Tai liu hng dn sn xut sch hn

Công ngh lên men trong phòng l nh hi n nay không còn ph biến do tiêu tốn nhiều năng l ng cho vi c ch y l nh cho phòng lên men vƠ khó khăn trong vi c thao tác vận hƠnh... Trong những năm

Tài li u h ng d n Sản xu t sạch hơn

Trung tâm Sản xu t sạch Vi t nam

Vi n Khoa học vƠ Công ngh Môi tr ng

Tr ng Đ i học Bách khoa HƠ n i

B GIÁO D C VẨ ĐẨO T O

M ục lục

M c l c 1

M đ u 3

1 Giới thi u chung 4

1.1 S n xu t s ch h n 4

1.2 Mô t ngƠnh s n xu t bia Vi t nam 5

1.3 Các quá trình c b n trong s n xu t bia 7

1.3.1 Các công đo n s n xu t chính 7

1.3.2 Các b phận ph tr 11

2 Sử d ng tƠi nguyên vƠ ô nhi m môi tr ng 13

2.1 Tiêu th nguyên, nhiên li u 13

2.1.1 Malt vƠ nguyên li u thay thế 14

2.1.2 Tiêu th nhi t 16

2.1.3 Tiêu th n ớc 16

2.1.4 Tiêu th đi n 17

2.1.5 Các nguyên li u ph 17

2.2 Các v n đề môi tr ng 18

2.2.1 N ớc th i 19

2.2.2 Khí th i 21

2.2.3 Ch t th i rắn 22

2.3 Tiềm năng c a s n xu t s ch h n 22

3 C h i s n xu t s ch h n 23

3.1 Các c h i SXSH liên quan đến khu vực nhƠ n u 23

3.1.1 Sử d ng công ngh vƠ thiết b nghiền 23

3.1.2 Sử d ng công ngh vƠ thiết b lọc 24

3.1.3 Thu h i d ch nha loƣng 24

3.1.4 Tách d ch nha khỏi cặn lắng nóng 24

3.1.5 Thu h i h i từ n i n u hoa 25

3.2 C h i SXSH liên quan đến khu vực lên men 26

3.2.1 Thu h i n m men 26

3.2.2 Thu h i bia t n th t theo n m men 26

3.2.3 Gi m tiêu hao b t tr lọc 27

3.2.4 Gi m thiểu l ng bia d 28

3.2.5 Áp d ng h thống lƠm l nh t ng 28

3.2.6 Áp d ng công ngh lên men n ng đ cao 28

3.2.7 ng d ng enzym 28

3.3 Các c h i SXSH liên quan đến khu vực chiết chai 29

3.3.1 Tiết ki m n ớc trong rửa chai, két 29

3.3.2 Thu h i xút trong rửa chai 29

3.3.3 Thiết b thanh trùng kiểu tuy nen 30

3.3.4 M t số c h i SXSH đ n gi n khác 30

3.4 Các c h i SXSH liên quan đến b phận ph tr 30

3.4.1 Thu h i n ớc lƠm mát từ quá trình l nh nhanh 30

3.4.2 Thu h i n ớc ng ng 31

3.4.3 Kiểm soát hi u su t đốt c a lò h i 31

3.4.4 B o ôn 31

3.4.5 Tiết ki m n ớc vƠ hóa ch t v sinh 31

3.4.6 Tiết ki m đi n 32

3.4.7 Duy trì b o trì 32

3.4.8 Tránh rò r khí nén 33

3.4.9 Kiểm soát nhi t đ bốc h i c a h thống máy l nh 33

3.4.10 Gi m áp máy nén khí 33

3.4.11 Thu h i nhi t từ h máy nén: 33

3.4.12 Thu h i d u FO r i vãi 33

3.4.13 Lắp đặt thiết b lƠm nóng n ớc c p cho n i h i 33

3.4.14 Sử d ng các hóa ch t di t khu n thơn thi n môi tr ng 34

3.4.15 Kết h p cung c p nhi t vƠ phát đi n (CHP): 34

3.4.16 C i thi n hi u su t h thống thu h i CO2 : 34

3.5 Tóm tắt các c h i thực hi n s n xuơt s ch h n 34

4 Thực hi n s n xu t s ch h n 35

4.1 B ớc 1: Kh i đ ng 36

4.1.1 Nhi m v 1: ThƠnh lập nhóm đánh giá SXSH 36

4.1.2 Nhi m v 2: Phơn tích các công đo n vƠ xác đ nh lƣng phí 40

4.2 B ớc 2: Phơn tích các công đo n s n xu t 44

4.2.1 Nhi m v 3: Chu n b s đ dơy chuyền s n xu t 44

4.2.2 Nhi m v 4: Cơn bằng vật li u 46

4.2.3 Nhi m v 5: Xác đ nh chi phí c a dòng th i 48

4.2.4 Nhi m v 6: Xác đ nh các nguyên nhơn c a dòng th i 52

4.3 B ớc 3: Đề ra các gi i pháp SXSH 54

4.3.1 Nhi m v 7: Đề xu t các c h i SXSH 54

4.3.2 Nhi m v 8: Lựa chọn các c h i có thể thực hi n đ c 55

4.4 B ớc 4: Chọn lựa các gi i pháp SXSH 56

4.4.1 Nhi m v 9: Phơn tích tính kh thi về kỹ thuật 56

4.4.2 Nhi m v 10: Phơn tích tính kh thi về mặt kinh tế 57

4.4.3 Nhi m v 11: Đánh giá nh h ng đến môi tr ng 58

4.4.4 Nhi m v 12: Lựa chọn các gi i pháp thực hi n 59

4.5 B ớc 5: Thực hi n các gi i pháp SXSH 60

4.5.1 Nhi m v 13: Chu n b thực hi n 60

4.5.2 Nhi m v 14: Thực hi n các gi i pháp 60

4.5.3 Nhi m v 15: Quan trắc vƠ đánh giá các kết qu 61

4.6 B ớc 6: Duy trì SXSH 62

4.6.1 Nhi m v 16: Duy trì SXSH 62

4.6.2 S n xu t s ch h n bền vững 62

4.6.3 Các yếu tố đóng góp cho thƠnh công c a ch ng trình SXSH 63 5 Xử lý môi tr ng 64

5.1 Xử lý n ớc th i 64

5.1.1 Đặc tính c a n ớc th i 64

5.1.2 Thu gom n ớc th i 65

5.1.3 Xử lý n ớc th i 65

5.2 Qu n lý các ch t th i rắn 70

5.3 Qu n lý khí th i 70

M ở đ u

S n xu t s ch h n đ c biết đến nh m t tiếp cận gi m thiểu ô nhi m t i ngu n thông qua vi c sử d ng nguyên nhiên li u có hi u qu h n Vi c áp

d ng s n xu t s ch h n không ch giúp các doanh nghi p cắt gi m chi phí s n

xu t, mà còn đóng góp vào vi c c i thi n hi n tr ng môi tr ng, qua đó gi m

bớt chi phí xử lý môi tr ng

TƠi li u h ớng dẫn s n xu t s ch h n trong ngƠnh s n xu t bia đ c biên

so n trong khuôn kh h p tác giữa H p ph n s n xu t s ch h n trong Công nghi p (CPI), thu c ch ng trình H p tác Vi t nam Đan m ch về Môi tr ng (DCE), B Công th ng vƠ Trung tơm S n xu t s ch Vi t nam, thu c Vi n Khoa học vƠ Công ngh Môi tr ng, tr ng Đ i học Bách khoa HƠ n i TƠi

li u nƠy đ c các chuyên gia chuyên ngƠnh trong n ớc biên so n nhằm cung

c p các kiến th c c b n cũng nh các thông tin công ngh nên tham kh vƠ trình tự triển khai áp d ng s n xu t s ch h n

Các chuyên gia chuyên ngƠnh đƣ dƠnh n lực cao nh t để t ng h p thông tin liên quan đến hi n tr ng s n xu t c a Vi t nam, các v n đề liên quan đến s n

xu t vƠ môi tr ng cũng nh các thực hành tốt nh t có thể áp d ng đ c trong điều ki n n ớc ta Mặc dù S n xu t s ch h n đ c giới h n trong vi c

thực hi n gi m thiểu ô nhi m t i ngu n, tài li u h ớng dẫn s n xu t s ch h n này cũng bao g m thêm m t ch ng về xử lý môi tr ng để các doanh nghi p có thể tham kh o khi tích h p s n xu t s ch h n trong vi c đáp ng các tiêu chu n môi tr ng

H p ph n S n xu t s ch h n trong Công nghi p vƠ Trung tơm S n xu t s ch

Vi t nam xin chơn thƠnh c m n sự đóng góp c a TS Nguy n Th Thu Vinh, các cán b c a Công ty C ph n T v n EPRO vƠ đặc bi t lƠ chính ph Đan

m ch, thông qua t ch c DANIDA, vƠ Chính ph Th y sĩ, thông qua T ch c Phát triển Công nghi p Liên h p quốc UNIDO đƣ h tr thực hi n tƠi li u này Phiên b n đ u tiên c a tƠi li u nƠy đƣ đ c áp d ng sử d ng t i Công ty CP Bia Sài gòn-Daklak (sadabeco) và Nhà máy Bia Phú BƠi thu c Công ty Bia Huế (huda) Kết qu đ t đ c t i hai công ty trong 3 tháng triển khai áp d ng

lƠ r t kh quan Sadabeco gi m đ c 7-12% nhiên li u sử d ng (DO, FO,

đi n), 4% chai vỡ, 15-26% t i l ng ô nhi m c n xử lý (COD, BOD, SS), Huda gi m đ c 7% đi n tiêu th , 17% n ớc tiêu th , 17% t i l ng ô nhi m

c n xử lý (COD)ầ Hy vọng đơy sẽ lƠ m t tƠi li u hữu ích

Mọi ý kiến đóng góp, xây dựng tài li u xin gửi về: Văn Phòng H p ph n S n

xu t s ch h n trong công nghi p, email: cpi-cde@vnn.vn hoặc Trung tơm S n

xu t s ch Vi t nam, email: vncpc@vncpc.org

Hà nội tháng 4 năm 2009

1 Gi i thi u chung

Ch ng này giới thi u về tiếp cận s n xu t s ch h n, cung c p thông tin về tình hình s n xu t bia Vi t nam, xu h ớng phát triển c a th tr ng, cũng nh cũng nh thông tin c b n về quy trình s n xu t

sinh, s n xu t s ch h n h ớng tới vi c tăng hi u su t sử d ng nguyên li u

đ a vƠo s n ph m cƠng g n tới h n 100% cƠng tốt trong ph m vi kh thi kinh

tế, qua đó gi m thiểu đ c các phát th i ra môi tr ng từ ngay quá trình s n

xu t

S n xu t s ch h n không những giúp doanh nghi p sử d ng nguyên nhiên

li u hi u qu h n, mƠ còn đóng góp vƠo vi c cắt gi m chi phí th i vƠ xử lý các

ch t th i Bên c nh đó, vi c thực hi n s n xu t s ch h n th ng mang l i thêm các hi u qu tích cực về năng su t, ch t l ng, môi tr ng vƠ an toƠn nghề nghi p

Ch ơng trình Môi tr ng c a Liên hợp qu c UNEP định nghĩa sản xu t sạch hơn là:

ầ Vi c áp d ng liên t c chiến l c phòng ngừa t ng h p về môi tr ng vƠo các quá trình s n

xu t, s n ph m vƠ d ch v nhằm nơng cao hi u su t sinh thái vƠ gi m thiểu r i ro cho con

ng i vƠ môi tr ng

Đôi với quá trình s n xu t: s n xu t s ch h n bao g m b o toƠn nguyên li u vƠ năng l ng,

lo i trừ các nguyên li u đ c h i, gi m l ng vƠ tính đ c h i c a t t c các ch t th i ngay t i ngu n th i

Đối với s n ph m: s n xu t s ch h n bao g m vi c gi m các nh h ng tiêu cực trong suốt chu kỳ sống c a s n ph m, từ khơu thiết kế đến th i bỏ

Đối với d ch v : s n xu t s ch h n đ a các yếu tố về môi tr ng vƠo trong thiết kế vƠ phát triển các d ch v

S n xu t s ch h n tập trung vƠo vi c phòng ngừa ch t th i ngay t i ngu n bằng cách tác đ ng vƠo quá trình s n xu t Để thực hi n s n xu t s ch h n không nh t thiết ph i thay đ i thiết b hay công ngh ngay, mƠ có thể bắt đ u bằng cách cách tăng c ng qu n lý s n xu t, kiểm soát quá trình s n xu t theo yêu c u công ngh , thay đ i nguyên li u, c i tiến thiết b Ngoài ra, các

gi i pháp liên quan đến tu n hoƠn, tận thu, tái sử d ng ch t th i, hay c i tiến

s n ph m cũng lƠ các gi i pháp s n xu t s ch h n Nh vậy, không ph i gi i pháp s n xu t s ch h n nƠo cũng c n chi phí Khi có đ u t , ph n lớn các

gi i pháp s n xu t s ch h n có th i gian hoƠn vốn d ới 1 năm

Vi c áp d ng s n xu t s ch h n yêu c u xem xét, đánh giá l i hi n tr ng s n

xu t hi n có m t cách có h thống để đ nh l ng hóa các t n th t, đề xu t các c h i c i thi n vƠ theo dõi kết qu c i thi n đ c Áp d ng s n xu t s ch

h n lƠ tiếp cận liên t c vƠ mang tính phòng ngừa Chi tiết cách th c áp d ng

s n xu t s ch h n xin đ c xem thêm trong ch ng 4

1.2 Mô t ả ngành sản xu t bia ở Vi t nam

Ngành công nghi p s n xu t bia Vi t Nam có l ch sử h n 100 năm X ng

s n xu t bia đ u tiên đ c đặt tên lƠ x ng s n xu t bia Ch Lớn do ng i Pháp tên lƠ Victor Larue m vƠo năm 1875, lƠ tiền thơn c a nhƠ máy bia SƠi Gòn, nay lƠ T ng công ty Bia R u N ớc gi i khát SƠi Gòn miền Bắc vƠo năm 1889, ng i Pháp tên lƠ Hommel đƣ m x ng bia LƠng Đ i Yên, Ngọc HƠ, sau tr thƠnh nhƠ máy bia HƠ N i, nay lƠ T ng công ty Bia R u

N ớc gi i khát HƠ N i Trong quá trình hình thành và phát triển, ngành s n

xu t bia đƣ đ t m c tăng tr ng cao vào những năm c a th i kỳ m cửa Cùng với quá trình h i nhập, ngành s n xu t bia phát triển về quy mô và trình

đ công ngh , tr thành m t ngành công nghi p có thế m nh khi Vi t Nam gia

nhập t ch c WTO

Vi c đ u t xây dựng các nhà máy bia đ c phát triển m nh mẽ từ những

năm 1990 với các quy mô khác nhau, từ 100 nghìn lít/năm đến 100 tri u lít/năm Từ những năm 2000 tr l i đơy, quy mô đ u t vƠ mô hình ho t đ ng

c a các doanh nghi p đƣ có nhiều thay đ i theo ch tr ng đ i mới doanh nghi p nhƠ n ớc c a Chính ph Nhiều doanh nghi p nhƠ n ớc đƣ đ c c

ph n hóa mang l i tính tự ch h n cho doanh nghi p trong vi c quyết đ nh

đ u t , s n xu t, kinh doanh Kết qu n i bật nh t lƠ đến năm 2008, 2 t ng công ty Bia r u n ớc gi i khát c a Vi t Nam lƠ Sabeco vƠ Habeco đƣ đ c

c ph n hóa Cùng với tiến trình c ph n hóa, vi c sáp nhập, gi i thể, liên kết

để tr thƠnh các doanh nghi p lớn h n, thống nh t h n về mô hình qu n lý kinh doanh cũng đ c di n ra, t o sự c nh tranh m nh mẽ h n cho các

th ng hi u m nh Nhiều doanh nghi p bia đ a ph ng đƣ tr thƠnh các công

ty con, công ty liên kết c a Sabeco vƠ Habeco; M t số doanh nghi p trong

n ớc đƣ đ c các công ty bia n ớc ngoƠi nh Heineken, SAB Miller, Carlsberg đ u t , góp vốn hoặc mua l i Quy mô đ u t các nhƠ máy mới cũng lớn h n, phù h p với quy mô qu n lý, tiêu th trong tình hình h i nhập Nhiều nhƠ máy bia quy mô 100-200 tri u lít/năm đƣ đ c đ u t vƠ đi vƠo

ho t đ ng mang l i hi u qu vƠ ch t l ng tốt nh nhƠ máy bia SƠi Gòn C Chi, HƠ N i Vĩnh Phúc, nhƠ máy bia Phú BƠi (Huế)ầ vƠ có kh năng m r ng quy mô lớn h n trong th i gian tới

doanh nghi p, mô hình

c a các doanh nghi p đƣ thay đ i, số l ng doanh nghi p s n xu t bia năm

2007 lƠ 151 doanh nghi p trực thu c 52 t nh, thƠnh phố trong c n ớc

Về quy mô c a các doanh nghi p, ngành s n xu t bia có 3 doanh nghi p lớn

lƠ Sabeco, NhƠ máy bia Vi t Nam (nay đƣ đ i tên thƠnh Công ty TNHH bia Chơu Á Thái Bình D ng) vƠ Habeco, chiếm h n 51% năng lực s n xu t bia

c a toƠn ngƠnh Năm 2007 Sabeco đ t s n l ng 774 tri u lít bia, Habeco

s n xu t 415 tri u lít vƠ NhƠ máy bia Vi t nam s n xu t đ c 335 tri u lít Bên

c nh các doanh nghi p lớn, còn r t nhiều doanh nghi p nhỏ quy mô d ới 1 tri u lít/năm Các doanh nghi p nƠy sẽ tiếp t c đ i mới, đ u t vƠ phát huy

hi u qu trong th i gian tới

Theo quyết đ nh số 18/2007/QĐ-BCN ngƠy 8/5/2007 c a B Công nghi p phê duy t điều ch nh, b sung quy ho ch t ng thể phát triển ngƠnh Bia R u

N ớc gi i khát Vi t Nam, đến năm 2010 t ng s n l ng bia c n ớc sẽ đ t 3,5 tỷ lít bia vƠ m c tiêu th bình quơn đ u ng i kho ng 28-30 lít/ng i/năm Với tốc đ phát triển nhanh nh hi n nay, nhiều nhƠ máy bia quy mô lớn đang

đ c tiếp t c đ u t Vi c áp d ng s n xu t s ch h n đối với các doanh nghi p hi n có, cũng nh đối với các nhƠ máy đ u t mới sẽ mang l i hi u

qu kinh tế cao h n, đ ng th i phòng ngừa đ c r i ro tác đ ng môi tr ng

5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

1.3 Các quá trình cơ bản trong sản xu t bia

Bia đ c s n xu t từ các nguyên li u chính lƠ malt đ i m ch, n ớc, hublon vƠ

n m men Nhiều lo i nguyên li u thay thế malt trong quá trình n u lƠ g o,

đ ng vƠ các lo i dẫn xu t từ ngũ cốc; các nguyên li u ph khác đ c sử

d ng trong quá trình lọc vƠ hoƠn thi n s n ph m nh b t tr lọc, các ch t n

đ nh; Nhiều lo i hóa ch t đ c sử d ng trong quá trình s n xu t nh các ch t

t y rửa, các lo i d u nh n, ch t bôi tr n, ch t ho t đ ng bề mặtầ Tỷ l các thƠnh ph n nguyên li u ph thu c vƠ ch ng lo i bia sẽ đ c s n xu t

Các công ngh s n xu t bia c a các nhƠ s n xu t khác bi t b i quy mô và các kỹ thuật s n xu t: quy mô nhỏ (6.000-10.000 lít/năm) với thiết b đ n gi n

ph biến nhiều n ớc chơu Mỹ (gọi lƠ bia th công); các quy mô công nghi p

ph biến th ng nằm trong kho ng 20 – 100 tri u lít/năm; trong những năm

g n đơy xu h ớng đ u t các nhƠ máy công su t lớn đ c các hƣng lớn trên thế giới nh Anheuser Busch, Inbev, Carlsberg, Heineken, Asahi, Kirinầ tiến hƠnh Các nhƠ máy mới có thể có công su t 200-500 tri u lít/năm Các kỹ thuật s n xu t trong m i nhƠ máy m i công đo n s n xu t c a các hƣng r t khác nhau do các quan điểm về công ngh , t o s n ph m khác bi t vƠ cũng

có nhiều gi i pháp công ngh đ c lựa chọn có xu t phát điểm lƠ lý do môi

tr ng vƠ phát triển bền vững

1.3.1 Các công đoạn sản xu t chính

Hình 3 thể hi n các công đo n chính, nguyên li u vƠ phát th i đi kèm trong quá trình s n xu t bia Có thể chia quá trình s n xu t bia thƠnh 5 công đo n chính sau: chu n b , n u, lên men, hoƠn thi n vƠ bao gói

1.2.1.1 Chuẩn bị

Malt vƠ g o (gọi tắt lƠ nguyên li u) đ c đ a đến b phận nghiền nguyên li u thƠnh các m nh nhỏ, sau đó đ c chuyển sang n i n u để t o điều ki n cho quá trình chuyển hóa nguyên li u vƠ trích ly tối đa các ch t hoƠ tan trong nguyên li u Các nhƠ s n xu t bia th ng sử d ng các thiết b nghiền khô hoặc nghiền ớt

Đối với g o: do g o ch a qua n y m m nên c u trúc tinh b t còn nguyên vẹn, nên g o c n ph i đ c nghiền cƠng m n cƠng tốt

Đối với malt: Vi c nghiền malt c n đáp ng 2 yêu c u lƠ đ m b o đ c

hi u su t chuyển hóa cao trong quá trình n u vƠ d dƠng lọc đ c d ch

đ ng sau khi đ ng hóa Đ m n c a malt sau khi nghiền ph thu c vƠo công ngh lọc hèm sau khi đ ng hóa vƠ lo i máy nghiền đ c lựa chọn trong h thống thiết b

Hình 3 Sơ đồ công nghệ sản xuất bia 1.2.1.2 N ấu

Quá trình n u g m 4 công đo n:

H hóa và đ ng hóa: nguyên li u sau khi xay nghiền đ c hòa tr n với

n ớc theo tỷ l nh t đ nh vƠ đ c chuyển tới thiết b h hóa và đ ng hóa Bằng cách điều ch nh h n h p nguyên li u các chế đ thích h p (nhi t đ , th i gian, pH), h enzyme có sẵn trong nguyên li u hoặc các enzyme đ c b sung từ ngu n bên ngoƠi chuyển hóa các ch t dự trữ có trong nguyên li u thành d ng hòa tan Các enzyme th y phân tinh b t t o thành các lo i đ ng d lên men và các dẫn xu t có phơn tử l ng th p

h n c a tinh b t Các enzyme th y phơn các ch t protein thành axít amin

và các dẫn xu t c a protein Các ch t gôm, xenlulo cũng đ c th y phơn

m t ph n thƠnh các ch t hoà tan D ch sau khi đ ng hóa đ c tách khỏi

Men

N ớc

Đi n

Men Khí CO 2

ĐịNG CHAI, LON, KEG VÀ THANH TRÙNG

N ớc th i Chai vỡ Nhãn mác hỏng

Lọc d ch đ ng: hèm đ c đ a qua máy lọc nhằm tách bã hèm ra khỏi n ớc nha Thiết b lọc d ch đ ng ph biến có 2 lo i là n i lọc lắng hoặc máy ép lọc khung b n

Đun sôi với hoa houblon: d ch đ ng sau khi lọc đ c n u với hoa houblon bằng cách đun sôi trong 60-90 phút M c đích c a quá trình nhằm n đ nh thành ph n c a d ch đ ng, t o cho s n ph m có mùi th m đặc tr ng c a hoa hublon, di t khu n d ch đ ng tr ớc khi vƠo lên men

Lắng nóng d ch đ ng: d ch sau khi n u đ c đ a qua b n lắng xoáy nhằm tách bã hoa houblon và cặn t o thƠnh trong quá trình lắng nóng tr ớc khi chuyển vƠo lên men

Quá trình n u sử d ng nhiều năng l ng d ới d ng nhi t năng vƠ đi n năng cho

vi c vận hƠnh các thiết b ; h i n ớc ph c v m c đích gia nhi t vƠ đun sôi

1.2.1.3 Lên men

LƠm l nh vƠ b sung ôxy: d ch đ ng sau lắng có nhi t đ kho ng

90-95oC đ c h nhi t đ nhanh đến 8 - 10oC vƠ b sung ôxy với n ng đ

6-8 mg O2/lít Quá trình l nh nhanh đ c thực hi n trong các thiết b trao

đ i nhi t với môi ch t l nh lƠ n ớc l nh 1-2 oC

Chu n b men giống: N m men đ c nuôi c y trong phòng thí nghi m, sau đó đ c nhân trong các điều ki n thích h p để đ t đ c mật đ n m men c n thiết cho lên men

Lên men chính: d ch đ ng đ c c p b sung ôxy, lƠm l nh đến nhi t đ thích h p để tiến hƠnh quá trình lên men chính với th i gian vƠ điều ki n phù h p Vi c lên men có thể đ c thực hi n trong các tank không có b o

ôn vƠ đặt trong nhƠ l nh đ c kiểm soát nhi t đ theo chế đ nhi t đ chung c a phòng lên men Công ngh lên men trong phòng l nh hi n nay không còn ph biến do tiêu tốn nhiều năng l ng cho vi c ch y l nh cho phòng lên men vƠ khó khăn trong vi c thao tác vận hƠnh NgƠy nay vi c lên men ph biến đ c tiến hƠnh trong các tank liên hoƠn đ c thiết kế phù h p cho công ngh lên men c a các nhƠ s n xu t khác nhau với h thống kiểm soát nhi t đ vƠ d dƠng tự đ ng hóa Khí CO2 sinh ra trong quá trình lên men đ c thu h i Th i gian lên men chính th ng là 5-7 ngày Trong tr ng h p lên men chìm, sau khi kết thúc lên men chính

n m men kết lắng xuống đáy các tank lên men vƠ đ c l y ra ngoƠi gọi lƠ men sữa N m men sẽ đ c l y m t ph n để tái sử d ng cho lên men các tank tiếp theo hoặc đ c th i bỏ Trong tr ng h p lên men n i, n m men tập trung lên bề mặt và cũng đ c tách m t ph n khỏi d ch lên men Lên men ph : d ch sau khi kết thúc giai đo n lên men chính đ c chuyển sang giai đo n lên men ph để hoàn thi n ch t l ng bia (t o h ng và v đặc tr ng) Quá trình lên men này di n ra chậm, tiêu hao m t l ng

đ ng không đáng kể, bia đ c lắng trong và bão hoà CO2 Th i gian lên men từ 14-21 ngày hoặc h n tuỳ thu c vào yêu c u c a từng lo i bia

1.2.1.4 Lọc bia và hoàn thiện sản phẩm

Lọc bia: Sau lên men, bia đ c đem lọc để đ t đ c đ trong theo yêu

c u Lọc bia đ c tiến hƠnh bằng nhiều lo i thiết b khác nhau Các lo i máy lọc bia th ng dùng lƠ máy ép lọc khung b n có sử d ng gi y hoặc

v i lọc Trong những năm tr ớc đơy nhiều nhƠ máy sử d ng các máy lọc đĩa nằm ngang với các thiết kế khác nhau G n đơy các nhƠ s n xu t bia trong các nhƠ máy quy mô lớn sử d ng máy lọc nến với các c t lọc lƠ các

c t l ới inox có bề mặt lọc r ng, kích th ớc máy gọn, vận hƠnh hoƠn toƠn

tự đ ng, d kiểm soát đ trong c a bia vƠ ch t l ng bia n đ nh h n

Vi c lọc trong bia luôn thực hi n với sự duy trì nhi t đ l nh cho bia tr ớc

vƠ sau khi lọc kho ng -1 oC đến 1 oC Tác nhơn quan trọng để lọc bia lƠ các lo i b t tr lọc khác nhau Sau khi lọc chúng tr thƠnh ch t th i vƠ lƠ

v n đề gơy ô nhi m lớn trong quá trình s n xu t

HoƠn thi n s n ph m, bia có thể đ c lọc hoặc xử lý qua m t số công

đo n nh qua h thống lọc trao đ i ch a PVPP hoặc silicagel để lo i bớt polyphenol vƠ protein trong bia, tăng tính n đ nh c a bia trong quá trình

Bão hoã CO2: Bia trong vƠ sau khi lọc đ c bƣo hòa thêm CO2để đ m

b o tiêu chu n bia thƠnh ph m tr ớc khi đóng chai, lon

Lọc bia vô trùng: có nhiều nhƠ máy bia trang b h thống lọc mƠng để s n

xu t bia t i đóng chai/lon không thanh trùng

Nh vậy h thống lọc bia trong nhƠ máy s n xu t bia có nhiều c p đ khác nhau Tùy theo m c đích mƠ nhƠ s n xu t trang b thiết b vƠ ch t l ng thiết

b đến m c đ c n thiết

1.2.1.5 Đóng chai, lon, keg và thanh trùng sản phẩm

Để đáp ng nhu c u khác nhau c a ng i tiêu dùng vƠ đ m b o vi c vận chuyển bia đến n i tiêu th , các nhƠ s n xu t bia ph i tiến hƠnh khơu bao gói

Các bao bì ph i đ c rửa s ch sẽ ti t trùng tr ớc khi chiết rót Khơu rửa bao

bì tốn nhiều hóa ch t vƠ năng l ng kèm theo n ớc th i với t i l ng BOD cao

Bia đ c chiết vƠo chai, lon keg bằng các thiết b chiết rót Tùy theo yêu c u

c a th tr ng, th i gian l u hƠnh s n ph m trên th tr ng có thể từ 1 tháng đến hƠng năm Do vậy yêu c u ch t l ng c a bia sau khi đóng vƠo bao bì cũng r t khác nhau Vi c kiểm soát tốt các thông số trong quá trình chiết nh hƠm l ng ô xy/không khí trong chai/lon đòi hỏi nghiêm ngặt vƠ nh vậy c n

ph i lựa chọn tốt thiết b chiết rót ngay từ khi đ u t Quá trình đóng chai/lon

c n đ chính xác cao về hƠm l ng ô xy/không khí, m c bia trong chai Nếu thiết b lƠm vi c không chính xác sẽ dẫn đến nhiều s n ph m hỏng, m c hao

h t bia cao, gơy t i l ng hữu c cao trong n ớc th i

Sau khi chiết, s n ph m đ c thanh trùng Quá trình thanh trùng đ c thực

hi n nh n ớc nóng các thang nhi t đ yêu c u Yêu c u kỹ thuật cho khơu thanh trùng đ c tính bằng đ n v thanh trùng

vi c v sinh còn ch a đựng nhiều v n đề gơy ô nhi m môi tr ng nếu không

đ c thiết lập quy trình vƠ qu n lý đúng m c V sinh bao g m các công vi c liên quan đến lƠm s ch khu vực s n xu t vƠ v sinh thiết b Các thiết b đ c chế t o g n đơy luôn trang b các b phận có thể cho phép v sinh có thể tiến hƠnh hoƠn toƠn tự đ ng trong thiết b (gọi lƠ CIP)

V sinh nhƠ x ng, khu vực s n xu t ph i đ c lƠm th ng xuyên để tránh ô nhi m chéo từ môi tr ng vƠo s n ph m Công vi c ch yếu thực hi n bằng tay vƠ nh sự tr giúp c a các b m, vòi phun cao áp

V sinh thiết b nh h thống v sinh trong thiết b (CIP) có thể tự đ ng hoá các m c đ khác nhau Các giai đo n trong quy trình CIP bao g m:

- Khâu tráng rửa ban đ u: Các b n ch a vƠ đ ng ống đ c rửa bằng

n ớc th ng để lo i các ch t b n bám trên bề mặt N ớc rửa không

đ c tái sử d ng mƠ th i ra h thống xử lý n ớc th i M c đ ô nhi m

c a n ớc th i ph thu c vào đ b n c a các b n và đ ng ống

- Khơu rửa bằng hoá ch t: Sau khi kết thúc quá trình rửa ban đ u, các b n

ch a vƠ đ ng ống đ c súc rửa bằng dung d ch xút nóng nhi t đ

70-85oC để t y s ch các ch t b n còn bám bề mặt Th i gian tu n hoƠn xút nóng 15-30 phút tuỳ thu c vƠo m c đ b n c a thiết b Xút nóng đ c thu h i về thiết b ch a để tái sử d ng Sau khi tu n hoƠn xút nóng thiết b

đ c tráng rửa bằng n ớc

M t số thiết b sau khi rửa bằng xút vƠ tráng rửa có thể ph i rửa tiếp bằng dung d ch axit Sau đó đ c tráng rửa bằng n ớc nhiều l n đến khi s ch

- Khơu súc rửa cuối cùng: Các b n vƠ đ ng ống đ c súc rửa l n cuối với

dung d ch n ớc nhi t đ môi tr ng để lƠm s ch các ch t t y rửa còn

l i Ph n n ớc nƠy đ c thu h i vƠ tái sử d ng cho khơu súc rửa s b

Do vậy, ngoài kh năng đ m b o m c đ v sinh thực ph m, quy trình súc

rửa, tái sử d ng cho phép tiết ki m tài nguyên n ớc và hóa ch t sử d ng

1.2.2.2 Quá trình cung cấp hơi

H thống n i h i đốt than hoặc d u với áp su t tối đa lƠ 10 bar, áp su t lƠm

vi c trong kho ng 4-6 bar Thiết b cung c p h i lƠ n i h i ch y bằng nhiên

li u hóa th ch (than đá, ga), khí sinh học, hoặc bằng đi n Từ n i h i, h i

n ớc đ c dẫn trong các ống ch u áp cung c p cho các thiết b c n gia nhi t

Hi u su t c a n i h i, các chế đ vận hƠnh, vi c b o ôn cách nhi t, vi c tận thu vƠ sử d ng n ớc ng ng có ý nghĩa lớn trong vi c xem xét hi u qu c a

h thống cung c p nhi t trong nhƠ máy bia

Khói th i n i h i có ch a CO, CO2, NOx, SOx vƠ b i th i Khói th i gơy ra hi u

ng nhƠ kính, ô nhi m không khí các khu vực lơn cận

1.2.2.3 Quá trình cung cấp lạnh cho sản xuất

Trong nhà máy bia các quá trình có sử d ng l nh là quá trình làm l nh d ch

đ ng từ khâu n u, quá trình lên men, quá trình nhân và b o qu n giống men, quá trình làm l nh bia thành ph m trong các b n ch a bia thành ph m, quá trình lƠm l nh n ớc ph c v lên men vƠ v sinh H thống máy l nh với môi ch t hi n nay th ng sử d ng lƠ ammoniac sẽ lƠm l nh glycol hoặc n ớc

lƠ các môi ch t th c p cho các thiết b lên men vƠ trao đ i nhi t Vi c tính toán công su t máy l nh, thiết kế h thống cung c p l nh h p lý sẽ đ m b o chi phí vận hƠnh th p, hi u qu s n xu t cao

1.2.2.4 Quá trình cung cấp khí nén

Khí nén đ c dùng trong nhiều quá trình trong nhƠ máy s n xu t bia Khí nén

đ c cung c p b i máy nén khí , ch a sẵn trong các bình ch a Máy nén khí tiêu tốn nhiều đi n năng, khí nén đ c dự trữ áp su t cao trong các balông

ch a khí, r t d b rò r , hao phí do thoát ra ngoƠi trên đ ng ống

1.2.2.5 Quá trình thu hồi và sử dụng CO 2

Bao g m balông ch a, thiết b rửa, máy nén CO2, thiết b lo i n ớc, lọc than

ho t tính, thiết b l nh, thiết b ng ng t CO2, 1 tank ch a CO2, 1 thiết b bay

h i CO2, h thống đ ng ống, ph ki n ToƠn b CO2 trong quá trình lên men sẽ đ c thu l i vƠ sử d ng cho vi c bƣo hòa CO2 c a bia thƠnh ph m trong quá trình lọc

Ch ng nƠy cung c p thông tin đặc thù về tiêu th nguyên nhiên li u vƠ tác đ ng c a quá trình

s n xu t đến môi tr ng, cũng nh tiềm năng dự đoán c a vi c áp d ng s n xu t s ch h n trong ngƠnh s n xu t bia

Trong ph n nƠy mô t các ho t đ ng mƠ đó có tiêu th vƠ tiêu tốn tƠi nguyên vƠ phát th i Hình 4 miêu t các ngu n tƠi nguyên đ c sử d ng vƠ các ngu n th i phát sinh trong nhƠ máy s n xu t bia

Hình 4 Nguồn nguyên liệu đầu vào và phát thải trong nhà máy bia

2.1 Tiêu thụ nguyên, nhiên li u

Các nhƠ máy bia đ nh m c vi c tiêu hao tƠi nguyên vƠ phát th i dựa trên s n

l ng bia (th ng tính trên 1 hecto lít bia) Trong b ng 1 lƠ các m c tiêu hao cho 3 lo i công ngh (truyền thống, trung bình vƠ công ngh tốt nh t) vƠ m c tiêu hao trong các nhƠ máy bia Vi t Nam

NhƠ máy bia truyền thống th ng sử d ng công ngh cũ, quy mô nhỏ, đ c

đ u t vƠo th i kỳ mƠ các công ngh mới ch a phát triển vƠ có thể tìm th y nhiều n i trên thế giới Các công ngh nƠy vẫn đ c duy trì các n ớc có giá năng l ng t ng đối rẻ, quy đ nh về b o v môi tr ng không quá nghiêm ngặt

Nhà máy bia công ngh trung bình là nhà máy bia có thiết b t ng đối hi n

NHÀ MÁY S N XU T BIA

G o, malt

N ớc

Đi n Than/d u

B t tr lọc Xút

Ch t t y rửa Bao bì

CO 2

Bia

Bã hèm Men thừa

B t tr lọc

Vỏ chai, nhãn Khói H i B i Mùi Tiếng n

N ớc th i

đ i vƠ đƣ tập trung vƠo v n đề tiêu hao tƠi nguyên vƠ môi tr ng

Nhà máy bia công ngh tốt nh t lƠ nhƠ máy đ c đ u t trong th i gian g n đơy, có áp d ng các công ngh tiên tiến, th ng có quy mô lớn, có m c tiêu hao năng l ng vƠ ô nhi m m c th p nh t

Bảng 1 Tiêu hao tài nguyên trong một số nhà máy bia

(sản phẩm đóng chai sử dụng nhiều lần, tính cho 1 hecto lít bia hay 100 lít bia)

Tên tài nguyên Đơn vị

tính

Công ngh truyền

th ng

Công ngh trung bình

2.1.1 Malt và nguyên li u thay th

Nguyên li u chính dùng cho s n xu t bia lƠ malt đ i m ch, n ớc, hoa hublon vƠ các nguyên

li u thay thế khác nh đ i m ch, g o, ngô vƠ các lo i đ ng, si rô Th ng để s n xu t 1000 lít bia c n 150 kg malt vƠ nguyên li u thay thế Tỷ l nguyên li u thay thế có thể chiếm đến 30%

Hublon dùng để t o h ng v cho bia, đ c sử d ng d ới d ng hoa tự nhiên, hoa viên hoặc cao

M c tiêu hao nguyên li u ph thu c vƠo lo i bia mƠ nhƠ s n xu t đ nh s n

xu t; hi u su t sử d ng nguyên li u; m c đ hao phí nguyên li u trong quá trình s n xu t

Ph n nguyên li u hao phí th ng nằm d ới các d ng sau:

2.1.1.1 Bã hèm

Bƣ hèm lƠ ph n còn l i c a nguyên li u sau khi chiết xu t vƠ tách hết d ch nha khỏi bƣ hèm Bƣ hèm vẫn còn ch a m t l ng đ ng vƠ n ớc L ng bƣ hèm th ng kho ng 140 kg/1000 lít d ch đ ng vƠ có hƠm l ng n ớc kho ng 80% Trong n ớc bƣ hèm vẫn còn m t l ng ch t hòa tan còn sót l i

(th ng kho ng 1-5%)

Trong nhƠ n u đ c thiết kế vƠ vận hƠnh tốt, hi u số giữa hi u su t trong s n

xu t vƠ hi u su t trong phòng thí nghi m c a nguyên li u nhỏ h n 1% Nếu

hi u số nƠy lớn h n vƠ có nghĩa lƠ hao phí m t mát trong quá trình n u theo

bƣ hèm lớn h n do hi u su t trích ly nguyên li u trong quá trình n u, đ ng hóa, quá trình lọc d ch đ ng vƠ rửa bƣ ch a đ t hi u su t cao

2.1.1.2 N c rửa bư

Trong khi lọc, d ch đ ng đ c thu về n i n u hoa, ng i ta dùng n ớc nóng để rửa bƣ hèm, tận thu c ch t còn trong bƣ L ng n ớc rửa bƣ đ c xác đ nh bằng l ng d ch c n thiết trong n i n u hoa; n ng đ dich đ ng trong quá trình rửa bƣ cũng gi m d n

Tuy nhiên sau khi rửa bƣ, trong bƣ vẫn còn m t l ng lớn d ch đ ng loƣng nằm trong bƣ D ch đ ng loƣng chiếm 2-6% t ng l ng d ch ch a n ng đ

ch t hòa tan 1-1,5% Nếu tận thu n ớc rửa bƣ cho các mẻ n u sau sẽ góp

ph n lƠm tăng hi u su t c a quá trình n u Nếu d ch đ ng loƣng đi vƠo h thống n ớc th i sẽ lƠm t i l ng BOD c a n ớc th i tăng lên

Bia th ng b m t mát trong những công đo n sau c a s n xu t

- Quá trình lƠm trống tank: Sau khi các tank đ c b m hết, th ng trong tank còn m t l ng bia nh t đ nh Ng i s n xu t th ng dùng n ớc đ y vƠo tank để lƠm trống tank L ng bia m t mát ph thu c vƠo hi u qu vƠ

ph ng pháp c a quá trình lƠm trống tank

- Quá trình lọc bia: Khi bắt đ u lƠm mƠng lọc, m t l ng lớn n ớc lẫn với bia đ c x bỏ cũng nh khi kết thúc lọc ng i ta dùng n ớc đế đ y bia

ra khỏi máy T t c d ch bia loƣng nƠy nếu không đ c tận thu sẽ lƠ t n

th t lớn trong quá trình s n xu t vƠ gơy ra ô nhi m cho ngu n n ớc th i

- Các đ ng ống: Trong các đ ng ống có bia hay đ c dùng n ớc để

đ y, gơy ra lƣng phí bia

- Bia th t thóat trong quá trình chiết chai: Do l i c a máy chiết, do chai vỡ, bia b phun ra ngoƠi Tỷ l hao phí nƠy ph thu c vƠo đ chính xác c a máy chiết, máy thanh trùng vƠ thao tác vận hƠnh c a công nhơn

- Bia quay về: Trong quá trình tiêu th nếu có v n đề, trong quá trình kiểm tra ch t l ng nếu các ch tiêu không đ m b o bia sẽ đ c quay tr về nhà máy

- Bia thí nghi m: T i m t số nhƠ máy vi c qu n lý n i vi còn lỏng lẻo l ng bia thừa còn tăng lên trong các l n l y bia thí nghi m L ng bia thừa nƠy

có thể đ c th i trực tiếp vƠo ngu n n ớc th i c a nhƠ máy lƠm tăng COD, BOD c a n ớc th i

L ng bia b t n th t trong quá trình s n xu t chiếm kho ng 1-5%, trong m t

số tr ng h p còn cao h n, Nếu bia không đ c tận thu trong nhƠ máy, chúng b x vƠo dòng n ớc th i, gơy ra ô nhi m nặng vƠ chi phí cho xử lý

n ớc th i lớn

2.1.2 Tiêu thụ nhi t

Tiêu th nhi t c a m t nhƠ máy bia vận hƠnh tốt nằm trong kho ng 150-200 MJ/hl đối với nhƠ máy bia không có h thống thu h i nhi t trong quá trình n u hoa nh ng có h thống b o ôn tốt, thu h i n ớc ng ng, h thống b o trì tốt

Tiêu hao năng l ng trong nhƠ máy bia ph thu c vƠo đặc tính c a nhƠ máy

nh quá trình công ngh , ph ng pháp đóng gói s n ph m, kỹ thuật vƠ lo i thiết b thanh trùng, công ngh xử lý s n ph m ph

Các quá trình tiêu hao năng l ng nhƠ máy bia bao g m: N u vƠ đ ng hóa,

n u hoa, h thống v sinh (CIP) vƠ ti t trùng, h thống rửa chai, keg, h thống thanh trùng bia Trong đó tiêu th nhi t nhiều nh t lƠ n i n u hoa, chiếm đến 30-40% t ng l ng h i dùng trong nhƠ máy

2.1.3 Tiêu thụ n c

M c tiêu th n ớc trong nhƠ máy bia vận hƠnh tốt nằm trong kho ng 4-10 hl/hl bia

M c tiêu th n ớc ph thu c vƠo h thống đóng gói bia thƠnh ph m, h thống thiết b Nhi t đ c a n ớc cũng quyết đ nh m c tiêu th n ớc

Các quá trình sử d ng n ớc trong nhƠ máy bia lƠ: lƠm l nh, rửa chai/keg,

thanh trùng lƠm ngu i, tráng vƠ v sinh thiết b (CIP), n u vƠ rửa bƣ, v sinh nhƠ x ng, v sinh h thống băng t i có d u nh n khu vực chiết chai, làm mát các b m chơn không, và phun rửa b t tr lọc

Các số li u g n đơy c a Hƣng Heineken cho th y m c tiêu th n ớc các b phận s n xu t

Các khu vực tiêu th đi n năng lƠ: khu vực chiết chai, máy l nh, khí nén, thu

h i CO2, xử lý n ớc th i, điều hòa không khí, các khu vực khác nh b m,

qu t, đi n chiếu sáng

2.1.5 Các nguyên li u phụ

Bột trợ lọc: L ng b t tr lọc dùng trong lọc bia kho ng 1-3 kg/1000 lít bia

ph thu c vƠo lo i n m men, lo i bia, th i gian vƠ nhi t đ lên men

Xút: Dùng để v sinh thiết b vƠ rửa chai M c dùng 5-10 kg xút 30%/1000 lít bia M c tiêu th xút cao ch ng tỏ vi c thu h i xút từ quá trình v sinh kém hoặc quá trình rửa chai có v n đề Nếu n ớc th i không đ c trung hòa thì khi m c dùng xút cao dẫn đến pH c a n ớc th i r t cao

Các ch t tẩy rửa và a xít: M c tiêu th ph thu c vƠo h thống CIP

CO 2 : Trong quá trình lên men đ ng đ c n m men chuyển hóa thƠnh etanol và CO2 Có thể thu đ c 3-4 kg CO2từ lên men 1 hl d ch đ ng, ph thu c vƠo n ng đ d ch đ ng Nhiều nhƠ máy thu h i chúng, lƠm s ch vƠ

sử d ng trong quá trình s n xu t m t số nhƠ máy bia không có h thống thu h i CO2, chúng đ c th i vƠo không khí trong khi đó họ l i mua CO2về để

sử d ng cho quá trình bƣo hòa CO2vƠ chiết chai/keg

CO2 do n i h i phát th i do đốt nhiên li u hóa th ch thì không đ c thu h i

L ng CO2 phát th i từ n i h i kho ng 16 kg/hl bia (nhu c u nhi t cho bia lƠ

200 MJ/hl) L ng nƠy lớn h n l ng CO2 sinh ra trong quá trình lên men bia

NhƠ máy bia có thể thu h i vƠ sử d ng đ l ng CO2c n thiết trong quá trình

s n xu t nếu h thống thu h i CO2 từ h thống lên men đ c thiết kế vƠ vận hành tốt

Nguyên li u đóng gói: chai, lon, nút, nắp, mƠng co, phôi nhôm, nhưn, h

dán, các ph gia nh các ch t chống ô xy hóa, các enzyme, các ch t t o bọt, các ch t n đ nhầ

2.2 Các v n đề môi tr ng

V n đề môi tr ng lớn nh t trong nhƠ máy bia lƠ l ng n ớc th i r t lớn

ch a nhiều ch t hữu c , pH cao, nhi t đ cao Vi c l u giữ vƠ th i bỏ l ng men th i lớn vƠ b t tr lọc, v i lọc có lẫn n m men sau m i l n lọc lƠm t i

l ng hữu c trong n ớc th i r t lớn Ngu n n ớc th i không đ c kiểm soát

vƠ không đ c xử lý sẽ dẫn đến phơn h y các ch t hữu c , lƠm gi m ô xy hòa tan trong n ớc c n thiết cho th y sinh NgoƠi ra quá trình này còn gây ra mùi khó ch u Các thƠnh ph n khác có trong n ớc th i nh nitrat, photphat gơy ra hi n t ng phì d ỡng cho các thực vật th y sinh

Theo s đ hình 4, quá trình s n xu t bia phát th i ra môi tr ng d ới c ba

d ng rắn, lỏng vƠ khí B ng 2 tóm tắt các v n đề môi tr ng theo khu vực s n

xu t

Bảng 2 Các vấn đề môi trường trong khu vực sản xuất của nhà máy bia

K hu vực Tiêu hao/Thải/Phát thải Các v n đề môi tr ng

- Gơy mùi ra các khu vực xung quanh

- Tiêu tốn tƠi nguyên vƠ ô nhi m không khí, ô nhi m môi tr ng

- Th i l ng hữu c cao (do n m men vƠ

vi c v sinh thiết b gơy nên n ớc th i có

n ng đ ch t hữu c , nitrat vƠ phot pho cao)

- Phì d ỡng sông, h , biển vƠ nguy

c cho c dơn xung quanh,

- Phì d ỡng sông, h , biển vƠ nguy

c cho c dơn xung quanh,

- nh h ng đến đa d ng sinh học

K hu vực Tiêu hao/Thải/Phát thải Các v n đề môi tr ng

- Tiêu hao nhiều n ớc nóng vƠ n ớc l nh

- LƠm khó ch u cho c dơn vƠ ng i lao đ ng

- Tiêu th nhiều năng l ng, Phát th i

CO 2 , NOx và PAH (polyaromatic hydrocacbon)

- Nguy c rò r d u

- Nguy c rò r vƠ phát th i NH 3

- Nguy c rò r vƠ phát th i CFC

- Ô nhi m không khí, và đ t

- LƠm h i s c khoẻ con ng i

- CFC lƠ ch t phá huỷ t ng ozon

2.2.1 N c thải

L ng n ớc th i ph thu c vƠo l ng n ớc sử d ng trong s n xu t Ch có

m t l ng n ớc trong bia, n ớc bay h i, n ớc trong bƣ hèm, bƣ bia không

đi vƠo h thống n ớc th i L ng n ớc không đi vƠo h thống n ớc th i kho ng 1,5 hl/hl Nghĩa lƠ l ng n ớc th i trong s n xu t bia bằng l ng

- N ớc th i sinh ho t c a công nhơn nhƠ máy

B ng 3, 4 tóm tắt đặc tr ng n ớc th i c a công nghi p s n xu t bia

Bảng 3 Tính chất nước thải từ sản xuất bia

ch a xử lý)

Tiêu chuẩn n c thải sau

xử lý TCVN 5945:2005*

phát triển

nh ng l i thúc đ y thực vật phát triển,

th ng gơy ra các

hi n t ng t o

Ghi chú: * Các thông số quy đ nh trong tiêu chu n, ch a xét h số liên quan đến dung tích

ngu n tiếp nhận vƠ h số theo l u l ng ngu n th i

A - Th i vƠo ngu n tiếp nhận dùng cho m c đích sinh ho t

B - Ngu n tiếp nhận khác, ngoƠi lo i A

C - Ngu n tiếp nhận đ c quy đ nh

Bảng 4 Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước sản xuất bia

( đối với nhà máy bia công suất 100 triệu lít/năm)

Các ch t ô nhi m Tải l ợng (kg/ngày)

nhƠ máy bia cũng c n tính toán đ lớn vƠ phù h p với công su t s n xu t bia kèm theo tiêu tốn nhiều năng l ng trong quá trình vận hƠnh Xin tham kh o thông tin xử lý n ớc th i trong ph n 5 Vậy vi c tiết ki m n ớc vƠ áp d ng các kỹ thuật s n xu t s ch h n r t c n thiết để gi m l ng n ớc phát th i cũng nh n ng đ c ch t hữu c trong n ớc th i

2.2.2 Khí th ải

Khí th i c a nhà máy bia bao g m khí th i phát sinh do quá trình đốt nhiên

li u t i n i h i, h i và mùi hoá ch t sử d ng, mùi sinh ra trong quá trình n u

và c a các ch t th i hữu c nh bã hèm, men ch a đ c xử lý k p th i Qua thực tế kiểm tra n ng đ các ch t th i CO, SO2, NOx, H2S, CO2, NH3t i các khu vực s n xu t khác nhau trong nhƠ máy nh ngoƠi phơn x ng lên men, t i trung tơm nhƠ máy, t i khu vực máy l nh, khu vực ống khói n i h i vƠ

đối chiếu với “Chất lượng không khí - Tiêu chuẩn khí thải công nghiệp với bụi

và các chất vô cơ” (TCNV 5939:2005) cho th y nhƠ máy s n xu t không có

v n đề lớn về ô nhi m không khí

Có 2 khu vực c n quan tơm lƠ ống khói n i h i vƠ máy l nh B ng 5 cho biết

m t số thông số khí th i c a n i h i đốt d u vƠ n i h i đốt than

Bảng 5 Nồng độ các chất ô nhiễm không khí từ nồi hơi

N ng đ các ch t ô nhi m còn ph thu c vƠo ch t l ng nhiên li u vƠ hi u

su t vận hƠnh n i h i Tuy nhiên số li u cũng cho th y khi sử d ng nhiên li u

lƠ than thì n ng đ b i phát tán ra môi tr ng lớn h n m c cho phép 1,5-3 l n

vƠ c n thiết ph i lắp đặt h thống lọc b i C 2 tr ng h p nhiên li u lƠ than

vƠ d u đều cho n ng đ phát th i SO2 cao h n m c cho phép 1,3-4 l n vƠ

c n thiết ph i lắp đặt h thống xử lý SO2

H thống máy l nh sử d ng môi ch t NH3ít gơy nh h ng đến môi tr ng Các sự cố có thể x y ra lƠ n b n ch a hoặc rò r NH3 Khí NH3 gây kích thích đ ng hô h p, có mùi khai vƠ gơy ng t vƠ có thể gơy chết ng i N ng

đ tối đa cho phép trong không khí khu vực s n xu t lƠ 0,02 mg/l

sẽ gây mùi cho khu vực s n xu t nếu không đ c thu gom và xử lý k p th i

B ng 6 cung c p số li u về l ng ch t th i rắn phát sinh trong quá trình s n

xu t bia

Bảng 6 Lƣợng chất thải rắn phát sinh khi sản xuất 1 hectolít bia

C h t ô nhi m Đơn vị L ợng Tác động

Bã hèm kg 19-27 Gơy ô nhi m ngu n n ớc, đ t, gơy mùi khó ch u

Bã men kg 1,3-4,0 Gơy ô nhi m ngu n n ớc, đ t, gơy mùi khó ch u

Vỏ chai vỡ chai 0,3-0,9 gơy tai n n cho ng i vận hƠnh

Bùn ho t tính kg 0,3-0,4 Gơy ô nhi m ngu n n ớc, đ t, gơy mùi khó ch u Nhƣn, gi y kg 0,9-1,5 Gơy ô nhi m ngu n n ớc, đ t, gơy mùi khó ch u

Bã b t tr lọc kg 0,1-0,6 Gơy ô nhi m ngu n n ớc, đ t, gơy mùi khó ch u Plastic kg 0,01-0,04 T o ra t i l ng ch t th i rắn cao, bƣi ch a lớn Kim lo i kg 0,01-0,06 T o ra t i l ng ch t th i rắn cao, bƣi ch a lớn

2.3 Ti ềm năng c a sản xu t sạch hơn

B ng 1 cho th y m c đ tiêu th nguyên nhiên li u trung bình c a Vi t nam còn cao h n nhiều so với các công ngh tiên tiến hi n có trên thế giới Nh vậy, vi c c i tiến, sử d ng nguyên nhiên li u hi u qu có thể mang l i l i ích kinh tế lớn B ng 7 ớc tính tiềm năng d dƠng đ t đ c bằng các kỹ thuật

đ n gi n đối với các doanh nghi p s n xu t bia Vi t nam

Với công su t ph biến hi n nay lƠ 20 tri u lít/năm, vi c thực hi n s n xu t

s ch h n có thể mang l i hi u qu 6 tỷ đ ng/năm, ch a kể đến vi c gi m chi phí xử lý môi tr ng

Bảng 7 Ƣớc tính tiềm năng tiết kiệm có thể đạt đƣợc từ việc áp dụng sản xuất sạch hơn tại các nhà máy bia Việt nam

đ ng c , chiếu sáng

Gi m 5% n ớc

v sinh vƠ tái sử

d ng

Tăng hi u su t thu d ch 1-2%

Lên men, tàng trữ vƠ hoƠn thi n

s n ph m

- Gi m 5-10% từ

áp d ng công ngh lên men mới, tăng c ng

b o trì

Gi m 5% n ớc máy l nh vƠ v sinh

Tăng hi u su t thu h i bia 1%

Chiết chai/lon Gi m 5% do

h p lý hóa h thống thanh trùng

Gi m 2% từ dơy chuyền, đ ng

c , chiếu sáng

Gi m 3-5% do rửa chai, tận

d ng n ớc lƠm mát

Gi m bia th t thoát 1-2%

Ph tr Tăng hi u su t

sinh h i 5% Gi m 5-10% từ máy l nh, máy

nén, đ ng c , chiếu sáng

C i thi n h thống lƠm mát, Tận d ng n ớc

ng ng

C i t o, tăng h

số hữu ích c a thiết b

3 C ơ hội sản xu t sạch hơn

Ch ng nƠy dẫn ra m t số ví d về gi i pháp s n xu t s ch h n có thể áp d ng thƠnh công trong ngành s n xu t bia Danh sách nƠy sẽ tiếp t c đ c cập nhật khi có thêm các doanh nghi p áp d ng s n xu t s ch h n

Các nhƠ máy bia đ c đặc tr ng b i vi c tiêu th tƠi nguyên đáng kể nh ng

sử d ng r t ít các hóa ch t đ c h i Có thể phơn lo i các c h i s n xu t

s ch h n liên quan đến các khu vực chính lƠ (1) n u, (2) lên men vƠ hoƠn thi n, (3) chiết chai vƠ (4) ph tr nh sau:

3.1 Các cơ hội SXSH liên quan đ n khu vực nhà n u

Nếu chênh l ch về hi u su t chiết c a malt trong phòng thí nghi m vƠ thực tế s n xu t lớn h n 1% thì ch t chiết đƣ b t n th t trong bƣ hèm vƠ có nghĩa lƠ nguyên li u đ u vƠo đƣ ch a đ c

sử d ng hết Nếu gi m đ c t n th t nguyên li u 1% thì có nghĩa lƠ gi m đ c 2 kg malt cho

1000 lit bia

3.1.1 Sử dụng công ngh và thi t bị nghiền

M i nhƠ s n xu t chọn m t lo i công ngh lọc d ch hèm khác nhau vƠ do vậy thiết b nghiền cũng khác nhau Dù sử d ng ph ng pháp nghiền nƠo cũng sẽ sinh m t l ng b i malt, g o hao h t Vi c đo l ng vƠ khống chế l ng hao

h t cho phép với công ngh nghiền vƠ điều ch nh gió hút có thể thu h i m t

ph n l ng b i nguyên li u

Giảm bụi malt, gạo hao hụt sau khi nghiền

Công ty Sadabeco

Tùy theo công ngh nghiền mƠ l ng b i malt, g o sinh ra khác nhau T i công ty Sadabeco,

h thống thiết b nghiền theo nguyên lý nghiền khô Trong quá trình nghiền, b t malt vƠ g o th t thoát theo h thống hút b i NgoƠi vi c b o trì th ng xuyên h thống máy nghiền vƠ hút b i để

gi m th t tho t b t, vi c tận d ng, phơn lo i vƠ tận thu b t malt, g o từ h thống lọc công ty Sadabeco đem l i hi u qu gi m 0.7-1% l ng nguyên li u hao h t

Nhà máy bia Phú bài, Công ty Bia Hu :

Vi c gi m th t thoát nguyên li u đ c thực hi n ngay t i h thống lƠm s ch h t tr ớc khi vƠo máy nghiền bằng cách điều ch nh tốc đ gió phù h p trong quá trình lƠm s ch h t Nhà máy thực hi n gi i pháp đ n gi n lƠ chắn ½ cửa hút gió trong máy sƠng để gi m l ng gió hút vƠ nơng cao kho ng cách các họng gió với mặt sƠn Bên c nh đó, nhƠ máy th ng xuyên điều

ch nh l ng gió theo mẻ cơn L ng malt, g o hao h t trong quá trình nghiền b m t theo cửa hút gió gi m 43% (từ 160kg/mẻ xuống 90 kg/mẻ)

Thiết b lọc khung b n áp su t cao bằng máy lọc Meura thế h mới có nhiều

l i thế về th i gian lọc, ch d ới 100 phút/mẻ, cho phép 1 ngƠy có thể n u g n

16 mẻ với n ng đ d ch đ ng cao thích h p cho công ngh lên men n ng đ cao Hi u su t cao h n tr ng h p lọc n i 1,5-2% Máy nghiền búa thích

h p cho thiết b nƠy Vi t Nam T ng Công ty bia r u NGK SƠi gòn, nhƠ máy bia Hà Tây đƣ đ u t thiết b nƠy Trên thế giới hƣng Inbev vƠ Heineken

sử d ng nhiều lo i thiết b nƠy do tính hi u qu cao

Vi c lựa chọn thiết b lọc hèm c n đ c xác đ nh ngay từ đ u khi đ u t nhƠ máy NhƠ đ u t xác đ nh rõ công ngh vƠ quan điểm đ u t để chọn lo i thiết b lọc hèm vƠ thiết b nghiền đi kèm Khi muốn thay đ i l i thiết b lọc đƣ

đ c lựa chọn vƠ đ u t sẽ tốn nhiều chi phí h n

3.1.3 Thu hồi dịch nha loưng

Trong quá trình rửa bƣ m t l ng n ớc rửa bƣ còn l i sau khi đƣ l y đ d ch cho n u hoa L ng n ớc rửa bã nƠy có thể tích bằng 2-6% thể d ch tích

đ ng, với n ng đ 1-1,5%, có COD kho ng 10.000 mg/l Thay vì th i bỏ,

dch nha loƣng đ c thu h i vƠo tank ch a có b o ôn vƠ gia nhi t dùng làm

n ớc n u cho mẻ tiếp theo Vi c lƠm nƠy đặc bi t quan trong công ngh n u

n ng đ cao sẽ lƠm tiết ki m n ớc vƠ nguyên li u đ u vƠo Nếu d ch nha loƣng b th i vƠo h thống n ớc th i sẽ lƠm tăng t i l ng COD c a h thống lên 20-60 g/hl d ch đ ng đ c s n xu t

3.1.4 Tách dịch nha kh i cặn lắng nóng

Cặn lắng nóng ch a d ch đ ng, hoa huplon, các ch t keo t c a protein vƠ

tanin Cặn chiếm thể tích 1-3% thể tích d ch đ ng, có COD kho ng 150.000 mg/l, hƠm l ng ch t hòa tan kho ng 15-20% Có thể dùng máy ly tơm hoặc thiết b g n lắng để thể tách m t ph n d ch nha ra khỏi cặn D ch nha đ a vƠo

n i n u hoa, cặn đ a vƠo cùng bƣ hèm lƠm th c ăn gia súc

Vi c thu h i cặn lắng nóng, không x bỏ vƠo h thống n ớc th i cho phép

gi m 150-450g COD/hl d ch đ ng x bỏ vƠo h thống n ớc th i

Áp dụng trộn l n cặn lắng nóng v i bư hèm

M t nhƠ máy bia châu Á có công su t 10 tri u lít/năm, lắp đặt h thống n ớc th i NhƠ máy này ban đ u đƣ th i cặn lắng vƠo dòng th i lƠm t i l ng BOD cao Sau đó, nhƠ máy đƣ lắp đặt thiết b thu h i cặn vƠ phun lên bƣ hèm Giá tr dinh d ỡng c a bƣ hèm tăng lên Kết qu là:

Gi m t i l ng trong n ớc th i 2.5 kg BOD/1000 lit bia

Kết qu : Gi m 15% t i l ng hữu c vƠo h thống xử lý n ớc th i

3.1.5 Thu hồi hơi từ nồi n u hoa

Quá trình n u hoa lƠ quá trình tiêu th nhiều nhi t nh t trong các công đo n

s n xu t bia Trong quá trình sôi hoa, có kho ng 6-12% n ớc bốc h i H i

th ng thoát vƠo không khí gơy t n th t nhi t vƠ t o ra mùi khó ch u Thu h i

l i h i nƠy sẽ đ t đ c 2 m c tiêu lƠ thu h i nhi t vƠ gi m bớt mùi

Ph ng pháp đ n gi n nh t lƠ thu h i h i sử d ng vƠo vi c đun n ớc nóng

c a các quá trình v sinh Có thể tìm th y h thống nƠy m t số nhƠ máy bia Trong m t số nhƠ máy bia có h thống thu h i n ớc nóng trong quá trình lƠm l nh d ch đ ng thì có kh năng d thừa n ớc nóng vƠ n ớc nóng sẽ b

th i ra ngoƠi Có 2 tình huống có thể xem xét lƠ:

Sử dụng hơi từ nồi nấu hoa: H i từ n i n u hoa dùng qua thiết b trao đ i

nhi t để n u sôi d ch N ớc ng ng có nhi t đ kho ng 100ºC dùng để s n

xu t n ớc nóng N ớc ng ng sau khi đƣ l y bớt nhi t c a h i sẽ dùng để tráng n i n u

Tái nén hơi để nấu hoa: H i thừa trong quá trình n u hoa đ c tái nén qua

1 thiết b tái nén (VRC) quay tr l i n i n u hoa

Thu hồi hơi từ nồi n u hoa

Công ty Bia Thanh Hóa và Nhà máy bia Lào đƣ thực hi n thu h i h i từ n i n u hoa Kết qu cho th y gi m đ c 60-70% l ng h i c n thiết cho n u hoa

M t nhƠ máy hi u qu có m c sử d ng năng l ng cho 1 hl bia kho ng 150 MJ còn nhà máy kém hi u qu m c sử d ng có thể đến 350 MJ

3.2 Cơ hội SXSH liên quan đ n khu vực lên men

3.2.1 Thu hồi n m men

N m men d có hƠm l ng ch t hữu c cao, c n đ c thu h i cƠng tri t để cƠng tốt để tránh COD cao trong h n ớc th i COD c a n m men bia lƠ 180.000-220.000 mg/l Nếu n m men đ c thu h i tri t để không cho x vƠo dòng th i nó đƣ góp ph n lƠm gi m 360-880 g COD/hl bia

N m men bia có thể đ c sử d ng bằng nhiều cách:

Bán cho ng i chăn nuôi l n, vì nó ch a nhiều vitamin, protein, ch t khoáng, cacbohydrat, ch t béo

S y khô để lƠm thực ph m cho ng i

Vi c thu h i n m men c n đ u t các thiết b nh máy ly tơm, tank ch a,

đ ng ống, b m

Công ty Liên hợp thực phẩm Hà Tây có công su t 5 tri u lít/năm Khi tách n m men từ đáy

tank, chúng th ng r i vƣi ra sàn nhƠ, dẫn đến các chi phí n ớc rửa sƠn, hóa ch t v sinh nền nhƠ, tăng t i l ng dòng th i

Năm 2000 công ty đƣ lắp đặt thiết b thu h i men, kết qu đƣ tri t để rút đ c men khỏi tank vƠ không r i vƣi ra nền nhƠ, gi m 30 m 3

n ớc rửa sƠn vƠ các hóa ch t, nhơn công, gi m t i COD kho ng 74 kg/ngƠy

Chi phí đ u t : 2100 USD t ng đ ng 29,4 tri u VNĐ

Th i gian hoƠn vốn : 0,5 năm

Công ty Bia Sadabeco đ u t thiết b ép men, b n ch a men vƠ đ ng ống để thu h i men với t ng đ u t 70 tri u đ ng Men thu h i đ c ép vƠ lƠm th c ăn gia súc Giái pháp nƠy có

th i gian hoƠn vốn 13 tháng

3.2.2 Thu hồi bia tổn th t theo n m men

Trong n m men bia có ch a lẫn bia L ng bia hao phí theo n m men kho ng 1-2% Bia c n đ c thu h i bằng các cách sau:

Ly tâm

Lọc ngang Lọc ép khung b n Bia thu h i có thể đ a vƠo n i n u, hoặc thanh trùng vƠ đ a vƠo tank lên men

Thay đổi quy trình xả men

Để thu h i bia trong men, Nhà máy Bia Phú Bài đƣ điều ch nh quy trình x men (ch x 1 l n

sau khi nhận d ch, 1 l n sau 2 ngƠy đ t -1 o C vƠ 1 l n tr ớc khi lọc 2 ngƠy) Bên c nh đó cách

th c x men cũng đ c thay đ i so với cách lƠm truyền thống Sau khi x ph n men đặc để

đ a bia đi lọc, ph n bia lẫn men đ c đ a vƠo tank th c p c a h thống lọc Khi bia trong sẽ

đ c chuyển đến tank đ m tr ớc bằng tay r i lọc Vi c thay đ i nƠy giúp nhƠ máy cắt gi m hao phí khu vực lên men từ 3.07% xuống 1.83%

Áp dụng lắp thi t bị ly tâm men

Một nhà máy bia ở châu Âu có công su t 100 tri u lít/năm Để gi m l ng men th i vƠo h

thống n ớc th i vƠ gi m l ng bia hao phí họ đƣ tính toán nh sau:

Lắp đặt thêm thiết b 2 tank 50 hl ch a men sau ly tơm

1 máy ly tơm 20 hl/gi

2 tank 50 hl ch a bia thu h i

Đ ng ống, b m, h thống CIP

Chi phí vận hƠnh 20.000 USD/năm

Th i gian kh u hao thiết b 15 năm

Tiết ki m đ c 20.000 hl bia hay 10 USD/hl bia

Th i gian thu h i vốn 3-4 năm

3.2.3 Giảm tiêu hao bột trợ lọc

Bia sau khi lên men c n đ c tách men tr ớc khi chuyển sang khâu hoàn thi n Vi c tách men có thể thực hi n qua thiết b lọc (với b t tr lọc), hoặc dùng các gi i pháp khác rẻ tiền h n, d thực hi n h n nh sử d ng các ch t

tr lắng trong quá trình n u vƠ lên men giúp n m men lắng tốt h n

Có thể gi m tiêu hao b t tr lọc trong quá trình lọc bia bằng cách gi m mật đ

n m men vƠ đ trong c a bia tr ớc khi lọc Có thể c i thi n đ c bằng bi n pháp công ngh trong quá trình n u, t o môi tr ng phù h p với ch ng n m men; tuyển chọn ch ng giống n m men, tối u hóa quá trình nhơn giống, b o

qu n n m men vƠ tiếp giống; tối u hóa quá trình lên men (thiết b , th i gian lên men, tƠng trữ) để n m men có thể lắng tự nhiên

Trong m t số nhƠ máy bia sử d ng ch ng n m men có đặc tính lắng không cao có thể sử d ng các ch t lƠm trong d ch đ ng tr ớc khi lên men, các ch t

tr lắng trong quá trình lên men để gi m mật đ n m men tr ớc khi lọc

Để gi m b t tr lọc h n nữa ng i ta đ u t máy ly tơm, có thể tách đ c 99% n m men trong bia Khi lắp đặt máy ly tơm có những u điểm sau:

98 Gi m l ng b t tr lọc trong quá trình lọc bia

- Kéo dài th i gian vận hành máy lọc

- Gi m tiêu th m ớc cho vi c s c rửa máy lọc

- Thu h i thêm n m men thừa

3.2.4 Giảm thiểu l ợng bia d

Bia d lƠ bia còn sót l i trong các tank L ng bia d c n đ c gi m thiểu bằng cách thay đ i quy trình, đặc bi t các thao tác liên quan đến vi c tháo

r ng tank Ng i vận hƠnh c n xác đ nh chắc chắn rằng bia đƣ hết tr ớc khi

v sinh tank Qua vi c qu n lý n i vi vƠ h thống quan trắc hi u qu thì ch còn m t l ng bia d r t nhỏ nh t còn trong tank khi không thể l y ra đ c thêm BOD c a bia lƠ 80.000mg/l ph thu c vƠo n ng đ vƠ hƠm l ng c n

c a bia Nếu bia d b th i vƠo h thống n ớc th i thì không ch lƠm tăng BOD mƠ m t l ng s n ph m có giá tr đƣ b m t

NgoƠi bia d , vi c gi m hao bia có thể đ c thực hi n bằng cách điều ch nh

l ng oxi cung c p vƠo d ch để tránh trƠo d ch, hay điều ch nh cách th c vƠ

l ng n ớc đu i d ch, d ch đu i n ớc trong quá trình chuyển bia

3.2.5 Áp dụng h th ng làm lạnh t ng

Có nhiều công ngh để nơng cao hi u qu h thống máy l nh trong nhƠ máy bia Công ty Mycom (Nhật B n) đƣ nghiên c u vƠ ng d ng thƠnh công công ngh máy l nh t ng Thông th ng để l nh nhanh d ch đ ng ng i ta lƠm

l nh n ớc 28-30ºC về 2ºC bằng 1 máy l nh Vi c ch y l nh đó cho h số hữu ích c a đ ng c lƠ 4,87 Công ngh mới c a Mycom lƠ chia vi c lƠm

l nh n ớc thƠnh 3 công đo n với 3 máy có công su t nhỏ h n M i máy ch y trong kho ng nhi t đ g n nhau (30ºC xuống 18 ºC; 18 ºC xuống 10 ºC; 10

ºC xuống 2 ºC) Do vậy hi u su t c a máy l nh tăng lên 8,06; năng l ng

gi m 60%; công su t máy gi m 70%, nghĩa lƠ ch c n lắp máy l nh có công

su t nhỏ h n r t nhiều

3.2.6 Áp dụng công ngh lên men nồng độ cao

Lên men truyền thống bắt đ u từ d ch đ ng có n ng đ 10-12% Các nghiên c u vƠ ng d ng đƣ đ a ra công ngh lên men n ng đ cao h n đến 16% (có nhiều nghiên c u tiến hƠnh n ng đ đến 22% nh ng vi c ng

d ng ch a r ng rƣi) Kết qu thực tế nhiều n ớc, Vi t Nam có T ng công

ty Bia r u n ớc gi i khát Sài Gòn, Công ty Bia Vi t Nam, NhƠ máy bia HƠ Tơy đƣ áp d ng cho th y có thể nơng công su t nhƠ máy lên 10-15%, gi m

đi n năng, năng l ng 15-18% trong khi có thể linh ho t s n xu t nhiều lo i bia có các n ng đ ban đ u khác nhau

3.2.7 ng dụng enzym

Các công ngh sử d ng enzyme nhằm để rút ngắn th i gian s n su t, tăng

hi u su t

Vi c sử d ng các lo i enzyme trong quá trình n u nh enzyme d ch hóa,

đ ng hóa, cho phép rút năng th i gian n u từ 30-45 phút m i mẻ, gi m đi n,

h i n ớc, tăng công su t;

Enzyme trong lên men nh sử d ng enzyme Maturex giúp lƠm gi m hƠm

l ng diacetyl trong bia lên men ph , cho phép rút ngắn th i gian lên men

ph từ 3-5 ngƠy mƠ vẫn đ m b o ch t l ng; vƠ các ch t tr lắng giúp lƠm

gi m th i gian lên men, gi m tiêu hao l nh, đi n

3.3 Các cơ hội SXSH liên quan đ n khu vực chi t chai

3.3.1 Ti t ki m n c trong rửa chai, két

Trong h thống chiết chai máy rửa chai tiêu tốn nhiều n ớc nh t vƠ do vậy cũng th i ra m t l ng n ớc th i r t lớn Có thể gi m tiêu hao n ớc bằng cách kết h p các ph ng pháp khác nhau trong các vùng khác nhau c a máy rửa chai pH c a n ớc rửa đ c kiểm soát để tiết ki m hóa ch t vƠ n ớc tráng Do vậy tiết ki m đ c năng l ng vƠ gi m chi phí cho xử lý n ớc th i Các máy rửa chai mới cho phép gi m tới h n 50% n ớc rửa chai (từ m c

530 ml/chai xuống 264 ml/chai)

Máy rửa chai sử d ng n ớc vƠ xút để lƠm s ch M c tiêu th n ớc c a máy rửa chai ch yếu ph thu c vƠo c u t o c a máy Các máy thế h mới có

m c tiêu th n ớc (0,5 hl/hl vỏ chai) vƠ năng l ng th p h n so với các máy

cũ (3-4 hl/hl vỏ chai) Các c i thi n về tiết ki m n ớc bao g m:

- Lắp các van tự đ ng để ngừng c p n ớc khi dơy chuyền không ho t

đ ng

- Lắp các vòi phun cao áp

- Tái sử d ng dòng n ớc tráng chai 2 hƠng cuối vƠo vi c rửa chai các hƠng đ u

- Tận d ng n ớc th i từ h thống rửa chai để rửa két

- Tiết ki m xút trong rửa chai

Lắp đặt rơle

Khi m t đi n, van x đáy c a máy thanh trùng tự đ ng x n ớc Công ty Sadabeco lắp đặt

thêm r le trung gian t i van x để h n chế th t thoát n ớc nóng khi m t đi n ớc tính gi i pháp nƠy có th i gian hoƠn vốn ngay lập t c

3.3.2 Thu hồi xút trong rửa chai

Xút trong quá trình rửa chai có thể thu h i vƠ tái sử d ng C n lắp đặt tank lắng xút ra từ h thống rửa chai, đặc bi t trong những ngƠy dừng ho t đ ng

c a máy rửa chai Xút đ c b m vƠo tank lắng, t t c các ch t cặn sẽ đ c tách ra khỏi xút vƠ có thể tái sử d ng

Công ty Sadabeco nhận th y có 2% l ng xút dùng để v sinh máy rửa chai đ c th i ra h thống xử lý n ớc th i Đơy lƠ nguyên li u có thể sử d ng cho h thống xử lý khí th i c a công

ty, đ ng th i gi m đ sốc c a h thống xử lý n ớc th i Công ty đƣ đ u t 97 tri u đ ng cho

vi c lắp đặt h b m, đ ng ống vƠ b n ch a trung gian Xút thu h i đ c b m b sung vƠo h thống xử lý khói th i, gi m l ng xút hi n đang sử d ng Th i gian hoƠn vốn c a ph ng pháp này là 8.5 tháng

Có thể gi m đ c 75% xút dùng cho rửa chai nh thu h i và tái sử d ng

3.3.3 Thi t bị thanh trùng kiểu tuy nen

Trong máy thanh trùng, bia vƠ chai đ c hơm nóng lên d n d n lên đến 60ºC sau đó lƠm ngu i về 30-35ºC Nếu bia đ c lƠm ngu i bằng n ớc s ch thì

m c tiêu th n ớc c a nhƠ máy sẽ r t lớn Nếu tận thu n ớc lƠm mát, tu n hoƠn vƠ tái sử d ng qua tháp gi i nhi t có thể tiết ki m đ c 80% n ớc trong

h thống thanh trùng

Áp dụng lắp tháp giải nhi t trong h th ng thanh trùng

M t nhƠ máy bia châu Á có công su t 50 tri u lít/năm lƠm ngu i bia chai thanh trùng bằng

n ớc trong h thống h Để tiết ki m n ớc họ đƣ lắp h thống lƠm ngu i khép kín với tháp gi i nhi t Kết qu lƠ:

Gi m l ng n ớc tiêu th m i năm 50.000 m3

3.3.4 Một s cơ hội SXSH đơn giản khác

Đ m b o ch t l ng chai tốt để gi m l ng chai vỡ khi đƣ đóng bia Kiểm soát quá trình soi chai (kiểm soát đ đ sáng) để tránh tr ng

h p n p bia vƠo chai n t, kém ch t l ng

Sử d ng các ghế ng i có thiết kế thích h p để ng i vận hƠnh có kh năng kiểm soát đ s ch c a chai tốt nh t

Điều ch nh tốc đ c a băng t i phù h p với tốc đ c a máy chiết chai

Bằng các bi n pháp qu n lý nêu trên, kết h p với đƠo t o, kiểm tra, nhà máy Bia Phú Bài đƣ

cắt gi m đ c tỷ l hao h t vỏ chai 28% (từ 0.7% xuống 0.5%)

3.4 Các cơ hội SXSH liên quan đ n bộ ph n phụ trợ

3.4.1 Thu hồi n c làm mát từ quá trình lạnh nhanh

Th t thoát 1m 3 n ớc nóng 85ºC t g đ ng m t 8,7 kg d u

Sử d ng n ớc nóng hi u qu lƠ m t trong những v n đề m u chốt c a tiết

ki m năng l ng N ớc làm mát d ch đ ng trong quá trình l nh nhanh (từ 100ºC về 10ºC) có thể đ t 85oC (với các thiết b trao đ i nhi t tốt) c n đ c

tu n hoƠn vƠ tái sử d ng để tận d ng n ớc vƠ nhi t Sử d ng tank có b o ôn

để trữ tr ớc khi sử d ng N ớc nƠy có thể sử d ng l i những khu vực có nhu c u nh lƠm n ớc n u, n ớc c p n i h i, h thống v sinh CIP, rửa chai

vƠ thanh trùng Thùng ch a n ớc nóng c n tính toán cơn đối với quy mô thu

h i để cho không có thừa n ớc nóng th i vƠo h thống n ớc th i

Ví dụ về t i u hóa h th ng n c nóng

M t nhƠ máy bia châu Âu có công su t 100 tri u lít/năm có h thống lƠm l nh d ch đ ng kiểu cũ Sau khi trao đ i nhi t trong quá trình l nh nhanh, nhi t đ n ớc đ c lƠm nóng lên đến 60ºC vƠ dùng vƠo h thống n u L ng n ớc d thừa sẽ b th i vƠo h thống n ớc th i

M t h thống l nh nhanh mới đ c lắp đặt, có kh năng lƠm nóng n ớc đến 85ºC Tank ch a

n ớc nóng lớn h n đ c lắp đặt N ớc 85ºC đ c dùng để n u, v sinh, rửa chai Kết qu

có th i gian thu h i vốn r t ngắn

3.4.3 Kiểm soát hi u su t đ t c a lò hơi

Để đ m b o cho vi c cháy hoƠn toƠn nhiên li u ng i ta c n c p khí d cho quá trình cháy c a n i h i Tuy nhiên nếu để l ng khí d quá lớn sẽ t n th t nhi t qua khói lò, lƠ ph n t n th t lớn nh t t i n i h i L ng khí d lý thích

h p đối với d u FO lƠ 1.2, than 1.2-1.6, với nhi t đ khói lò d ới 200oC

Do đó để đ m b o hi u su t cháy cao vƠ gi m thiểu l ng nhi t t n th t qua khói lò c n kiểm soát vƠ duy trì t l khí: nhiên li u tối u Tỷ l nƠy nên đ c xác đ nh hi u ch nh đ nh kỳ theo nhiên li u thông qua vi c xác đ nh thƠnh

ph n khói lò (khí d , nhi t đ )

3.4.4 Bảo ôn

B o ôn các bề mặt nóng vƠ l nh lƠ gi i pháp đ n gi n vƠ d lƠm nh t, đ ng

th i mang l i hi u qu cao trong tiết ki m năng l ng Các bề mặt nƠy g m thân n i h i, n i n u, các đ ng c p h i nóng, h i l nh, các tank lên men và

ch a bia thƠnh ph mầ

B o ôn 1 mét dƠi đ ng ống h i Ø 89 mm sử d ng trong 6.000 gi /năm sẽ giúp tiết ki m đ c

450 kg d u/năm (t g đ g 8 MJ/ ă đ năng l ng cho s n xu t 120 hl bia

3.4.5 Ti t ki m n c và hóa ch t v sinh

Lắp đặt hệ thống vệ sinh trong thiết bị (CIP): tiết ki m n ớc, hóa ch t, có

kh năng tận thu tái sử d ng hóa ch t t y rửa vƠ n ớc, đ m b o yêu c u v sinh cao c a dơy chuyền; có kh năng sử d ng các hóa ch t hi u qu cao, thơn thi n môi tr ng

Sử dụng hệ thống vòi phun cao áp: đ m b o tiêu chu n v sinh an toƠn

thực ph m, tiêu tốn ít n ớc, ch sử d ng khi c n thiết, tránh ch y n ớc lƣng

phí; sử d ng vòi phun đ nh l ng cao áp cho v sinh các thiết b vận t i, két

ch a chai

Sử dụng các hóa chất đặc hiệu: dùng axit cho vi c v sinh các tank lên

men thay vì sử d ng xút, sử d ng các ch t h tr v sinh trong rửa chai để tăng đ s ch c a chai, gi m l ng n ớc

M t nhƠ máy s n xu t bia hi u qu ch có m c tiêu th đi n 29kW/hl bia

Ph n lớn đi n năng trong nhƠ máy bia đ c sử d ng để ch y các mô t Có

3 gi i pháp ph biến để gi m bớt tiêu th đi n năng lƠ:

- Lắp đặt các mô t thế h mới có hi u qu cao

- Lắp đặt các biến t n để có thể kiểm soát tốt h n tốc đ dòng vƠ áp su t

c a mô t

- H n chế đ ng c ch y không t i

Công ty Cổ ph n Bia Kim Bài (Hà Tây) có công su t 30 tri u lít/năm Để đ m b o l nh cho

s n xu t công ty sử d ng 4 máy l nh m i máy có công su t 90 KW Năm 2007 công ty đƣ lắp thêm biến t n cho các đ ng c máy l nh vƠ đ u t h thống điều khiển tự đ ng cho h thống máy l nh

Số vốn đ u t ban đ u lƠ 1,4 tỷ VNĐ Qua th i gian vận hƠnh cho th y các máy gi m đ c 12% đi n năng Th i gian thu h i vốn ớc tính 4 năm

10-3.4.7 Duy trì b ảo trì

Vi c b o trì h thống có ý nghĩa lớn trong vi c duy trì m c tiêu hao đi n, n ớc

th p Vi c b o trì tốt còn có tác d ng lƠm cho hi u qu dơy chuyền tăng lên

do gi m số l n vƠ th i gian b dừng s n xu t do sự cố Th i gian hoƠn vốn

c a vi c b o trì th ng r t ngắn có khi ch vƠi tu n

Sự rò r ch gơy ra tiếng xì nhỏ, không nhìn rõ h i thoát ra từ các van h i có thể dẫn đến lƠm

m t 1kg h i/gi , t ng ng với tiêu th 700 kg d u m i năm hay năng l ng nƠy đ cho s n

xu t 200 hl bia với m c tiêu hao th p

Rò r m c nhìn rõ h i thoát ra các mặt bích có thể dẫn đến lƠm m t 3-5 kg h i/gi , t ng

đ ng 2.100-3.500 kg d u/năm, đ năng l ng để s n xu t 580-1000 hl bia m c tiêu hao

th p

th ng h thống có thể mang l i kết qu tiết ki m kho ng 10%

3.4.9 Kiểm soát nhi t độ b c hơi c a h th ng máy lạnh

H thống máy l nh tiêu th nhiều đi n nh t trong nhƠ máy bia Nhi t đ bốc

h i c a máy l nh ch c n th p theo m c đ c n thiết Ví d để lƠm l nh bia xuống -2ºC thì nhi t đ bốc h i ch c n kho ng (-6) - (-8)ºC lƠ đ nh ng nhiều nhƠ máy bia đƣ thiết kế h thống có nhi t đ bốc h i th p h n (< -10ºC) sẽ lƠm hi u su t máy không cao, tốn nhiều đi n Nếu nhi t đ bốc h i tăng lên 1ºC thì gi m đ c tiêu th đi n năng c a máy lƠ 3-4%

C n vận hành h thống máy l nh sao cho nhi t đ ng ng t th p nh t có thể, ph thu c vào điều ki n khí hậu C gi m đ c 1ºC cho ng ng t thì sẽ gi m đ c m c tiêu th đi n năng

c a máy l nh đi 1%

Chọn máy l nh thế h mới tiêu th đi n năng th p

3.4.10 Giảm áp máy nén khí

Áp lực c a máy nén cƠng th p trong giới h n có thể cƠng tốt

Nếu áp c a máy nén khí đ t th p h đ c từ 7-8 bar thì m c tiêu th đi n c a máy nén gi m

đ c 7%

Để lƠm mát máy nén c n sử d ng n ớc tu n hoƠn khép kín

3.4.11 Thu hồi nhi t từ h máy nén:

Sử d ng h thống trao đ i nhi t để thu h i nhi t từ các máy nén l nh có thể thu đ c n ớc nóng 50-60ºC

3.4.12 Thu hồi d u FO rơi vưi

D u r i vƣi trong quá trình nhập d u không ch lƠm th t thoát nguyên li u, mƠ còn gơy nh h ng đến ho t đ ng c a h vi sinh vật trong h thống xử lý

n ớc th i vƠ gơy m t mỹ quan Để sử d ng l i l ng d u FO r i vƣi c n ph i lắp đặt thêm m t máy tách d u vƠ n ớc vƠ h thống thu gom d u

3.4.13 Lắp đặt thi t bị làm nóng n c c p cho nồi hơi

Lắp đặt thiết b lƠm nóng n ớc tr ớc khi vƠo lò Thiết b nƠy sử d ng khói lò

để gia nhi t n ớc c p

Nếu n ớc c p tăng đ c 6ºC thì m c tiêu hao nhiên li u c a lò gi m 1%

3.4.14 Sử dụng các hóa ch t di t khuẩn thân thi n môi tr ng

M t số nhƠ máy bia th ng dùng h i nóng để thanh trùng thiết b Gi i pháp nƠy tiêu tốn nhiều năng l ng cho vi c thanh trùng vƠ lƠm ngu i thiết b Hi n nay có nhiều hóa ch t thơn thi n môi tr ng ch a ô xy nguyên tử, khi phun vƠo thiết b chúng có kh năng di t khu n, sau đó chúng đ c chuyển hóa về

d ng ô xy phơn tử, không đ c h i cho quá trình lên men vƠ môi tr ng xung quanh Các hóa ch t ch a ô xy nguyên tử có thể lƠ n ớc ô zôn, h n h p peracetic vƠ hydrogen peroxide (trong s n ph m th ng m i có tên lƠ

SOPUROXID c a hƣng SOPURA) hoặc các s n ph m th ng m i t ng tự

c a ECOLAB

3.4.15 K t hợp cung c p nhi t và phát đi n (CHP):

Hi u su t về năng l ng c a h thống có thể đ t đến 90% H thống cho phép gi m phát th i CO2 vƠ tiết ki m ít nh t 10% nhiên li u so với vi c sử

d ng riêng rẽ cho m c đích cung c p nhi t vƠ đi n H thống lƠm gi m tiêu hao năng l ng c a nhƠ máy 14%, đi n năng 40%, nơng hi u su t cháy c a nhiên li u lên 2-4%, gi m phát th i NOx 14,8% vƠ CO2 7,9%

3.4.16 Cải thi n hi u su t h th ng thu hồi CO2 :

Hi u su t thu h i CO2 sẽ không cao và tiêu hao nhiều năng l ng đi n khi máy nén CO2 không hi u qu Có thể nơng cao hi u su t máy nén bằng m t

số c h i sau:

Thay đ i thiết kế bẫy bọt tank lên men để gi m l ng bọt, cặn, x đ ng cuốn theo CO2 gây tắc, lƠm các van trong máy nén khó ho t đ ng, d hỏng

Thay đ i vật li u c a lò xo lá, lá van, hình d ng lò xo lá vƠ các chi tiết khác

c a van hút vƠ van đ y; điều ch nh biên đ dao đ ng c a lò xo lá

3.5 Tóm tắt các cơ hội thực hi n sản xuât sạch hơn

Bảng 8 Tóm tắt một số cơ hội sản xuất sạch hơn điển hình

Khu vực Cơ hội cải ti n

NhƠ n u 1 Sử d ng công ngh vƠ thiết b nghiền

2 Sử d ng công ngh vƠ thiết b lọc

3 Thu h i d ch nha loƣng

4 Thu h i h i từ n i n u hoa

5 Kiểm tra chặt chẽ nguyên li u đ u vƠo

6 Điều ch nh l ng gió hút b i t i máy sƠng Khu vực lên

8 Thu h i bia t n th t theo n m men

Khu vực Cơ hội cải ti n

14 Gi m l ng n ớc đu i d ch/bia vƠ d ch/bia đu i n ớc khi nhận d ch

15 Điều ch nh l ng oxy cung c p vƠo d ch tránh trƠo d ch

16 Thay đ i quy trình x men

17 Lắp đặt đ ng h đếm bia Khu vực chiết

chai 18 Tiết ki m n ớc rửa chai, két

19 Thu h i xút rửa chai

20 Sử d ng thiết b thanh trùng kiểu tuynen

21 Qu n lý, h ớng dẫn nhập, phơn lo i vỏ chai Khu vực ph tr 22 Thu h i n ớc lƠm mát từ l nh nhanh

33 Lắp đặt thiết b lƠm nóng n ớc c p cho n i h i

34 Sử d ng hóa ch t di t khu n thơn môi tr ng

35 Kết h p c p nhi t vƠ phát đi n (đ ng phát)

36 C i thi n hi u su t h thống thu h i CO 2

4 Th ực hi n sản xu t sạch hơn

Ch ng nƠy sẽ trình bƠy từng b ớc tiến hƠnh đánh giá s n xu t s ch h n t i doanh nghi p

s n xu t bia với m c tiêu tìm kiếm đ c đ y đ nh t các gi i pháp s n xu t s ch h n phù h p với điều ki n s n xu t Các biểu mẫu đi kèm có thể đ c sử d ng để thu thập và xử lý thông tin

Ch t th i chính lƠ nguyên nhiên li u đ u vƠo không đ c đặt đúng ch Vi c thực hi n đánh giá s n xu t s ch h n tuơn theo nguyên tắc c b n lƠ mọi nguyên nhiên li u vƠo quy trình s n xu t, nếu không nằm l i trong s n ph m

sẽ b th i ra môi tr ng, d ới d ng nƠy hoặc d ng khác Vi c triển khai đánh giá s n xu t s ch h n m t cách bƠi b n sẽ h tr doanh nghi p tìm đ c

đ ng đi cũng nh d ng chuyển đ i c a các lo i nguyên li u đó, để tìm ra các ph ng pháp gi m thiểu l ng sử d ng m t cách hữu hi u nh t, đ ng

th i thậm chí có thể tăng đ c năng su t vƠ ch t l ng c a s n ph m, vƠ tiết

ki m chi phí xử lý môi tr ng Đó cũng chính lƠ m c tiêu c a vi c áp d ng

Vi c áp d ng s n xu t s ch h n yêu c u th i gian vƠ n lực c a các b phận trong toàn doanh nghi p, do đó sự cam kết vƠ h tr m nh mẽ c a Ban lƣnh

đ o công ty sẽ lƠ yếu tố quyết đ nh cho thƠnh công c a ch ng trình Chúng tôi khuyến cáo áp d ng s n xu t s ch h n l n l t theo 6 b ớc hay 16 nhi m

- Tìm kiếm các bi n pháp c i tiến đ n gi n, hi u qu có thể hực hi n ngay

Cam kết c a lƣnh đ o lƠ điều ki n tiên quyết dẫn đến thƠnh công c a ch ng trình Vi c cam kết nƠy có thể đ t đ c nếu nh nhóm t v n /triển khai có thể ớc tính đ c giá tr bằng tiền

c a các ch t th i đang m t ra môi tr ng vƠ tiềm năng gi m đ c các t n th t đó

vƠ qu n đốc/tr ng phòng c a từng phòng ban vƠ nhóm triển khai ph đ c thƠnh lập tùy theo th i điểm Với doanh nghi p nhỏ h n, nhóm có thể ch g m

đ i di n lƣnh đ o vƠ qu n đốc ph trách các công vi c s n xu t bia hàng ngƠy Các thƠnh viên trong nhóm ph i đ c phép họp đ nh kỳ, trao đ i c i

m , có tính sáng t o, đ c phép xem xét, đánh giá l i quy trình công ngh vƠ

qu n lý hi n t i cũng nh đ năng lực áp d ng triển khai các ý t ng s n xu t

s ch h n kh thi

Trong nhƠ máy s n xu t bia nhóm đánh giá s n xu t s ch h n bao g m các cán b thu c ban lƣnh đ o, kế toán, nhơn sự vƠ các b phận s n xu t nh xay nghiền nguyên li u, n u, lên men, thƠnh ph m, ph tr , đi n Vi c m i thêm cán b ph trách tƠi chính, cán b t v n ngoƠi công ty cũng nên đ c