BÀI TIỂU LUẬN QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG TRONG CHẾ BIẾN NƯỚC CÓ GAS

trường cũng to lớn khôn kém khi có một lượng lớn nước thải, khí thải cũng như chất thải cần được chúng ta xử lý trong quá trình sản xuất và vận chuyển loại đồ uống này.. Mục đích của bài

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

NHIÊN

~~~~~~~~~*~~~~~~~~~

BÀI TIỂU LUẬN

QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG TRONG CHẾ BIẾN NƯỚC CÓ

GAS

Học phần: QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG TRONG SẢN XUẤT NƯỚC CÓ GAS

Mở đầu 3

Lí do chọn đề tài 3

I Tổng quan 4

1

1 Đồ uống có gas là gì 4

2 Lịch sử của ngành công nghiệp đồ uống có gas 4

3 Thực trạng ô nghiễm môi trường trong việc sản xuất đồ uống có gas 4

3.1 Thực trạng môi trường nước 4

3.2 Thực trạng môi trường khí 5

3.3 Thực trạng chất thải rắn 5

II Quy trình sản xuất và nguồn chất thải trong quá trình sản xuất và vận chuyển 6

1 Dòng vật chất của quá trình sản xuất 6

2 Phân tích dòng vật chất của quá trình sản xuất và vận chuyển 7

3 Các chất thải từ quá trình sản xuất và vận chuyển 8

III Giải pháp quản lý và bảo vệ môi trường 9

1 Giải pháp giảm thiểu 9

2 Giải pháp xử lý 9

2.1 Xử lý khí thải 9

2.2 Xử lý nước thải 9

2.3 Xử lý các chất thải rắn từ bao bì 10

IV KẾT LUẬN 11

TÀI LIỆU THAM KHẢO 12

Mở đầu

Lí do chọn đề tài

Đồ uống có gas là một loại đồ uống được coi là đồ uống giải khát phổ biến nhất trên thế giới Hương vị của thức uống này bao gồm nước, vị ngọt từ hoa quả, syrup có thể chứa caffeine, chất tạo màu và chất bảo quản và tất nhiên không thể thiếu được vị sốc đặc trưng của CO2 Với một hương vị khó quên như vậy thì loại đồ uống này góp mặt ở hầu hết các bữa ăn, dùng để giải khát hoặc thêm vào để làm gia vị cho một số món ăn Nền công nghiệp đồ uống có gas là một trong những nền công nghiệp lớn nhất thế giới vậy đi kèm với nền công nghiệp khủng lồ như vậy thì những ảnh hưởng của nó đến nền môi

trường cũng to lớn khôn kém khi có một lượng lớn nước thải, khí thải cũng như chất thải cần được chúng ta xử lý trong quá trình sản xuất và vận chuyển loại đồ uống này Mục đích của bài này là giới thiệu qua nền công nghiệp đồ uống có gas, quy trình sản xuất từ

đó hiểu được những chất thải của quá trình sản xuất đến từ đâu và rút ra biện pháp để giảm thải lượng chất thải đó

Bài nghiên cứu gồm những nội dung sau

- Tổng quan về nước ngọt và quản lý môi trường trong sản xuất nước ngọt

- Quy trình sản xuất và phân tích nguồn chất thải có trong quy trình sản xuất

- Tồn tại và giải pháp quản lý môi trường trong sản xuất nước có gas

I Tổng quan

1 Đồ uống có gas là gì

Nước giải khát có gas hay được gọi là nước ngọt là một loại đồ uống có chứa CO2 bão hòa và có chứa thêm chất làm ngọt như đường, syrup, caffeine và một số chất khác

Trong các nhà máy CO2 sẽ được nạp từ từ thêm vào dưới áp suất cao trong bình nén Sau đó thêm nước vào đóng kín để giữ nguyên ở áp suất này Khi mở nắp chai nước,

áp suất bên ngoài thấp hơn bên trong nên CO2 sẽ phân tán thành khí và làm nước trở nên sủi bọt CO2 không bị hấp thụ bởi dạ dày và ruột nên sẽ có cảm giác sảng khoái và dễ chịu sau khi uống

3

2 Lịch sử của ngành công nghiệp đồ uống có gas

Lịch sử của đồ uống có gas hình thành từ việc chúng ta phát hiện ra nước khoáng

từ các suối ngầm tự nhiên Từ lâu, việc tắm nước suối nóng đã được coi là có lợi cho sức khỏe và có khả năng chữa bệnh Từ đó các bác sĩ đã tạo ra các hương vị khác nhau để cho vào loại thức uống có chứa CO2 bão hòa này

Năm 1676 đồ uống không ga được làm từ chanh với mật ong đầu tiên đến với thị trường

Năm 1767 nhà hóa học người Anh Joneph Priestley nghĩ ra việc nạp khí CO2 thủ công vào trong cốc thủy tinh để phục vụ ngay tại quán Bar

Năm 1810 phương pháp sản xuất nước khoáng nhân tạo ở quy mô công nghiệp được ra đời

Năm 1880 nước ngọt có gas có nhãn hiệu tràn ngập tràn trên thị trường

Từ đó đến nay có thêm hàng trăm nghìn nhãn hiệu nước uống có gas mới với sản lượng lên đến hàng tỉ chai mỗi ngày Thức uống này đã trở thành nền văn hóa của nhiều nước và trở thành thức uống phổ biến nhất trên toàn cầu

3 Thực trạng ô nghiễm môi trường trong việc sản xuất đồ uống có gas

3.1 Thực trạng môi trường nước

Trong quy trình sản xuất đồ uống có gas, lượng nước thải ra chiếm tỉ lệ rất cao Lượng nước thải có trong từng khâu sản xuất của nước uống từ sản phẩm đến vệ sinh

Lượng nước thải này chứa nhiều thành phần hóa học trong quá trình chế biến và

vệ sinh máy móc nếu không được xử lý trước khi thải sẽ gây hại đến nguồi nước khác, làm ô nghiễm môi trường đất và ảnh hưởng đến khu dân cư gần đó Hầu hết các nhà máy đều đã được đầu tư cơ sở vật chất để xử lý tối đa lượng nước thải thải ra không gây ô nghiễm môi trường

3.2 Thực trạng môi trường khí

Quá trình sản xuất nước có gas bao gồm việc sử dụng năng lượng từ việc đốt dầu

FO dùng đốt nóng lò hơi riêng của nhà máy NH3 thì dùng để làm lạnh, dầu bôi trơn Qua

đó chúng ta thấy được các quá trình này cũng thải ra một lượng khí thải rất lớn cho môi trường

3.3 Thực trạng chất thải rắn

Nhắc tới đồ uống có gas thì không thể không kể tới việc đóng gói bao bì và vận chuyển chúng tốn một lượng lớn bao bì và hầu hết chúng là bao bì plastic không thể tái chế tốt và cũng như không thể phân hủy Ước tính rằng 250 tỉ chai nhựa đã không được tái chế và chúng ta cũng đang thấy rằng chất thải loại này là lớn nhất trong ba loại vừa được kể trên

II Quy trình sản xuất và nguồn chất thải trong quá trình sản xuất và vận chuyển

1 Dòng vật chất của quá trình sản xuất

5

Syrup trắng Syrup tổng hợp

Nước sản xuất Làm lạnh

Xử lý

Đường,

nước, năng

lượng

Nước,

năng

lượng

Phụ gia

Nước thải, chất thải rắn

2 Phân tích dòng vật chất của quá trình sản xuất và vận chuyển

Quá trình đầu tiên diễn ra trong khâu sản xuất là lọc nước để chuẩn bị cho việc nấu syrup Nguồn nước đầu từ giếng nước của khu công nghiệp sẽ được đưa qua hệ thống xử

lý tinh, xử lý tia cực tím rồi qua hệ thống tách RO để tạo ra nước tinh khiết Quá trình này

sẽ thải ra nước thải những chất không qua được màng lọc như là các muối nitrat, natri clorua

Tiếp theo chúng ta đến với quá trình nấu syrup có sự tham gia của đường sachharose Phối trộn hương liệu, màu acid tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm Tiếp đó chúng ta sẽ đến với quá trình lọc sản phẩm, quá trình lọc loại bỏ các tạp chất trong khâu thực hiện và vận hành máy cùng với đó loại bỏ các tác nhân vật lý có thể có trong đường

và nước Trong tất cả các khâu trên đều dùng nồi lấu nhiệt độ cao nên sẽ thải ra khí từ máy móc trong quá trình đốt nguyên liệu và hơi khí từ quá trình nấu nước và syrup nhiệt

độ cao Cùng với đó là các tạp chất cũng như đường và acid bị dư lại sau quá trình nấu syrup

Bão hòa CO2 đúng như cái tên là quá trình nạp CO2 vào trong nước giải khát đến một nồng độ nhất định tùy theo yêu cầu công nghệ, sử dụng các bình nén CO2 tinh khiết

từ các nhà máy sản xuất bia, cồn Thiết bị sử dụng là bồn nạp CO2 thể tích 1500 lít Thải

ra các khí thải là CO2 bị rò rỉ từ quá trình sản xuất và khí thải của động cơ

CO2, năng lượng

Bao bì

Bao bì

Nước ngọt Nạp CO2 Nước có gas

Chiết, đóng nắp

Xử lý nhiệt Thành phẩm Kiểm tra Đóng gói

Thành phẩm

Nước,

năng

lượng

Nước thải

Nước thải, khí thải

Nước thải, khí thải, bao

bì bỏ đi

Chiết rót – ghép nắp sau khi đã nạp bão hòa CO2 thì tiến hành bơm lên bồn và chuẩn bị chuyển vào bồn chiết của máy triết lon Chiết cùng lúc 24 lon sau đó ghép nắp Chúng ta có thể nhìn thấy rõ khâu này đầu vào của chúng là rất nhiều các loại bao bì từ bao bì thủy tinh, nhôm, plastic từ đó chúng ta có thể suy ra rằng sau quá trình này sẽ thải

ra các chất thải rắn là bao bì bị hỏng từ quá trình chiết và đóng nắp Nước thải từ việc rửa nắp và bao bì

Xử lý nhiệt vì sau khi chiết rót và đóng nắp thì sản phẩm thường có nhiệt độ 1-20

độ C nên chúng ta sẽ phải nâng nhiệt độ của chúng nên nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đóng gói, vận chuyển và bảo quản

Hoàn thiện sản phẩm, sau khi xử lý nhiệt sẽ tiến hành để ráo sau đó đến bao gói với màng co và cho vào lốc rồi cho vào khay để tạo thành phẩm Tùy theo nhu cần của công ty sẽ bao gói theo các kiểu khác nhau Xếp thành các khay/ thùng lên ballet và chuyển đến khu thành phẩm Khâu này sẽ thải ra các chất thải rắn từ quá trình bao gói

Vận chuyển qua các tỉnh sẽ qua các phương tiện cơ giới khác nhau như là một chiếc cotainer, vận chuyển đường thủy sẽ tiêu tốn thêm 1 lần bao gói khác để chắc chắn chất lượng hàng hóa không có bị biến đổi vật lý

Cuối cùng các chai nước có gas sau khi được sử dụng xong sẽ được thu gom lại để thuận tiện cho quy trình tái chế và chúng ta lại thực hiện từ bước đầu tiên

3 Các chất thải từ quá trình sản xuất và vận chuyển

Phần này để tóm gọn lại những chất thải trong những khâu sản xuất và vận chuyển được nói ở phần trên để có một cái nhìn tổng quát hơn chúng ta cần phải xử lý những chất thải loại nào

Chúng ta sẽ chia các loại ra làm ba phần

- Chất thải dưới dạng nước thải gồm:

+ Nước thải có chứa các loại muối không đi qua màng lọc RO trong quá trình lọc nước

+ Nước thải chứa đường, phụ gia từ khâu nấu và lọc Syrup

+ Nước thải chứa dầu máy và các tạp chất từ khâu vệ sinh và nguyên liệu của máy móc có trong đó

+ Nước từ các quá trình vệ sinh chai và bao bì đóng gói cho sản phẩm

- Chất thải dạng khí

+ Trong quá trình gia công nhiệt nấu syrup sẽ sử dụng nhiên liệu dạng đốt FO sẽ thải ra các chất như là CO2, CO, SO2, hơi nước và các hạt tro

7

+ Trong quá trình làm lạnh sẽ sử dụng dòng Gas lạnh NH3 để làm lạnh cho quá trình sản xuất từ đó thải ra khí NH3 làm phá hủy tầng Ozone và gây ra hiệu ứng nhà kính

+ Khí thải có từ khâu vận chuyển được thải ra từ các loại phương tiện

+ Khí thải từ khâu bơm CO2 vào trong chai dưới dạng nén có thể thải vào không khí khi bị rò rỉ

- Chất thải dạng rắn

+ Nền công nghiệp lớn gần nhất thế giới tất nhiên sẽ sử dụng một số lượng bao bì khủng lồ từ tất cả các khâu như là đóng gói, vận chuyển Hầu hết các chất thải sẽ là bao

bì plastic khó tái chế, tiếp theo đó là loại lon nhôm và các bao bì trong khâu vận chuyển

Tất cả các loại chất thải trên đều ảnh hưởng đến môi trường theo một cách nào đó

và mục tiêu của chúng ta là giảm thiểu hoặc có thể tìm phương án khác để xử lý tốt hơn những chất thải trong khâu sản xuất

III Giải pháp quản lý và bảo vệ môi trường

1 Giải pháp giảm thiểu

Khí thải của nhà máy đến hầu hết từ việc đốt dầu FO để cung cấp năng lượng cho các lò hơi trong quá trình nấu syrup Tất nhiên chúng ta nghĩ rằng việc đầu tiên là nếu nó thải ra nhiều khí thải như vậy thì sao ta không thay đổi nguyên liệu thành các loại thân thiện với môi trường như là viên nén mùn cưa, lò hơi đốt trấu cũng là một ý tưởng hay Nhưng mặt hạn chế của chúng là có giá thành cao hơn nguyên liệu hiện tại và nguồn cung cũng không đủ lớn để cho cả một ngành công nghiệp lớn như vậy

Các loại chất thải rắn đến từ bao bì thì chúng ta có thể giảm thiểu bằng cách sử dụng các loại bao bì có thể tái chế hoặc chúng có thể phân hủy một cách dễ dàng Hiện nay có rất nhiều loại màng co và bao gói có thể tự phân hủy có thể làm thay thế cho cách bao gói hiện nay Các loại chai lọ thì chúng ta có thể thay thế từ các loại chai plastic thành các loại bao gói như là thủy tinh hoặc nhôm vì chúng có thể tái sử dụng nhiều hơn

là bao bì plastic dùng một lần xong vứt đi

Xây dựng các nhà máy gần với khu tiêu thụ để tiết kiệm các khoản chi phí và các loại chất thải khi phải vận chuyển xa

2 Giải pháp xử lý

2.1 Xử lý khí thải

Có rất nhiều phương pháp để xử lý khí thải đã được thải ra thay vì là giảm thiểu chúng như phần trên, hầu hết đều dùng các loại công nghệ để lọc đến khi khí thải đạt mức cho phép được thải ra

- Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm

- Lọc bụi tĩnh điện, lọc bụi có thể đạt tới 98% Chúng ta tiến hành phóng điện vào các phân tử bụi làm cho chúng có điện tích Sau đó máy sẽ tạo ra điện cực trái dấu với các phân tử bụi hút chúng lại và giữ chúng trong hệ thống lọc

- Phương pháp xử dụng cyclon dùng khi kích thước hạt bụi > 5 um Thu hồi dưới tác dụng của lực ly tâm

- Phương pháp tháp hấp thụ và tháp hấp phụ

2.2 Xử lý nước thải

Nước thải trong ngành công nghiệp hầu hết sẽ được xử lý theo nguyên tắc chung

là lọc bỏ các chất có kích thước lớn Sau đó những thành phần nhỏ tan trong nước sẽ được ví sinh vật phân giải thành chất hữu cơ đơn giản là CO2 và nước và chúng ta sẽ thải

ra nước với quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT

9

2.3 Xử lý các chất thải rắn từ bao bì

Sau khi đã sử dụng các biện pháp hạn chế ở phần trước như là thay thế bao bì plastic thành các bao bì dạng thủy tinh và nhôm để thuận tiện cho việc tái sử dụng Chúng

ta vẫn còn sót lại một phần bao bì được làm bằng plastic khó tái chế vậy chúng ta xử lý bằng cách nào

Nhà máy có trách nghiệm vận chuyển và phân phối sản phẩm đến tay người tiêu dùng, sau đó việc để tâm từng chai nhựa được thải ra môi trường là một việc gì đấy hết sức khó khăn với cả một ngành công nghiệp lớn như vậy Từ đó trách nghiệm của việc xử

lý chất thải plastic từ các chai nhựa chứa đồ uống này đặt lên chúng ta Chúng ta phải có phương pháp phân loại các loại rác thải hữu cơ, vô cơ, tái chế hoặc phân hủy được là điều

ở tại Việt Nam chúng ta có rất ít nơi làm việc này khiến cho lượng rác được xử lý theo phương pháp đốt và chôn lấp đơn thuần là rất nhiều Gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân và ảnh hưởng tới cả khí hậu của chúng ta Từ đó chúng ta phải biết nâng cao trách nghiệm của bản thân vì bảo vệ môi trường không chỉ là trách nghiệm của nhà máy

mà là của cả người dân chúng ta

IV KẾT LUẬN

Quá trình sản xuất đồ uống có gas có ảnh hưởng rất lớn tới với môi trường Thông qua bài tiểu luận này đã làm rõ quá trình sản xuất, từ quá trình sản xuất đó chúng ta có thể hiểu được nguồn ô nghiễm bắt nguồn từ đâu Rút ra các biện pháp giảm thiểu, biện pháp xử lý hiệu quả dành cho ngành công ngiệp này

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Abubakar Yusuf Baba, Optimal production,scheduling,lot-sizing and power generation for a soft drink factory in absence of a power grid

[2] Đồ án Thiết kế nhà máy sản xuất nước giải khát

[3] Công nghệ sản xuất nước có gas

11