Khoá luận tốt nghiệp đại học đánh giá hiện trạng nước thải của nhà máy sản xuất bia vicoba, phường phan đình phùng, thành phố thái nguyên, tỉnh thái nguyên giai đoạn 2017 2018

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ NHÃ Tên đề tài ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA VICOBA, PHƯỜNG PHAN ĐÌNH PHÙNG, THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN GIA[.]

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

-

NGUYỄN THỊ NHÃ

Tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA VICOBA, PHƯỜNG PHAN ĐÌNH PHÙNG, THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN GIAI ĐOẠN 2017 - 2018

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành : Khoa học Môi trường

Khóa học : 2015 – 2019

Thái Nguyên, năm 2019

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

-

NGUYỄN THỊ NHÃ

Tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA VICOBA, PHƯỜNG PHAN ĐÌNH PHÙNG, THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN GIAI ĐOẠN 2017 - 2018

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành : Khoa học Môi trường

Khóa học : 2015 – 2019 Giảng viên hướng dẫn : TS Trần Thị Phả

Thái Nguyên, năm 2019

LỜI CẢM ƠN

Được sự đồng ý của Khoa Môi trường – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của các cán bộ làm việc tại Trung tâm quan trắc Tài Nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên tôi đã tiến hành thực

hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng nước thải của nhà máy sản xuất bia

Vicoba, phường Phan Đình Phùng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2017 - 2018” Qua quá trình thực hiện tôi đã thu được nhiều

kiến thức bổ ích, cũng như những kết quả nhất định

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu nhà trường và thầy cô trong Khoa

Môi trường Đặc biệt tôi xin chân thành cảm ơn cô giáo TS Trần Thị Phả - giảng

viên khoa Khoa học môi trường là người đã trực tiếp, tận tình giúp đỡ tôi thực hiện

đề tài này trong suốt thời gian qua

Tôi xin cảm ơn các cán bộ nơi tôi thực hiện đề tài đã nhiệt tình truyền đạt kinh nghiệm làm việc và giúp đỡ tôi rất nhiều trong việc cung cấp số liệu tài liệu phục vụ

đề tài nghiên cứu này

Tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người thân những người đã luôn ở bên cạnh động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập cũng như trong suốt thời gian tôi thực hiện nghiên cứu của mình để hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu này

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày … tháng… năm …

Sinh viên

Nguyễn Thị Nhã

DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT STT Từ, cụm từ viết

tắt

Nghĩa

5 BOD5 Nhu cầu oxy sinh hóa trong thời gian 5

ngày

MỤC LỤC

Phần 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 2

1.3 Ý nghĩa đề tài 2

1.3.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Cơ sở khoa học của đề tài 3

2.1.1 Khái niệm nước thải, nước thải công nghiệp 3

2.1.2 Đặc điểm của nước thải ngành sản xuất bia 3

2.1.3 Nguồn gốc phát sinh nước thải ngành sản xuất bia 4

2.1.4 Ảnh hưởng của nước thải ngành sản xuất bia đối với môi trường và sức khỏe con người 4

2.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 6

2.2.1 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ bia trên Thế giới 6

2.2.2 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ bia tại Việt Nam 8

2.2.3 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ bia tại tỉnh Thái Nguyên 11

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 12

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành 12

3.3 Nội dung nghiên cứu 12

3.4 Phương pháp nghiên cứu 12

3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu, tài liệu 12

3.4.2 Phương pháp kế thừa 13

3.4.3 Phương pháp so sánh với Quy chuẩn môi trường Việt Nam 13

3.4.4 Phương pháp tổng hợp, phân tích và xử lý số liệu 13

Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 16

4.1 Tổng quan về nhà máy sản xuất bia Vicoba phường Phan Đình Phùng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên 16

4.1.1 Vị trí, quy mô của nhà máy 16

4.1.2 Quá trình và hiện trạng hoạt động của nhà máy 16

4.2 Đánh giá hiện trạng nước thải tại Nhà máy Bia Vicoba, phường Phan Đình Phùng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên 21

4.2.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải và công nghệ xử lý nước thải tại nhà máy sản xuất bia Vicoba, phường Phan Đình Phùng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên 21

4.2.1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải 21

4.2.2 Hiện trạng lượng phát sinh nước thải tại nhà máy sản xuất bia Vicoba phường Phan Đình Phùng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên 28

4.2.3 Hiện trạng chất lượng nước thải trước và sau xử lý của nhà máy sản xuất bia Vicoba, phường Phan Đình Phùng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên 30

4.3 Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý nước thải cho Nhà máy Bia Vicoba, phường Phan Đình Phùng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên 53

4.3.1 Phương pháp quản lý 53

4.3.2 Tái sử dụng nước thải 53

4.3.3 Phân luồng nước thải sản xuất 53

4.3.4 Xử lý bùn cặn sau quá trình xử lý nước thải 54

Phần 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 55

5.1 Kết luận 55

5.2 Đề nghị 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4.1: Các loại nguyên liệu và năng lượng sử dụng cho sản xuất bia

của nhà máy 18 Bảng 4.2: Tổng hợp kết quả lượng nước thải phát sinh tại nhà máy

năm 2017 29 Bảng 4.3: Tổng hợp kết quả lượng nước thải của nhà máy năm 2018 29 Bảng 4.4: Kết quả đo, phân tích mẫu nước thải trước và sau xử lý của nhà máy giai đoạn 2017 - 2018……… ………31

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 4.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bia kèm dòng thải 19 tại nhà máy 19 Hình 4.2: Sơ đồ tổng thể phương án thu gom, thoát nước thải tại nhà máy 22 Hình 4.3: Sơ đồ xử lý nước thải sinh hoạt tại bể tự hoại của nhà máy 23 Hình 4.4: Quy trình công nghệ xử lý nước thải của nhà máy 26 Hình 4.5: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu BOD5 đầu vào của nước thải vượt quy chuẩn giai đoạn 2017 - 2018 33 Hình 4.6: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu COD đầu vào của nước thải vượt quy chuẩn giai đoạn 2017 – 2018 33 Hình 4.7: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu Colifom đầu vào của nước thải vượt quy chuẩn giai đoạn 2017 - 2018 34 Hình 4.8: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu pH đầu vào, đầu ra và hiệu suất xử lý nước thải của nhà máy giai đoạn 2017 - 2018 35 Hình 4.9: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu BOD5 đầu vào, đầu ra và hiệu suất xử lý nước thải của nhà máy giai đoạn 2017 - 2018 36 Hình 4.10: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu COD đầu vào, đầu ra và hiệu suất xử lý nước thải của nhà máy giai đoạn 2017 - 2018 37 Hình 4.11: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu TSS đầu vào, đầu ra và hiệu suất xử lý nước thải của nhà máy giai đoạn 2017 - 2018 38 Hình 4.12: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu Đồng trước và sau xử lý của nhà máy giai đoạn 2017 – 2018 39 Hình 4.13: Biểu đồ thể hiện hiệu suất xử lý của Đồng giai đoạn 39 Hình 4.14: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu kẽm trước và sau xử lý của nhà máy giai đoạn 2017 - 2018 40

Hình 4.15: Biểu đồ thể hiện hiệu suất xử lý kẽm của nhà máy giai đoạn 2017 -

2018 41

Hình 4.16: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu Sắt trước và sau xử lý giai đoạn 42

2017 – 2018 42

Hình 4.17: Biểu đồ thể hiện hiệu suất xử lý của sắt giai đoạn 42

2017 – 2018 42

Hình 4.18: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu S2- trước và sau xử lý của nhà máy giai đoạn 2017 – 2018 44

Hình 4.19: Biểu đồ thể hiện hiệu suất xử lý của S2- giai đoạn 44

2017 – 2018 44

Hình 4.20: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu NH+ 4-N trước và sau xử lý của nhà máy giai đoạn 2017 – 2018 45

Hình 4.21: Biểu đồ thể hiện hiệu suất xử lý của NH+ 4-N giai đoạn 45

2017 – 2018 45

Hình 4.22: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu tổng Nitơ đầu vào, đầu ra và hiệu suất xử lý nước thải của nhà máy giai đoạn 2017 - 2018 46

Hình 4.24: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu tổng Photpho trước và sau xử lý của nhà máy giai đoạn 2017 - 2018 48

Hình 4.25: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu tổng Clo dư trước và sau xử lý của nhà máy giai đoạn 2017 – 2018 48

Hình 4.26: Biểu đồ thể hiện hiệu suất xử lý tổng Clo nhà máy giai đoạn 2017 – 2018 49

Hình 4.27: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu tổng dầu mỡ trước và sau xử lý của nhà máy giai đoạn 2017 – 2018 50

Hình 4.28: Biểu đồ thể hiện hiệu suất xử lý dầu mỡ của nhà máy giai đoạn 2017 – 2018 50

Hình 4.29: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu tổng Colifom trước và sau xử lý của nhà máy giai đoạn 2017 – 2018 51 Hình 4.30: Biểu đồ thể hiện hiệu suất xử lý Colifom của nhà máy giai đoạn

2017 – 2018 52

Phần 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Bia là một loại nước giải khát có từ lâu đời, là loại nước uống mát, bổ có độ cồn thấp, độ mịn xốp, có hương vị đặc trưng của hoa houblon và các sản phẩm trong quá

khát của người uống, nhờ ưu điểm này mà bia được sử dụng rộng rãi ở hầu hết khắp các nước trên thế giới và sản lượng ngày càng tăng

Hiện nay do nhu cầu của thị trường, chỉ trong thời gian ngắn, ngành sản xuất bia đã có những bước phát triển mạnh mẽ Vì thế, trong những năm gần đây các nhà máy bia được đầu tư xây dựng ngày càng nhiều và mở rộng công suất Năm 2003, công suất bia cả nước đạt 1,29 tỷ lít, đến năm 2008 con số này vượt lên mức 1,37 tỷ lít Theo Hiệp hội Bia, Rượu và Giải khát Việt Nam thì một người Việt Nam tiêu thụ trung bình 28 lít bia trong năm 2016, và chỉ đứng sau Thái Lan về mức độ tiêu thụ bia ở Đông Nam Á Theo BMI (Công ty Theo dõi Doanh nghiệp Quốc tế), một công ty tư vấn kinh doanh toàn cầu cho hay bia ở Việt Nam sẽ là loại đồ uống chủ lực trong ngành công nghiệp thức uống vì doanh số bán bia trong năm 2017 ở Việt Nam chiếm 97,9% trong tổng doanh thu trong lĩnh vực đồ uống Nhiều hãng bia và nước giải khát nổi tiếng thế giới đã đầu tư vào Việt Nam trong nhiều năm nay, trong

đó có các hãng Carlsberg, Heineken, Tiger và San Miguel Mặt khác, chính sách của nhà nước khuyến khích xây dựng ngành sản xuất bia như một ngành kinh tế mạnh giúp tăng nguồn ngân sách nhà nước

Tuy nhiên, sự tăng trưởng của ngành sản xuất bia lại kéo theo các vấn đề môi trường như: vấn đề chất thải sản xuất, đặc biệt là nước thải có độ ô nhiễm cao Nước thải do sản xuất rượu bia thải ra thường có đặc tính chung là giàu chất hữu cơ, BOD, COD, các chất rắn lơ lửng, nước thải thường có màu xám đen và khi thải vào các thủy vực đón nhận thường gây ô nhiễm nghiêm trọng do sự phân hủy của các chất hữu cơ diễn ra rất nhanh Thêm vào đó là các hóa chất sử dụng trong quá trình

sản xuất như CaCO3, H3PO4, NaOH, NaCO3,…cùng với các chất hữu cơ trong nước thải có khả năng đe dọa nghiêm trọng tới thủy vực đón nhận nếu không được xử lý Nhà máy sản xuất bia Vicoba, phường Phan Đình Phùng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái nguyên là đơn vị sản xuất và cung cấp bia cho nhân dân trong tỉnh Thái Nguyên với công suất của dây chuyền khoảng 5-10 triệu lít/năm Bên cạnh những lợi ích từ việc sản xuất bia đem lại thì hoạt động này cũng tạo ra lượng lớn nước thải

Xuất phát từ thực tiễn trên, cùng sự đồng ý của Ban Giám hiệu nhà trường, Ban Chủ nhiệm khoa và dưới sự hướng dẫn của cô giáo TS Trần Thị Phả, tôi lựa

chọn thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng nước thải của nhà máy sản xuất bia

Vicoba, phường Phan Đình Phùng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2017 - 2018”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài

- Đánh giá hiện trạng nước thải của nhà máy sản xuất bia Vicoba phường Phan Đình Phùng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên qua đó đưa ra các giải pháp

nhằm mục tiêu:

+ Đánh giá hiện trạng nước thải nhằm đánh giá khả năng xử lý của hệ thống

xử lý nước thải mà nhà máy đang áp dụng có phù hợp với công suất hay không từ

đó đưa ra phương pháp xử lý hiệu quả và triệt để hơn

+ Giúp tiết kiệm năng lượng, nguyên liệu trong quá trình sản xuất cho nhà

máy

+ Đem lại lợi ích kinh tế cho nhà máy đồng thời đem lại lợi ích cho môi

trường và xã hội

1.3 Ý nghĩa đề tài

1.3.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

- Kết quả của đề tài là tài liệu tham khảo và là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu có liên quan

- Nâng cao kiến thức, kỹ năng và tích lũy kinh nghiệm thực tế

- Củng cố, vận dụng và phát huy được kiến thức đã học áp dụng nghiên cứu tại địa phương

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Trang bị cho sinh viên kiến thức thực tế làm việc Kết quả của đề tài là tài liệu tham khảo, phục vụ công tác quản lý nước thải tại địa phương

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học của đề tài

2.1.1 Khái niệm nước thải, nước thải công nghiệp

2.1.1.1 Khái niệm nước thải

Nước thải là nước đã bị thay đổi về đặc điểm, tính chất được thải ra từ hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác.(Huỳnh Thái Hiệp, 2016) [2]

2.1.1.2 Khái niệm nước thải công nghiệp

Nước thải công nghiệp là nước thải phát sinh từ quá trình công nghệ của cơ sở sản xuất, dịch vụ công nghiệp (sau đây gọi chung là cơ sở công nghiệp), từ nhà máy

xử lý nước thải tập trung có đấu nối nước thải của cơ sở công nghiệp (Bùi Cánh Tuyến, 2016) [3]

2.1.2 Đặc điểm của nước thải ngành sản xuất bia

Nước thải là nguồn thải chính đáng lưu ý trong ngành sản xuất bia Công nghệ sản xuất bia sử dụng một lượng nước lớn và thải ra một lượng nước thải đáng kể Lượng nước thải lớn gấp 10 – 20 lần lượng bia thành phẩm

Nước thải sản xuất bia chứa hàm lượng chất hữu cơ cao dễ phân hủy sinh học như: protein, amino acid, hydratcacbon, acid hữu cơ, rượu hữu cơ, thường ở dạng

lơ lửng lẫn dạng hòa tan Lượng chất rắn lơ lửng cao, độ pH dao động lớn, nhiệt độ cao, nước thải thường có màu đen, ngoài ra nước thải ngành sản xuất bia còn chứa hàm lượng nitơ và photpho cao

Lưu lượng và tính chất nước thải biến động phụ thuộc vào quy mô, sản lượng

và công nghệ và mùa sản xuất Tại Việt Nam, để sản xuất được 1000 lít bia sẽ thải

ra môi trường 2 kg chất rắn lơ lửng, 10 kg BOD và pH từ 5,8-8

Dựa theo hàm lượng BOD, nước thải có thể chia làm 2 nhóm:

- Nước thải có BOD thấp gồm nước rửa chai, nước từ hệ thống nước cấp, nước làm mát máy và nước rửa sàn vệ sinh công nghiệp

- Nước thải có BOD cao gồm nước thải từ công đoạn nấu, công đoạn lên men lọc và từ công đoạn chiết chai (Bùi Văn Bình và cs, 2016) [10]

2.1.3 Nguồn gốc phát sinh nước thải ngành sản xuất bia

Nước thải ngành sản xuất bia xuất phát từ nhiều nguồn khác nhau như: nước thải từ quá trình sản xuất bia, nước thải sinh hoạt của công nhân

- Nước thải trong hoạt động sản xuất:

+ Nấu – đường hóa: Nước thải nhà máy bia của các công đoạn này giàu các chất hydrocacbon, xenlulozơ, hemixenlulozơ, pentozơ trong vỏ trấu, các mảnh hạt

và bột, các cục vón … cùng với xác hoa, một ít tannin, các chất đắng, chất màu + Công đoạn lên men chính và lên men phụ: Nước thải nhà máy bia của công đoạn này rất giàu xác men – chủ yếu là protein, các chất khoáng, vitamin cùng với bia cặn

Nước thải ở đây chứa bột trợ lọc lẫn xác men, lẫn bia chảy tràn ra ngoài…

+ Nước thải từ hoạt động vệ sinh các thiết bị như: nước lau rửa sàn, chai, két…

- Nước thải trong hoạt động sinh hoạt của cán bộ công nhân viên: nước thải từ quá trình tắm giặt, vệ sinh, nước thải trong nhà ăn…

- Nước thải là nước mưa chảy tràn trên bề mặt (Lương Thị Thắm, 2010) [4]

2.1.4 Ảnh hưởng của nước thải ngành sản xuất bia đối với môi trường và sức khỏe con người

2.1.4.1 Đối với môi trường

* Đối với môi trường đất