Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty bia Hà Nội - Quảng Bình

Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình trước đây là nhà máy bia rượu Quảng Bình đi vào sản xuất từ đầu năm 1992 công suất sản xuất ban đầu là 1 triệu lít/năm với công nghệ sản xuất bia của Tiệp Khắc mang nhản hiệu bia Sládek.

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 6

I CƠ SỞ HẠ TẦNG 6

I.1 Sơ đồ công nghệ đang lắp đặt bao gồm 7

I.1.1 Hệ thống xay nghiền 7

I.1.2 Hệ thống nấu 7

I.1.3 Hệ thống tank lên men 8

I.1.4 Hệ thống thiết bị sản xuất men 8

I.1.5 Máy lọc bia 8

I.1.6 Hệ thống tank chứa bia thành phẩm 8

I.1.7 Hệ thống chiết bia hơi 8

I.1.8 Hệ thống hoàn thiện sản phẩm 8

I.2 Sơ lược quá trình sản xuất 11

I.2.1 Xay nghiền 11

I.2.2 Nấu 11

I.2.3 Lên men 11

I.2.4 Lọc trong bia 12

I.2.5 Chiết chai và hoàn thiện sản phẩm 12

I.3 Nhân lực lao động và chế độ làm việc 12

I.4 Hệ thống giao thông vận tải 13

II VẤN ĐỀ CUNG CẤP NGUYÊN, NHIÊN LIỆU 14

II.1 Cung cấp điện 14

II.2 Cung cấp hơi 14

II.3 Cung cấp lạnh 14

II.4 Cung cấp khí nén 14

II.5 Cung cấp nguyên liệu 15

III CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 16

III.1 Vị trí địa lý 16

III.2 Điều kiện khí hậu 16

III.2.1 Chế độ nhiệt 17

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

III.2.2 Bức xạ mặt trời 17

III.2.3 Chế độ mưa ẩm 17

III.2.4 Chế độ gió 18

III.3 Điều kiện địa hình, địa chất 19

IV HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI KHU VỰC CÔNG TY 20

IV.1 Hiện trạng môi trường không khí 20

IV.2 Hiện trạng môi trường nước 20

IV.3 Hiện trạng môi trường sinh thái 21

CHƯƠNG II HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 22

I NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY KHI CHƯA CÓ DỰ ÁN NÂNG CẤP DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 22

I.1 Nước thải sinh hoạt 22

I.2 Nước thải sản xuất 22

I.3 Nhận xét 24

II NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY SAU KHI LẮP ĐẶT CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MỚI 24

II.1 Nước thải sinh hoạt 24

II.2 Nước thải sản xuất 25

II.3 Nước mưa chảy tràn 28

II.4 Nhận xét 28

CHƯƠNG III CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG KHÁC 29

I MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ 29

I.1 Khí thải 29

I.2 Bụi 29

I.3 Tiếng ồn 29

II CHẤT THẢI RẮN 30

II.1 CTR sinh hoạt 30

II.2 CTR sản xuất 30

III CÔNG TÁC AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ PHÒNG CHỐNG SỰ CỐ 30

IV CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ VÀ QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG 30

IV.1 Các biện pháp quản lý môi trường 30

IV.2 Các biện pháp quan trắc môi trường 31

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 32

I SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 32

I.1 Lưu lượng nước thải 32

I.2 Mức độ làm sạch cần thiết của nước thải 35

I.2.1 Hiệu suất xử lý BOD5 35

I.2.2 Hiệu suất xử lý SS 36

II LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ VÀ SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 36

II.1 Lựa chọn phương án xử lý 36

II.1.1 Các thông số liên quan 36

II.1.2 Phương án xử lý 36

II.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý 37

II.2.1 Phương án I: xử lý nước thải kết hợp kị khí và hiếu khí 37

II.2.2 Phương án II: xử lý sinh học hai bậc 38

III TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ, PHƯƠNG ÁN I 39

III.1 Song chắn rác 39

III.1.1 Nhiệm vụ song chắn rác 39

III.1.2 Tính toán kích thước song chắn rác 39

III.1.3 Cấu tạo song chắn rác 41

III.2 Bể điều hoà lưu lượng 41

III.2.1 Nhiệm vụ bể điều hoà 41

III.2.2 Tính toán kích thước bể điều hoà 42

III.2.3 Tính toán công suất máy nén khí 47

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

III.2.4 Cấu tạo bể điều hoà 49

III.3 Bể UASB 49

III.3.1 Cơ sở chọn phương án 49

III.3.2 Tính toán thiết kế bể UASB 49

III.3.3 Tính toán lượng khí mêtan sinh ra 52

III.3.4 Tính toán dàn ống phân phối nước vào 52

III.3.5 Tính toán lượng bùn sinh ra 53

III.3.6 Cấu tạo bể UASB 53

III.4 Bể Aeroten 55

III.4.1 Cơ sở lựa chọn phương án 55

III.4.2 Tính toán thiết kế bể aeroten xáo trộn hoàn toàn 55

III.4.3 Cấu tạo bể aeroten 62

III.5 Bể lắng 64

III.5.1 Cơ sở lựa chọn phương án 64

III.5.2 Tính toán thiết kế bể lắng đứng 64

III.5.3 Cấu tạo bể lắng đứng 66

III.6 Bể mêtan 68

III.6.1 Lượng bùn dẫn đến bể mêtan 68

III.6.2 Cấu tạo bể mêtan 70

IV TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHƯƠNG ÁN II .71 IV.1 Song chắn rác 71

IV.2 Bể điều hoà 72

IV.3 Bể lắng đợt I 72

IV.3.1 Nhiêm vụ bể lắng I 72

IV.3.2 Thính toán thiết kế bể lắng đứng I 72

IV.4 Bể aeroten bậc I 75

IV.4.1 Tính toán thiết kế bể aeroten xáo trộn hoàn toàn 75

IV.4.2 Cấu tạo bể aeroten 81

IV.5 Bể lắng II bậc I 81

IV.6 Bể aeroten bậc II 82

IV.7 Bể lắng II bậc II 84

IV.8 Bể mêtan 85IV.8.1 Lượng bùn dẫn đến bể mêtan 85IV.8.2 Cấu tạo bể mêtan 86

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY

I CƠ SỞ HẠ TẦNG

Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình trước đây là nhà máy bia rượuQuảng Bình đi vào sản xuất từ đầu năm 1992 công suất sản xuất ban đầu là 1triệu lít/năm với công nghệ sản xuất bia của Tiệp Khắc mang nhản hiệu biaSládek Thời gian đầu khi mới bước vào sản xuất, hoạt động nhà máy gặp phảinhiều khó khăn đặc biệt là trong lĩnh vực công nghệ và thị trường nên sảnlượng sản xuất còn rất thấp, mức độ tiêu thụ còn hạn chế Sau một thời gianhoàn chỉnh công nghệ, ổn định chất lượng sản phẩm, tăng cường khai thác và

mở rộng thị trường, đến cuối năm 1993 sản lượng sản xuất của nhà máy khôngcòn đáp ứng đủ cho nhu cầu tiêu thụ của thị trường Trước thực tế đó, công ty

đã từng bước nâng công suất lên 1,5 triệu lít/ năm rồi 5 triệu lít/năm Sản phẩmchủ yếu là bia hơi, phục vụ cho thị trường trong và ngoại tỉnh Tuy nhiên thịtrượng tiêu thụ ngày càng rộng, nhu cầu tiêu thụ ngày càng nhiều trong khi nhàmáy chỉ sản xuất bia hơi phục vụ trong thời gian hè mà nhu cầu tiêu thụ của thịtrường quanh năm Vì vậy công ty đang đầu tư xây dựng một dây chuyền sảnxuất bia hiện đại, đồng bộ để xản suất bia chất lượng cao với công suất đượcnâng từ 5 triệu lít/năm lên 20 triệu lít/năm Trong đó có 5 triệu lít bia hơi và 15triệu lít bia chai Với thương hiệu bia Hà Nội vốn đã rất nổi tiếng trong cảnước, đặc biệt là khu vực phía Bắc Với dự án nâng cấp công suất của công tybia sẻ đưa lại nhiều lợi ích về kinh tế xã hội trong tương lai cho khu vực nàynhư nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh của doanh nghiệp, tăng mức nộpngân sách cho nhà nước, giải quyết công ăn việc làm, tăng thu nhập cho ngườilao động, gián tiêp tạo ra các công ăn việc làm thông qua các hoạt động dịch

vụ, vận tải…

Mặt bằng công ty cổ phần bia bao gồm:

– Nhà hành chính

– Nhà nấu bia Sládek

– Phân xưỡng hoàn thiện, chiết chai

– Nhà nấu bia

– Khu lên men, lọc bia

– Kho nguyên liệu

– Khu đất dự kiến xây dựng hệ thống xử lý nước thải

– Hồ xử lý nước thải tùy nghi

Tổng diện tích mặt bằng là: 22.313m2

I.1 Sơ đồ công nghệ đang lắp đặt bao gồm

I.1.1 Hệ thống xay nghiền

– Máy nghiền malt kiểu lô, công suất 1tấn/giờ

– Hệ thống phểu chứa, vít tải, gàu tải

• Thùng nước nóng 800C, 1 cái: 28,0 m3

I.1.3 Hệ thống tank lên men

– Điều khiển bán tự động

– Số mẻ nấu vào 1 tank: 7 mẻ

– Thể tích tank lên men: 52.000lít/63.000lít

– Số lượng tank: 30 tank

Thời gian sử dụng cho một chu kỳ lên men bia chai Hà Nội là 20 ngày (lênmen 18 ngày, 1 ngày nấu tank, 1 ngày lọc và vệ sinh tank) mổi tháng mổi tank lênmen 1,5 chu kỳ

I.1.4 Hệ thống thiết bị sản xuất men

– Các tank nhân men, tank khuấy rửa men, tank nước lạnh, tank bảo quản menđược chế tạo trong nước

– Hệ thống đường ống, bơm men, phụ kiện, vật tư được nhập ngoại

I.1.5 Máy lọc bia

– Máy lọc công suất 10.000lít/giờ, có thiết bị đo độ đục tự động, thiết bị tự độngđiều chỉnh CO2

– Thời gian lọc của 1 tank lên men: 5giờ

I.1.6 Hệ thống tank chứa bia thành phẩm

– Gồm 2 tank x 55.000lít

– Điều khiển bán tự động

– Hệ thống CIP cho tank thành phẩm và máy chiết bia

I.1.7 Hệ thống chiết bia hơi

Sử dụng máy rửa, chiết két được sản xuất trong nước, có công suất 60két/giờ

I.1.8 Hệ thống hoàn thiện sản phẩm

– Chọn hệ thống thiết bị công suất 10.000 chai/giờ

• Máy dán nhãn )thiết bị kiểm tra nhãn tự động)

• Máy in phun hạn sử dụng lên nhãn

• Máy gắp chai thành phẩm tự động vào két

• Băng tải chai

Sơ đồ cơng nghệ sản xuất bia của cơng ty hiện tại đang lắp đặt với cơng suất

20 triệu lít/măn bao gồm:

Nước thải

Nước thải

Nước thải

Nước thảiNước thải

I.2 Sơ lược quá trình sản xuất

I.2.1 Xay nghiền

Malt và gạo được loại bỏ tạp chất, sau đó được nghiền nhỏ nhờ hệ thống xử lýnguyên liệu

I.2.2 Nấu

Bột gạo và malt lót được đưa vào hồ nồi hoá, bột malt được đưa vào nồiđường hoá qua cân định lượng Sau đó cháo gạo được bơm vào nồi malt để tiếnhành đường hoá tại đây nhờ emzim có sẳn trong malt chuyển hoá tinh bột vàprotêin thành đường, axitamin và các chất hoà tan khác kết thúc quá trình đườnghoá hoàn toàn, toàn bộ khối dịch được bơm sang nồi lắng lọc để thu hồi dịch đườngtrong và loại bỏ bả

Dịch đường trong được đưa vào nồi huoblon hóa để thực hiện quá trìnhhuoblon hóa (đun sôi dịch đường với hoa huoblon) để tạo mùi vị cho bia

Tiếp theo, dịch đường được bm nhanh sang thùng lắng xoáy để tách cặn hoa

và những kết tủa tạo thành qua giai đoạn huoblon hóa

Dịch đường đã lắng cặn được làm lạnh nhanh để giảm nhiệt độ xuống 8-100C(nhiệt độ tối ưu để lên men), sục khí vô trùng, gây men và đưa vào các tank lênmen

I.2.3 Lên men

– Quá trình lên men được chia làm 2 giai đoạn: lên men chính và lên men phụ

– Giai đoạn đầu của quá trình lên men chính, sự tiêu hao cơ chất diển ra mạnh

mẻ Một lượng lớn đường đường được chuyển hòa thành rượu và CO2, sảnphẩm của quá trình này là bia non, đục, có mùi đặc trưng nhưng chưa thíchhợp cho việc sử dụng Thời gian lên men chính là 7 ngày

– Giai đoạn tiếp theo, bia non được tiến hành lên men phụ và tàng trữ với nhiệt

độ 0-10C quá trình lên men này diển ra chậm, tiêu hao ít cơ chất, chủ yếu tạo

ra hương vị đặc trưng, ổn định, lắng trong và bảo hòa CO2 cho bia Thời gianlên men phụ từ 10-12 ngày, sản phẩm của quá trình lên men phụ là bia đượcbảo hòa CO2 có hương thơm đặc trưng và dể chịu nhờ quá trình sinh hóa đặcbiệt diển ra ở điều kiện nhiệt độ thấp

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

I.2.4 Lọc trong bia

Sau khi kết thúc quá trình lên men phụ, bia được lọc trong và bảo hòa lạilượng CO2 bị tổn thất

I.2.5 Chiết chai và hoàn thiện sản phẩm

Bia trong được chiết vào chai, lon sau đó được đưa qua quá trình thanh trùng

để tăng thời gian sử dụng cho bia

I.3 Nhân lực lao động và chế độ làm việc

Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình với đội ngủ cán bộ công nhân viên

có trình độ và kinh nghiệm của hơn 15 năm sản xuất kinh doanh bia trên thị trường,đồng thời có sự hổ trợ của các cán bộ quản lý, chuyên gia kinh tế kỹ thuật của tổngcông ty Bia-Rượu-NGK Hà Nội

Tổng số cán bộ công nhân viên của công ty bao gồm: 170 người, trong đó:

• Phòng thị trường và tiêu thụ sản phẩm: 29 người

Công ty thực hiện chế độ sản xuất 3 ca/ ngày, 8 giờ/ca

Số ngày làm việc trong năm: 300 ngày

Số mẻ nấu trong ngày: 12 mẻ

Thể tích mổi mẻ nấu: 7,5 m3 dịch lạnh

I.4 Hệ thống giao thông vận tải

Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình nằm sát Quốc lộ 1A, gần nhà ga xelửu, gần sân bay đồng hới, hệ thống giao thông hết sức thuận tiện cho việc lưuthông vận chuyển hàng hóa và giao dịch

Hiện tại công ty có : 3 xe vận tải loại 2,5 tấn

1 xe vận tải loại 1,25 tấn

1 xe vận tải loại 1,0 tấnKhi đầu tư nâng cấp công suất, công ty cần trang bị thêm 3 xe vận tải loại từ 1đến 1,25 tấn

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

II VẤN ĐỀ CUNG CẤP NGUYÊN, NHIÊN LIỆU

II.1 Cung cấp điện

Nguồn điện cung cấp cho quá trình sản xuất bia của nhà máy được lấy tư lướiđiện 22kV nằm trên đường F325

Nhu cầu phụ tải của nhà máy bao gồm:

II.2 Cung cấp hơi

Công ty hiện có 2 nồi hơi sử dụng dầu FO:

– 1 nồi có công suất 1.500 kghơi/giờ

– 1 nồi có công suất 750kghơi/giờ

Đầu tư thêm 2 nồi công suất 2.500 kghơi/giờ

II.3 Cung cấp lạnh

Hiện tại công ty có các máy lạnh với công suất nhỏ:

– 1 máy CARRIER, công suất 129.000 kcal/h

– 1 máy HAFNER, công suất 50.000 kcal/h

– 1 máy MEIS, công suất 20.000 kcal/h

Cần đầu tư lên công suất 750.000kcal/h: 3máy x 250.000 kcal/h

II.4 Cung cấp khí nén

Hệ thống máy nén khí của công ty hiện tại có:

– 1 máy nén khí thường, công suất 0,5 m3/phút

– 1 máy nén khí sạch, công suất 0,2 m3/phút

Cần cấp thêm các máy:

– 2 máy nén khí sạch, công suất: 1m3/phút

– 1 máy nén khí thường, công suất: 3m3/phút

II.5 Cung cấp nguyên liệu

Nguyên liệu chính sử dụng cho sản xuất bia của nhà máy được đảm bảo yêucầu chất lượng:

– Malt đại mạch, loại 2 hàng: được nhập ngoại từ Uc, Pháp, số lượng:2.630tấn/năm

– Gạo tẻ, thu mua trong nước, số lượng 658tấn/năm

– Hoa huoblon: được nhập ngoại từ Đức:

• Houblon dạng cao: số lượng: 2.800 kg/năm (theo định mức sản xuấtbia Hà Nội)

• Huoblon dạng viên: số lượng: 6.000 kg/năm (theo định mức sản xuấtbia Hà Nội)

– Men giống: nhập về theo đúng chủng loại đặc trưng của bia Hà Nội

– Nước được xử lý theo đúng yêu cầu công nghệ

Ngoài ra quá trình sản xuất bia còn sử dụng một số nguyên liệu phụ như: bao

bì, đóng gói phải đảm bảo theo định mức yêu cầu kèm theo

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

III CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

III.1 Vị trí địa lý

Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình thuộc địa phận tiểu khu 13-phườngBắc Lý-thành phố Đồng Hới-tỉnh Quảng Bình

Hình 1: Bản đồ vị trí công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình

Tổng diện tích của công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình là 22313m2

– Phía Bắc giáp khu dân cư phường Bắc Lý qua con đường F325 rộng 15m

– Phía Tây giáp khu dân cư phường Bắc Lý qua con đường nội vùng rộng 5m

– Phía Nam giáp công ty Cầu đường 1 qua con đường nội vùng rộnh 5m

– Phía Đông giáp vùng ruộng rau của nhân dân phường Bắc Lý và đường quốc

lộ 1A

Công ty cách đường quốc lộ 1A 200m về phía Đông, cách trung tâm thànhphố Đồng Hới 4km về phía Bắc

III.2 Điều kiện khí hậu

Căn cứ vào các số liệu thống kê từ hơn 40 năm gần đây tại các trạm khí tượngthủy văn của khu vực Đồng Hới, đặc điểm khí hậu của khu vực công ty bia như sau

III.2.1 Chế độ nhiệt

Công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình nằm trong vùng khí hậu nhiệt đớigió mùa, với 2 mùa chủ yếu là mùa đông (mùa lạnh, từ tháng 11 đến tháng 3 nămsau) và mùa hè (mùa nóng, từ tháng 4 đến tháng 10), nhiệt độ bình quân hàng nămbiến động từ 230C đến 250C

Mùa nóng với nhiệt độ trung bình từ 25-280C, các tháng nóng nhất trong năm

là 6, 7, 8 có nhiệt độ trung bình cao trên 280C do ảnh hưỡng của gió phơn Tây Namkhô và nóng Nhiệt độ cao tuyệt đối nhiều lần đạt trên 400C

Mùa lạnh với nhiệt độ trung bình 200C thời tiết lạnh nhất vào các tháng 12, 1,

2 nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối 5,50C

Bảng 1: Nhiệt độ trung bình tại khu vực

Số giờ nắng trong năm dao động từ 1700 đến 1800 giờ, tháng có số giờ nắng

ít nhất là tháng 2 có số giờ nắng khoảng 64 giờ, tháng có số giờ nắng nhiều nhất làtháng 7 có số giờ nắng khoảng 240 giờ

Tổng bức xạ trung bình năm là 122,72 Kcal/cm2

Bảng 2: Số giờ nắng trung bình của khu vực có dự án

Bảng 3: Lượng mua và số ngày mưa trong năm tại khu vực

Lượng mưa

(mm) 54 50 49 54 106 80 80 163 488 644 360 133 2261

Số ngày mưa 10,7 10,0 9,8 7,7 8,5 7,0 9,6 9,6 15,5 17,6 16,5 12,5 135,0

Nguồn: Báo cáo của Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia

Độ ẩm không khí trung bình năm tại Đồng Hới là 81% Giai đoạn từ tháng 9đến tháng 4 năm sau có độ ảm lớn 86%-92% Độ ẩm lớn nhất trong tháng 2 và 3.mùa khô có độ ảm khoảng 72%-73% Những ngày có gió phơn Tây nam thổi mạnh,thời tiết rất khô, nóng, độ ảm xuống rất thấp, có ngày xuống tới 28%

Bảng 4: Độ ẩm trung bình tại khu vực

Độ ẩm

Nguồn: Báo cáo của Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia

Lượng bốc hơi nước khá cao, biến động từ 1000 đến 1300mm lớn nhất vàocác tháng 5, 6, 7, 8 vì thời gian này chịu ảnh hưỡng của gió phơn Tây Nam

Bảng 5: Lượng bốc hơi nước trung bình trong các tháng

Có 2 mùa gió chính là gió Đông và gió Hè

Gió Đông: từ tháng 11 đến tháng 1 năm sau Hướng gió thịnh hành là gióĐông Bắc

Gió Hè: thịnh hành là gió Tây Nam từ tháng 5 đến tháng 8

Bảng 6: Tốc độ gió trung bình và lớn nhất của các tháng

Trung bình (m/s) 3,2 2,9 2,5 2,4 2,5 2,7 3,1 2,5 2,5 3,2 3,5 3,1Lớn nhất (m/s) 12 11 12 13 12 12 14 12 16 14 14 13

Nguồn: Báo cáo của Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia

III.3 Điều kiện địa hình, địa chất

Khu vực nhà máy có địa hình khá bàng phẳng, đây là vùng đất cao chưa hề bịngập lụt

Địa chất khu vực có kết cấu địa tầng khá ổn điịnh, khả năng chịu nén tốt, đẩm

bả cho việc xây dựng các công trình có tải trọng lớn

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

IV HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI KHU VỰC CÔNG TY

Hiện trạng môi trường tại khu vực công ty được phân tích ngày 13-15/07/2005

do Trung tâm môi trường công nghiệp-Viện nghiên cứu mỏ và luyện kim tiến hành

IV.1 Hiện trạng môi trường không khí

Bảng 7: Hiện trạng môi trường không khí khu vực công ty

– A1, A2, …, A7: các vị trí đo (có trên sơ đồ)

IV.2 Hiện trạng môi trường nước

Bảng 8: Hiện trạng môi trường nước mặt tại khu vực công ty

01 Màu Hơi đục Hơi đục Hơi đục Không Không Không

02 Mùi Không Hơi hôi Hơi hôi Không Không Không

Chú thích: B1, B2, …, B5: các vị trí đo (có trên sơ đồ)

Bảng 9: hiện trạng môi trường nước ngầm quanh khu vực công ty

01 Màu Không Không Không Không Không Không

02 Mùi Không Không Không Không Không Không

-08 Fe (mg/l) 0,23 0,31 0,16 0,02 0,02 1-5

IV.3 Hiện trạng môi trường sinh thái

Ở đây thực vật chủ yếu là các loại cây bụi, tre, bạch đàn, keo, bàng

Chỉ có động vật nuôi thông thường như trâu, bò, lợn, gà, … một số loài cá,tôm nước ngọt ở ao, hồ và một số loài côn trùng

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

CHƯƠNG II HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Đối với nhà máy bia thì vấn đề môi trường cơ bản nhất là nước thải, tuy nhiên

do trước đây nhà máy có công suất nhỏ (5 triệu lít/năm) và hoạt động sản xuất theomùa (sản xuất bia hơi) nên vẩn chưa xây dựng hệ thống xữ lý nước thải mà chỉ sửdụng hồ tự nhiên sẵn có để xũ lý Hiện nay nhà máy đang lắp đặt công nghệ mớivới công suất lên tới 20 triệu lít/năm tuy nhiên nhà máy vẩn chưa chú trọng đến xữ

I.1 Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt do các hoạt động vệ sinh của khoảng 100 cán bộ côngnhân viên thải ra Qua xem xét thực tế, lượng nước thải sinh hoạt của nhà máy ướctính khoảng gần 4m3/ngđ Thành phần đặc trưng của nước thải sinh hoạt được nêutrong bảng 10

Bảng 10: thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt của nhà máy bia

I.2 Nước thải sản xuất

Sản xuất bia là một trong những ngành công nghiệp sinh ra lượng nước thảilớn, nồng độ chất bẩn cao đòi hỏi cần phải có phương pháp xữ lý triệt để Truynhiên trước đây do công nghệ sản xuất củ, vốn đầu tư ít, công suất nhỏ (1 triệu

lít/năm) nên nhà máy không đầu tư xây dựng hệ thống xữ lý mà chỉ dùng hồ xữ lýsinh học tùy nghi có sẵn trong khuôn viên của nhà máy, với tổng diện tích của hồ là72000m2

Khi mới xây dựng lượng nước thải của nhà máy lúc hoạt động với công suấttối đa là 100m3/ngđ, với thành phần các chất ô nhiểm như sau:

Bảng 11: thải lượng các chất ô nhiểm trong nước thải sản xuất của nhà máy

Nguồn : báo cáo ĐTM nhà máy bia Quảng Bình (tháng 11/1997)

Nước thải của nhà máy bia thải ra từ các công đoạn sản xuất bia hơi sẻ đượcdẩn vào hệ thống cống dẩn nước thải của nhà máy, rồi đưa đến hố thu tập trungtrước khi thải vào hồ sinh học để tự xử lý

Nước thải sau khi qua hồ xữ lý theo báo cáo ĐTM nhà máy bia Quảng Bình(tháng 11/1997) lượng chất bẩn còn lại là:

Bảng 12: thải lượng chất bẩn sau khi qua hồ xữ lý sinh học

Sơ đồ xữ lý nước sản xuất củ:

Song chắn rác

Hồ lắng

Hồ xữ lý tùy nghi

Hồ xữ lý thực vật

Ra môi trường Nước thải

I.3 Nhận xét

Về mặt cơng nghệ, đây là phương pháp xử lý khá lạc hậu, khĩ cĩ khả năng xử

lý các nguồn nước thải cĩ nồng độ chất hữu cơ cao như nước thải của nhà máy bia.Mặt khác đây chỉ là sơ đồ trước đây, trên thực tế hiện nay hồ khơng đủ khả năng xử

lý vì vậy các bờ ngăn giữa các hồ đã khơng cịn nũa, hiện nay chỉ cịn một hồ chungduy nhất

Chính vì chỉ sử dụng hồ sinh học để xử lý nước thải của nhà máy nên thườnggây ra mùi hơi rất khĩ chịu, làm ảnh hưỡng đến đời sống của người dân sống quanhvùng nhà máy

II NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY SAU KHI LẮP ĐẶT CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT MỚI

II.1 Nước thải sinh hoạt

Theo nhu cầu cấp nước cho sinh hoạt khi nhà máy đi vào sản xuất ổn định,trung bình mổi người sử dụng 30 lít/ngày, chủ yếu phục vụ cho sinh hoạt cá nhâncủa 170 cán bộ cơng nhân viên Như vậy lượng nước thải sinh hoạt của nhà máythải ra ttrong một ngày là 5,1m3/ngđ, với tải lượng chất bẩn cĩ trong nước thải là:

Bảng 13: thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt của nhà máy bia

II.2 Nước thải sản xuất

Hiện nay nhà máy bia Quảng Bình đã được cổ phần hóa và chuyển thành công

ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình nâng cấp công nghệ, công suất sản xuất bia từ 5triệu lít/năm lên 20 triệu lít/ năm Với công suất sản xuất như vậy sẻ sinh ra mộtlượng nước thải rất lớn làm ảnh hưỡng đến môi trường, đến sức khỏe, đến đời sốngcủa nhân dân lân cận nhà máy bia, đặc biệt sẻ làm ô nhiểm trầm trọng nguồn nướcmặt của khu vực này Tuy nhiên dù công nghệ sản xuất lắp đặt tương đối hoànchỉnh nhưng nhà máy vẩn chưa chú trọng việc bảo vệ môi trường, chưa tiến hànhxây dựng hệ thống xữ lý nước thải phù hợp Một khi việc lắp đặt hoàn chỉnh côngnghệ và đi vào hoạt động thì đây sẻ là nguồn ô nhiểm rất lớn trong khi hồ sinh họcchỉ xữ lý sơ bộ đối với các loại nước thải có hàm lượng chất bản thấp Nhu vậycông ty đã không tuân thủ việc bảo vệ môi trường theo tiêu chuẩn môi trường ViệtNam đối với một cơ sở sản xuất công nghiệp

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Theo tính toán sơ bộ bản đánh giá tác động môi trường của công ty cổ phầnbia Hà Nội-Quảng Bình thì lượng nước thải và tải lượng chất thải dự tính của công

ty là:

Bảng 14: thành phần, tính chất đặc trưng của nước thải sản xuất bia

Nguồn: báo cáo ĐTM dụ án đầu tư đổi mới thiết bị công nghệ, nâng công suất nhà

máy bia thuộc công ty cổ phần bia Hà Nội-Quảng Bình

từ 5 triệu lít/năm lên 20 triệu lít/năm

Nước thải sản xuất chủ yếu phát sinh từ các nguồn:

– Nước thải từ xưỡng lên men,nấu bia, lọc bia

– Nước thải từ rửa chai, đóng chai thành phẩm

– Nước thải từ các phòng thí nghiệm

– Nước thải từ công việc vệ sinh các nồi nấu

– Nước thải từ vệ sinh nhà xưỡng

– Nước thải từ công đoan thanh trùng

– Nước ngưng tụ

Nước thải này rất giàu chất hữu cơ, giàu chất dinh dưỡng dể bị phân hủy gây

ra mùi hôi thối khó chịu và đay cũng là môi trường dể sinh ra các loại vi trùng gâybênh Đặc biệt loại nước thải này có độ kiềm khá cao mà nguyên nhân chủ yếu là

do quá trình rửa chai phải sử dụng xút để rửa Vì vậy nước thải của quá trình rửachai trước khi thải ra cống chung của nhà máy phải được trung hòa để không ảnhhưỡng đến các công đoạn xử lý tiếp theo

Sơ đồ phát sinh nước thải trong các cơng đoạn chính:

Nước thải

Nước thải

Nước thải

Nước thảiNước thải

Với một lượng nước thải dự tính thải trong một ngày khoảng 500m3/ngđ khicơng ty hoạt động hết cơng suất thì sẻ gây ra sự quá tải đối với hồ sinh học và vớihàm lượng chất hữu cơ và chất dinh dưỡng cao sẻ gây ơ nhiểm trầm trọng cho cácnguồn nước trong khu vực, cũng như sẻ gây ra mùi hơi rất khĩ chịu đối với người

Lớp: 01MT

Khoa XDDD-CN Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

dân ở quanh đây Là nguyên nhân gây ra các bệnh về đường hô hấp, các bệnh vềđường ruột đối với người cũng như đối với các loại động vật.

Từ các số liệu trên cho ta thấy rằng cần phải đặt vấn đề quan tâm hàng đầucủa nhà máy bia lúc này là vấn đề xữ lý nước thải sản xuất

II.3 Nước mưa chảy tràn

Vào mùa mưa, nước mưa chảy tràn qua khu vực công ty sẻ cuốn theo đất , cát,dầu mở củng là một nguồn gây ô nhiểm cho ngồn nớc mặt trong khu vực, tuy nhiên

do mức độ ô nhiểm không cao nên lượng nước mưa này sẻ được thoát theo hệthống cống riêng dẩn ra hệ thống cống của thành phố

II.4 Nhận xét

Với công nghệ sản xuất bia hiện đại đang được lắp đặt, công ty bia Hà Quảng Bình theo dự báo sẻ là một cơ sở sản xuất đạt hiệu quả kinh tế cao và cónhiều đóng góp cho ngân sách của tỉnh Quảng Bình Tuy nhiên công ty lại chưachú trọng quan tâm đến vấn đề xử lý nước thải sản xuất của công ty Đây là vấn đềcần được các cấp quản lý quan tâm để đảm bảo cho môi trường được tốt hơn vàtránh được các hậu quả về sau

Nội-CHƯƠNG III CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG KHÁC

I MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

I.1 Khí thải

Trong công nghệ sản xuất bia không sinh ra khí thải, khí thải chỉ sinh ra từquá trình đốt chấy nhiên liệu của máy phát điện dự phòng, của nồi hơi, của cácphương tiện vận chuyển

Hiện tại công ty có đề xuất một số phương pháp xữ lý khí thải như: sử dụngdầu FO có hàm lượng lưu huỳnh thấp, sử dụng tháp hấp thụ, sử dụng kiềm phaloảng, nâng cao ống khói, mà chủ yếu là khí thải từ việc đốt dầu FO để đun nồi hơi.Mặc dù có đề xuất các phương án xữ lý nhưng công ty chỉ chọn phương án nângcao ống khói để giải quyết vấn đề khí thải

Đối với khí thải của máy phát điện dự phòng: máy phát điện dự phòng chỉ sửdung trong trường hợp có sự cố về nguồn điện, con bình thường không hoạt động,

do đó nguồn khí thải này không liên tục, chỉ mang tính tạm thời nên mức độ tácđộng và ảnh hưởng tới môi trường không khí trong khu vức không đáng kể

I.2 Bụi

Nguồn gây ô nhiểm không khí do bụi chủ yếu sinh ra trong quá trình xữ lý sơ

bộ (làm sạch, nghiền), quá trình xay nguyên liệu trước khi đưa vào nấu bia Thớigian hoạt động của máy xay nghiền là rất ít, vì vậy khả năng gây ô nhiểm bụi ở đây

là không liên tục Mạt khác nó chỉ tác động trong phạm vi phàng xay, gây ảnhhưỡng đến công nhân vận hành chỉ trong thời gian hoạt động Do đó để không làmảnh hưỡng đến môi trường xung quanh, khi chế biến có thể dùng bạt để che chắn,không cho bụi ra ngoài, đối với công nhân thì trang bị đầy đủ trang bị bảo hộ laođộng

I.3 Tiếng ồn

Nguồn ồn trong phân xưỡng sản xuất bia chủ yếu là từ máy nghiền, máy đóngthùng, băng chuyền đóng chai, máy nén khí , tháp làm nguội, …vì vây cần áp dụngcác biện pháp chống ồn như:

– Tra dầu thường xuyên cho máy móc

– Trang bị bảo hộ lao động phù hợp cho công nhân vận hành.

– Trồng cây xanh xung quanh khuôn viên nhà máy

II CHẤT THẢI RẮN

II.1 CTR sinh hoạt

Rác thải sinh hoạt được thu gom triệt để vào thùng rác bằng nhựa và đước vậnchuyển đến bải chôn lấp của thành phố

III CÔNG TÁC AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ PHÒNG CHỐNG SỰ CỐ

Để đảm bảo trong an toàn lao động và phòng chống sự cố thì công ty cổ phầnbia Hà Nội-Quảng Bình đã áp dụng một số biện pháp:

– Tuân thủ các nguyên tắc an toàn lao động tại nơi sản xuất quy định

– Giáo dục ý thức về vệ sinh môi trường, vệ sinh công nghiệp và an toàn laođộng cho cán bộ công nhân viên

– Cài đặt các hệ thống biển báo tại các vị trí cần thiết

– Khám định kỳ cho cán bộ công nhân viên, có chế độ bồi dưỡng cho các côngnhân làm việc tại các khu vực có khả năng gây ảnh hưỡng sức khỏe cao

– Đinh kỳ kiểm tra , bảo dưỡng máy móc thiết bị

IV CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ VÀ QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG

IV.1 Các biện pháp quản lý môi trường

Để đảm bảo hoạt động lâu dài của nhà máy, đảm bảo an toàn về sức khỏe củangười dân, an toàn môi trường khu vực thì công ty đã có chương trình giám sát môitrường Trong đố đặc biệt chú trọng các vấn đề:

– Quản lý các yếu tố ô nhiểm nguồn nước: BOD, COD, SS, Nitơ, Photpho,…

– Quản lý các yếu tố gây ô nhiểm không khí: bụi, tiếng ồn, khí thải,…

– Quản lý chất thải rắn

– Quản lý vệ sinh môi trường công nghiệp: phòng chống cháy nổ, tai nạn laođộng, …

IV.2 Các biện pháp quan trắc môi trường

Kế hoạch quan trắc môi trương của công ty được thống kê trong bảng 16

Bảng 15: Kế hoạch và chương trình giám sát môi trường

(tháng/lần)

01 Môi trường

không khí

Trong và ngoàikhu vực công ty 4

CO, CO2, NOx,nhiệt độ,… 6

02 Bụi Trong và ngoài

khu vực công ty 5 Bụi lơ lửng 6

03 Tiếng ồn Trong và ngoài

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

I SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

I.1 Lưu lượng nước thải

Công ty cổ phần bia Hà Nội – Quảng Bình với công suất sản xuất bia hàngnăm là 20 triệu lít/năm, trong đó 15 triệu lít bia chai và 5 triệu lít bia hơi

Hiện tại công ty đang tiến hành lắp đặt công nghệ sản xuất mới, vì vậy các sốliệu thực tế về chất lượng nước thải sản xuất của nhà máy chưa thể xác định chínhxác được mà chỉ lấy các số liệu lý thuyết dựa trên bảng tiêu chuẩn của tổ chức Y tếThế giới (WHO) và dựa vào thực tế nước thải sản xuất của một số nhà máy bia.Dựa vào công suất sản xuất và công nghệ sản xuất của công ty ta có bảng tranhư sau:

Bảng 16: hệ số thải

Hệ số thải theo WHO Tải trọng nước thải (m 3 /m 3 bia) BOD 5 (kg/m 3 bia) SS (kg/m 3 bia)

Bảng 17: lượng chất bẩn sinh ra mổi ngày

Công suất sản xuất

20

QSX =

Ta có:

Bảng 18: lưu lượng sản xuất bia của công ty

Lưu lượng sản xuất tính theo Đơn vị Giá trị

QSXng : công suất sản xuất bia tính theo ngày,

QSXng = 54,8 (m3/ngđ)

N : tải trọng nước thải, N = 11 (m3nước thải/m3 bia)

Nhu cầu oxy hoá sinh học của nước thải:

(mg/l) 1709 1000

11

8 , 18 1000 N

(mg/l) 664 1000 11

3 , 7 1000 N

N

Trong đó:

NSS : tải trọng SS, NSS = 7,3 (kgSS/m3bia)

Bảng 19: thống kê các số liệu tính toán

Bảng 20: phân bố lưu lượng nước thải theo từng giờ trong ngày

Bảng 21: giá trị lưu lượng giới hạn theo giờ

Lưu lượng Đơn vị Giá trị

Bảng 22: giá trị giới hạn theo giây

Lưu lượng Đơn vị Giá trị

I.2 Mức độ làm sạch cần thiết của nước thải

Hiện tại thành phố Đồng Hới chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung màcông ty lại nằm trong khu vực dân cư, nước thải được đổ vào cống thải chung củathành phố Vì vậy nước thải sản xuất của công ty cổ phần bia Hà Nội – Quảng Bìnhsau khi xử lý cần đạt tiêu chuẩn loại B TCVN 5945 – 1995 trước khi thải vào môitrường tiếp nhận (cống thải thành phố)

Bảng 23: TCVN 5945 – 1995 (nước thải công nghiệp tiêu chuẩn thải)

TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn TCVN

% 100 1709

50 1709

% 100 L

L L BOD

%

A

C A

LC = 50 (mg/l)

I.2.2 Hiệu suất xử lý SS

% 85

% 100 664

100 664

% 100 C

C C SS

CA : nồng độ chất rắn lơ lửng của nước thải trước khi xử lý,

II.1 Lựa chọn phương án xử lý

II.1.1 Các thông số liên quan

Bảng 24: các thông số liên quan đến lựa chọn phương án xử lý

II.2 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ xử lý

II.2.1 Phương án I: xử lý nước thải kết hợp kị khí và hiếu khí

Vận chuyển Rác

Song chắn rác

Bể điều hòa

Bể UASB

Bể aeroten

Bể lắng

Hồ sinh học

Cống thải thành phố

II.2.2 Phương án II: xử lý sinh học hai bậc

Vận chuyển Rác

Song chắn rác

Bể điều hòa

Bể lắng I

Bể aeroten bậc I

Bể lắng II bậc I

Hồ sinh học Cống thải thành phố

Bể aeroten bậc II

Bể lắng II bậc II

Bùn tuần hoàn

Bể mêtan

Hình 5: Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ xử lý nước thải phương án II

III TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ, PHƯƠNG ÁN I

III.1 Song chắn rác

Song chắn rác là công trình xử lý sơ bộ, mục đích của quá trình này là khử cáctạp chất thô (giẻ, rác, lá cây, … ) có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành xử lýnước thải như làm tắc bơm, tăc đường ống hoặc kênh dẩn… Đây là bước quantrọng bảo đảm an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống

Nước thải sau khi qua ngăn tiếp nhận sẻ được dẩn tới song chắn rác bằngmương dẩn Do lưu lượng nước thải nhỏ nên ta chỉ sử dụng một song chắn rác vớiviệc cào rác tiến hành bằng thủ công

Bảng 25: các thông số thủy lực mương dẩn nước thải

Thông số Q maxs (l/s) Q tbs (l/s) Q mins (l/s)

55 , 13 K

H l V

Q n

Qmax : lưu lượng lớn nhất của nước thải, Qmax = 0,01355 m3/s

Vmax : vận tốc nước chảy qua song chắn rác, Vmax = 0,38 m/s

s : bề dày của thanh song, s = 0,008 m

– Tổn thất áp lực qua song chắn rác:

m 014 , 0 3 81 , 9 2

38 , 0 628 , 0 K g

, 0

008 , 0 83 , 1 sin l

= ξ

β : hệ số phụ thuộc vào tiết diện thanh song, lấy theo bảng

Minh Triết), lấy β = 1,83

α : góc nghiêng của song chắn so với hướng dòng chảy,

α = 600 – Chiều dài phần mở rộng của song chắn:

m 275 , 0 20 tg 2

3 , 0 5 , 0 tg

2

B B

Bs : chiều rộng của song chắn rác, Bs = 0,5 m

Bm : chiều rộng của mương dẩn, Bm = 0,3 m

ϕ : góc nghiêng phần mở rộng, ϕ = 200 – Chiều dài xây dựng song chắn rác:

L = 2 × L1 + L2 = 2 × 0,275 + 1 = 1,55 mTrong đó:

L2 : chiều dài phần công tác song chắn rác, L2 = 1 m

– Chiều sâu xây dựng của song chắn rác:

H = H1 + hs + 0,3 = 0,12 + 0,014 + 0,3 = 0,434 mTrong đó:

hs : tổn thất áp lực qua song chắn rác, hs = 0,014 m