xuất ra
3.3 An toàn lao động ,phòng cháy chữa cháy và các sự cố môi trường
3.3.1 Phòng cháy, chữa cháy và các sự cố môi trường
Công ty đã lập tổ chức PCCC trong toàn công ty và trang bị đầy đủ các phương tiện cứu hỏa như bình CO2, thang, xẻng , ống nước, bơm nước, bể chứa nước PCC
Trang 29ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 28
- Các loại nhiên liệu được tồ trữ tại khu vực cách ly và thông thoáng
- Công ty đã lắp đặt các hệ thống chống sét cho các bồn chứa dầu, cách ly các bảng điện, tủ điện điều khiển….đồng thời cho tiếp đất các thiết bị
- Các máy móc, thiết bị có lý lịch kèm theo và được đo đạc, theo dõi thường xuyên các thông số kỹ thuật; đặc biệt là các thiết bị chịu ápcao như máy nén khí, nồi hơi và hệ thống thu hồi khí CO2 được kiểm định theo qui định
- Công nhân vận hành được huấn luyện và thực hành thao tác đúng cách khi có
sự cố và luôn có mặt tại vị trí của mìn, thao tác kiểm tra vận hành đúng kỹ thuật
- Kết hợp với lực lượng phòng cháy chữa cháy địa phương để xây dựng kế hoạch phòng cháy chữa cháy cho dự án
- Phát hiện, sửa chữa hoặc thay thế kịp thời các thiết bị có nguy cơ hỏng hóc hoặc sự cố Tiến hành kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa các máy móc thiết bị theo định kì
3.3.2 Các biện pháp phòng chống sự cố rò rỉ dầu
Các bồn chứa dầu được đặt trên nền bê tông chịu lực không có mái che, xung quanh nền được xây gờ cao 1 m ngăn chặn nguy cơ tràn dầu ra khu vực xung quanh Trong khu vực này có một hố chứa dầu cặn với dung tích khoảng 1 m3
để thu gom dầu cặn trong quá trình sử dụng Các loại dầu cặn trong hố gom sẽ được hút và chứa trong thùng phuy 20L, định kỳ sẽ được thuê các công ty có chức năng đến thu gom
và xử lý dầu cặn này theo quy định
Trang 30ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 29
- Tham gia thực hiện các kế hoạch hạn chế ô nhiễm, bảo vệ môi trường theo các quy định và hướng dẫn chung của các cấp chuyên môn và thẩm quyền của tỉnh Bình Dương
- Đôn đốc và giáo dục các cán bộ công nhân viên trong dự án thực hiện các quy định về an toàn lao động, phòng chống cháy nổ Thực hiện việc kiểm tra sức khỏe,kiểm tra y tế định kì
3.4 Hiện trạng môi trường tại công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam
3.4.1 Nguồn gốc phát sinh và tính chất nước thải
Nấu – đường hóa: Nước thải của các công đoạn này giàu các chất
hydroccacbon, xenlulozơ, hemixenlulozơ, pentozơ trong vỏ trấu, các mảnh hạt
và bột, các cục vón…cùng với xác hoa, một ít tanin, các chất đắng, chất màu
Công đoạn lên men chính và lên men phụ: Nước thải của công đoạn này rất
giàu xác men – chủ yếu là protein, các chất khoáng, vitamin cùng với bia cặn
Giai đoạn thành phẩm: Lọc, bão hòa CO2, chiết bock, đóng chai, hấp chai Nước thải ở đây chứa bột trợ lọc lẫn xác men, lẫn bia chảy tràn ra ngoài…
Nước thải từ quy trình sản xuất bao gồm:
- Nước lẫn bã malt và bột sau khi lấy dịch đường Để bã trên sàn lưới, nước sẽ tách ra khỏi bã
- Nước rửa thiết bị lọc, nồi nấu, thùng nhân giống, lên men và các loại thiết bị khác
- Nước rửa chai và két chứa
- Nước rửa sàn, phòng lên men, phòng tàng trữ
- Nước thải từ nồi hơi
- Nước vệ sinh sinh hoạt
- Nước thải từ hệ thống làm lạnh có chứa hàm lượng clorit cao (tới 500 mg/l),
cacbonat thấp
Trang 31ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 30
3.4.2 Đặc tính nước thải
Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý và hóa sinh của nước thải được đưa ra trong bảng sau:
Bảng 3.4 Đặc tính nước thải của công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam
3.4.3.1 Đối với khí thải từ lò hơi
Hiện tại, công ty đang sử dụng 2 lò hơi đốt công nghệ của Đức, với công suất
10 tấn/h/lò và 6 tấn/h/lò, sử dụng nhiên liệu là dầu FO Lò hơi 6 tấn hoạt động liên tục còn lò hơi 10 tấn chỉ hoạt động dự phòng
Trang 32ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 31
Bảng 3.5 Kết quả phân tích các chỉ tiêu môi trường
Stt Vị trí đo đạc và lấy
mẫu
Các chỉ tiêu phân tích
Bụi (mg/Nm 3 )
NO x tính theo NO 2 (mg/Nm 3 )
SO 2 (mg/Nm 3 )
CO (mg/Nm 3 )
3.4.3.2 Ô nhiễm khí thải từ nhà máy phát điện và các môi trường làm việc
Trong quá trình sản xuất khi có sự cố mất điện, nhà máy cần phải sử dụng dầu
DO để vận hành máy phát điện Quá trình đốt dầu DO để vận hành máy phát điện sẽ tạo ra các khí thải có chứa chất ô nhiễm như: SO2, NOx, CO2 và VOC gây ô nhiễm môi trường không khí
Đối với nguồn ô nhiễm này công ty đã áp dụng phương pháp lọc bụi kiểu ướt (thùng rửa khí rỗng) để giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải Khói thải từ máy phát điện theo ống dẫn đến thiết bị lọc bụi kiểu ướt Nước được phun từ trên xuống dưới và dòng khí thải được dẫn ngược chiều từ dưới lên trên Lượng nước dung
để rửa khí sẽ được dẫn đến trạm xử lý nước thải tập trung để xử lý trước khi ra ngoài môi trường
Bảng3.6.Kết quả phân tích chất lượng môi trường không khí xung quanh quanh và môi trường lao động
Trang 33ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 32
SO2 (mg/m3)
CO (mg/m3)
Nhiệt
độ (0C)
Độ
ẩm (%)
T/độ gió (m/s
Ánh sáng (lux)
3.4.4.1 Chất thải rắn sinh hoạt
Chất thải rắn sinh hoạt là các chất thải sinh ra từ nhà ăn, từ khu vực văn phòng,
từ vườn cây, bãi cỏ, và từ các hoạt động sinh hoạt hằng ngày của các nhân viên và công nhân trong Công ty Thành phần chất thải rắn sinh hoạt chủ yếu là vỏ hộp, giấy vụn, bao bì nylon, thức ăn dư thừa, rác đường … với số lượng khoảng 3.390 kg/tháng
Toàn bộ chất thải rắn sinh hoạt được thu gom hàng ngày đưa về điểm thải tập trung trong khuôn viên Công ty, sau đó hợp đồng với công ty TNHH Bá Phát thu gom và xử lý
3.3.4.2 Chất thải rắn sản xuất không nguy hại
Chất thải rắn sản xuất thông thường sinh ra trong quá trình hoạt động của Công
ty chủ yếu là bã hèm và xác men, ngoài ra còn có bao dây nilon, thùng carton, lon nhôm …Khối lượng các loại chất thải rắn được trình bày cụ thể trong bảng sau:
Trang 34ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 33
Bảng 3.7 Khối lượng chất thải trung bình phát sinh trong quý I/2011
STT Tên chất thải Trạng thái tồn
Nguồn: Công ty TNHH Sabmiller Việt Nam
3.3.4.3 Chất thải nguy hại
Khối lượng CTNH phát sinh được trình bày chi tiết trong bảng sau:
Bảng 3.8 Khối lượng chất thải nguy hại phát sinh trong quý I/2011:
tồn tại
Số lượng (kg)
Mã CTNH
3 Giẻ lau và bao tay dính dầu nhớt,
5 Can thùng, bao bì đựng dầu nhớt,
Nguồn: Công ty TNHH Sabmiller Việt Nam
Hiện tại công ty đang lưu giữ và và bảo quản lượng chất thải nguy hại phát sinh trong điều kiện an toàn: Khu vực chứa chất thải nguy hại riêng, có mái che và cách ly với các loại chất thải khác
Trang 35ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 34
Công ty đã quản lý chất thải nguy hại theo đúng Thông tư số BTNMT và Quyết định số 23/2006/QĐ-BTNMT
12/2006/TT-Công ty đã đăng ký Sổ chủ nguồn thải chất thải nguy hại với Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bình Dương và lượng chất thải phát sinh sẽ được hợp đồng với xí nghiệp xử lý chất thải – Công ty TNHH Bá Phát thu gom và xử lý chất thải nguy hại theo đúng quy định
CHƯƠNG 4 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH
SẢN XUẤT BIA
4.1 Tổng quan về nước thải ngành sản xuất bia
4.1.1 Thành phần , tính chất của nước thải sản xuất bia
Đặc tính nước thải của công nghệ sản xuất bia là chứa hàm lượng chất hữu
cơ cao ở trạng thái hòa tan và trạng thái lơ lửng ,trong đó chủ yếu là hydratcacbon, protein và axit hữu cơ Đây là các chất có khả năng phân hủy sinh học cao, Nguyên nhân chính chủ yếu :
+ Hàm lượng BOD cao là do: bã nấu, bã hèm, men, hèm lỗng, bia dư rị rỉ vào nước thải
+ pH dao động lơn do: cặn xút, axit tháo xả của các hệ thống rửa nồi, máy rửa chai, rửa két, nước tráng, rửa thiết bị, nước rửa vệ sinh sàn nhà, trạm xử lý nước
Trang 36ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 35
+ Ảnh hưởng tới nồng độ N, P : do men thải, các tác nhân trong quá trình làm sạch thất thốt…
+ Aûnh hưởng tới hàm lượng chất rắn lơ lửng: do rửa máy lọc, rửa chai, chất thải rắn (giấy nhãn, bìa )
Tuy nhiên ở mỗi nhà máy bia thì lượng nước cấp và lượng nước thải rất khác nhau Sự khác nhau này nhìn chung phụ thuộc chủ yếu vào qui trình cơng nghệ và trình độ quản lý của từng nhà máy Mặt khác, mức độ ơ nhiễm ở các loại nước thải của những nhà máy bia cũng khác nhau, ta cĩ thể ước tính trung bình cho các thơng
Hàm lượng các chất gây ơ nhiễm trong nước thải bảng sau :
Bảng 4.1 : Tính chất đặc trưng của nước thải ngành sản xuất Bia
Trang 37ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 36
4.1.2 Tác động đến môi trường của nước thải nghành bia
Hoạt động sản xuất bia có mức độ ô nhiễm khá lớn Sự ô nhiễm này chủ yếu
là do các chất có nguồn gốc hữu cơ hòa tan trong các dòng thải, kèm theo đó là nước thải chung có độ màu và độ đục cao, hàm lượng chất rắn lơ lửng cao và vi sinh vật, nấm men, nấm mốc
Sự hiện diện của các chất độc hại trong nước thải sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp tới hệ động vật dưới nước và hệ sinh thái thủy vực Chúng không những làm chết các loài thủy sinh mà còn làm mất khả năng tự làm sạch của nguồn nước nơi tiếp nhận
Hàm lượng chất hữu cơ cao sẽ làm tăng các chất dinh dưỡng có trong nguồn nước, tạo hiện tượng phú dưỡng hóa kênh rạch, thúc đẩy sự phát triển bùng
nổ của các loại rong tảo
Hàm lượng chất rắn cao sẽ dễ dẫn đến hiện tượng tắc nghẹt các đường cống thoát nước chung của địa phương Sau thời gian tích tụ lâu ngày và dưới những điều kiện yếm khí, chúng có thể bị phân hủy bởi các vi sinh vật hoại sinh Kết quả của quá trình này là sản sinh ra các khí CH4, CO2, H2S, trong đó hydrosulfua là chất khí gây ra mùi thối đặc trưng
Ngoài ra trong quá trình xúc rửa chai, cũng tạo ra một lượng kim loại nặng
và các chất độc hại khác trong các nhãn chai Do đó, để giảm lượng kim loại nặng
và các chất độc hại khác trong nước cần tránh in ấn bao bì bằng các chất có chứa kim loại nặng
4.1.2.1 Lượng nước thải
Nhu cầu sử dụng nước của nhà máy Bia – Rượu – Nước giải khát thường lớn nên hầu hết phải khai thác nước ngầm để phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt của nhà máy Việc khai thác nước ngầm có nguy cơ gây nên sự cạn kiệt nguồn nước ngầm vào mùa khô, dân cư trong khu vực có nguy cơ không đủ nước dùng
Trang 38ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 37
Đối với vấn đề thoát nước, hoạt động của nhà máy bia có thể làm gia tăng mức chịu tải của hệ thống thoát nước tập trung hoặc làm tăng thêm lưu lượng dòng chảy, làm ô nhiễm các nguồn tiếp nhận nước thải Vì vậy cần phải xem xét và đánh giá thực tế về khả năng tiêu thốt nước của khu vực dự án, khả năng xảy ra tình trạng ngập lụt…
4.1.2.2 Nhiệt độ
Nước thải từ phân xưởng lên men có nhiệt độ từ 10 ÷ 140
C Nước thải từ phân xưởng nấu có nhiệt độ từ 46 ÷ 550C, cao hơn rất nhiều tiêu chuẩn cho phép đối với nước thải cơng nghiệp – TCVN 5945 – 2005 Do vậy nó ảnh hưởng đến môi trường như sau:
+ Nhiệt độ nước tăng cao gây ảnh hưởng xấu đến đời sống các lòai thủy sinh và quá trình tự làm sạch của nước
+ Nhiệt độ tăng làm giảm nồng độ ôxy hòa tan dẫn đến tình trạng mất cân bằng của ôxy trong nước, quá trình phân hủy chất hữu cơ sẽ diễn ra trong điều kiện phân hủy kị khí, điều này làm cho cá và các lòai thủy sinh khác bị chết hoặc làm giảm tốc
độ sinh trưởng
4.1.2.3 Hàm lượng ơxy hòa tan (DO)
DO của nhà máy bia thường rất thấp ,do trong nước thải chứa nhiều các hợp chất hữu cơ dễ bị phân hủy
Trang 39ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 38
Tương đối nặng 2 ÷ 4.4 5 ÷ 15 50 ÷ 100 1 ÷ 3
(Nguồn: Tổ chức Y tế thế giới, năm 2006 )
- Giảm DO cũng đồng nghĩa với việc môi trường nước đã bị ô nhiễm do chủ yếu là chất hữu cơ
- DO thấp kìm hãm sự phát triển của sinh vật thủy sinh
- ảnh hưởng tới quá trình phân hủy chất hữu cơ
- Ngoài ra, con người cũng sẽ gặp nguy hiểm khi sử dụng nguồn nước trên phục vụ cho nhu cầu ăn uống
4.1.2.4 Độ pH (tính axit, tính kiềm)
Phân xưởng lên men : pH = 0.5 axit mạnh
Phân xưởng rửa chai : pH = 8.5 ÷ 10 cĩ tính kiềm
Nước thải sản xuất : pH = 6 ÷ 7.5pH thay đổi theo từng công đoạn sản xuất bia
Nước thải khi chảy ra môi trường ngồi, pH sẽ thay đổi, điều này phụ thuộc: mức
độ pha loãng, thành phần và sinh khối của sinh vật thủy sinh
Trang 40ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 39
4.1.2.5 Hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS)
Thường từ 255 ÷ 700 mg/l so với mức cho phép là 100mg/l mức độ ô nhiễm là rất nặng
Hàm lượng chất rắn lơ lửng cógiá trị lớn nhất thường ở trong phân xưởng lên men và nấu
- Hậu quả là làm giảm khả năng hịa tan của ôxy vào nước
- Làm thay đổi độ trong, hạn chế sự xâm nhập của ánh sáng vào các tầng nước
ảnh hưởng tới khả năng quang hợp của tảo và các thực vật dưới nước
- Làm dày thêm lớp bùn lắng đọng ở đáy
- Chất rắn lơ lửng là tác nhân gây tắc nghẽn cống thoát nước
4.1.2.6 Nhu cầu ôxy sinh háa (BOD)
BOD ở nhà máy bia thường rất lớn thường dao động trong khoảng 310 ÷
1400 mg/l (theo Lovan & Forre)
Nước thải ra làm cho nguồn tiếp nhận bị ô nhiễm mùi và độ màu của nước
thải bia
Do hàm lượng chất hữu cơ cao dẫn đến xuất hiện quá trình phân hủy kị khí các sản phẩm của quá trình này làm cho nước bị biến đổi thành màu đen, bốc mùi hơi thối khĩ chịu do xuất hiện các khí độc hại (aldehyt, H2S, NH3, CH4 ,….) khí này góp phần gây ô nhiễm môi trường không khí cùng với mùi men bia gây ra sự
khó chịu cho người dân xung quanh
Gây ảnh hưởng xấu tới quần thể sinh vật thủy sinh vùng xung quanh cửa cống và khu vực tiếp nhận
4.2 Các phương pháp xử lý nước thải ngành sản xuất bia
4.2.1 phương pháp cơ học