Đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp sản xuất sạch hơn tại công ty CP bia NGK hạ long tỉnh quảng ninh luận văn thạc sĩ nông nghiệp

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHẠM THỊ THANH HẰNG ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SẢN XUẤT SẠCH HƠN TẠI CÔNG TY CP BIA & NGK HẠ LONG, THÀNH PHỐ HẠ LONG, TỈNH QUẢNG NINH Ngành

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

PHẠM THỊ THANH HẰNG

ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SẢN XUẤT SẠCH HƠN TẠI CÔNG TY CP BIA & NGK

HẠ LONG, THÀNH PHỐ HẠ LONG, TỈNH QUẢNG NINH

Ngành: Khoa hoc môi trương

Mã ngành: 8440301

Người hướng dan khoa học: PGS.TS Nguyễn Xuân Thành

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Kết quả nghiên cứu của luận văn là những đóng góp riêng dựa trên số liệu khảo sát thực tế, trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Những kết quả nghiên cứu kế thừa các công trình khoa học khác đều được trích dẫn theo đúng quy định

Nếu luận văn có sự sao chép từ các công trình khoa học khác, tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà Nội, ngày tháng 06 năm 2018

Tác giả luận văn

Phạm Thị Thanh Hằng

Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Xuân Thành đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này

Tôi xin chân thành cảm ơn tới Ban giám đốc và cán bộ nhân viên công ty CP bia

& NGK Hạ Long, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để

hỗ trợ, giúp đỡ trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài tại công ty

Cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè và người thân đã luôn bên cạnh tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong thời gian tôi học tập tại trường Học viện Nông Nghiệp Việt Nam

Hà Nội, ngày tháng 06 năm 2018

Tác giả luận văn

Phạm Thị Thanh Hằng

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục bảng biểu vii

Danh mục hình ảnh viii

Trích yếu luận văn ix

Thesis abstract xi

Phẩn 1 Mở đầu 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Giả thuyết khoa học 1

1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2

1.4 Phạm vi nghiên cứu 2

1.5 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 2

Phần 2 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu 3

2.1 Tổng quan về ngành công nghệ sản xuất bia 3

2.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của ngành công nghiệp sản xuất bia rượu trên thế giới và ở Việt Nam 3

2.1.2 Vai trò của ngành công nghiệp bia rượu trong phát triển kinh tế - xã hội ở Việt Nam 7

2.1.3 Quy trình công nghệ sản xuất bia hiện nay ở Việt Nam 9

2.2 Nguồn phát thải gây ô nhiễm môi trường từ công nghiệp sản xuất bia 14

2.2.1 Nguồn từ chất thải lỏng 14

2.2.2 Nguồn từ chất thải rắn 14

2.3 Tông quan về sản xuất sạch hơn và thực trạng áp dụng sản xuất sạch hơn trong ngành bia 15

2.3.1 Giới thiệu chung về sản xuất sạch hơn 15

2.3.2 Tình hình áp dụng sản xuất sạch hơn trong công nghiệp sản xuất bia trên thế giới và ở Việt Nam 22

Phần 3 Đối tượng, phạm vi, nội dung và phương pháp nghiên cứu 29

3.1 Đối tượng nghiên cứu 29

3.2 Phạm vi nghiên cứu 29

3.3 Nội dung nghiên cứu 29

3.3.1 Giới thiệu về Công ty CP bia & NGK Hạ Long 29

3.3.2 Thực trạng quản lý chất thải rắn và nước thải của công ty CP bia & NGK Hạ Long, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 29

3.3.3 Tính toán cân bằng vật chất trong quá trình sản xuất bia của Công ty CP bia & NGK Hạ Long 29

3.3.4 Xác định chi phí và nguyên nhân dòng thải phát sinh trong hoạt động sản xuất bia của Công ty CP bia & NGK Hạ Long 29

3.3.5 Đề xuất biện pháp sản xuất sạch hơn cho hoạt động sản xuất bia của Công ty CP bia & NGK Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 29

3.4 Phương pháp nghiên cứu 29

3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 29

3.4.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 30

3.4.3 Phương pháp phân tích, lấy mẫu 31

3.4.4 Phương pháp so sánh 32

3.4.5 Phương pháp tính toán cân bằng vật chất 32

3.4.6 Phương pháp kiểm toán dòng thải 32

3.4.7 Phương pháp tính Chi phí – Lợi ích 32

3.4.8 Phương pháp đánh giá các đề xuất sản xuất sạch hơn 33

Phần 4 Kết quả nghiên cứu và thảo luận 35

4.1 Giới thiệu về công ty CP bia & NGK Hạ Long 35

4.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của Công ty CP bia & NGK Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 35

4.1.2 Cơ cấu tổ chức và cơ sở hạ tầng của Công ty CP bia & NGK Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 38

4.1.3 Giới thiệu công nghệ và công xuất sản xuất bia của Công ty 39

4.1.4 Nguyên liệu chính sử dụng trong quá trình sản xuất bia của Công ty 41

4.1.5 Quy trình sản xuất bia của Công ty 43

4.1.6 Cân bằng vật chất trong quá trình sản xuất bia của Công ty 45

4.2 Thực trạng quản lý chất thải rắn và nước thải của công ty CP bia & NGK Hạ Long, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 50

v

4.2.1 Thực trạng quản lý chất thải rắn 50

4.2.2 Thực trạng quản lý nước thải 53

4.2.3 Đánh giá của người dân về công ty CP bia & NGK Hạ Long 60

4.3 Xác định chi phí và nguyên nhân dòng thải phát sinh trong hoạt động sản xuất bia của công ty CP bia & NGK Hạ Long 61

4.3.1 Định giá dòng thải trong hoạt động sản xuất của Công ty 61

4.3.2 Nguyên nhân phát sinh dòng thải 62

4.4 Đề xuất biện pháp sản xuất sạch hơn cho hoạt động sản xuất bia của công ty CP bia & NGK Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 64

4.4.1 Các cơ hội sản xuất sạch hơn 64

4.4.2 Lựa chọn các cơ hội sản xuất sạch hơn có thể thực hiện đối với Công ty CP Bia & NGK Hạ Long 65

4.4.3 Đánh giá tính khả thi đối với giải pháp lắp thiết bị ly tâm men 69

Phần V Kết luận – kiến nghị 74

5.1 Kết luận 74

5.2 Kiến nghị 75

Tài liệu tham khảo 76

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Các biện pháp SXSH có thể được áp dụng tại Yantai Second Distillery 24

Bảng 2.2 Các giải pháp và lợi ích khi áp dụng SXSH tại Công ty Cổ phần Bia Rượu Sài Gòn – Đồng Xuân 25

Bảng 2.3 Ước tính tiềm năng tiết kiệm có thể đạt được từ việc áp dụng sản xuất sạch hơn tại các nhà máy bia Việt Nam 27

Bảng 4.1 Diện tích các công trình chính của Công ty Cổ phần Bia & NGK Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 39

Bảng 4.2 Công nghệ sản xuất của Công ty Cổ phần Bia & NGK Hạ Long 39

Bảng 4.3 Nguyên liệu dùng để sản xuất 1000 lít bia hơi 42

Bảng 4.4 Cân bằng vật chất cho 1.000.000 lít bia của Công ty 46

Bảng 4.5 Thành phần và khối lượng các chất thải rắn phát sinh từ quá trình sản xuất bia của Công ty CP Bia & NGK Hạ Long 51

Bảng 4.6 Thành phần và khối lượng các chất thải rắn phát sinh từ hoạt động sinh hoạt của CBCNV tại Công ty CP Bia & NGK Hạ Long 52

Bảng 4.7 Các hình thức thu gom và xử lý chất thải rắn của Công ty CP bia & NGK Hạ Long 53

Bảng 4.8 Nguồn gốc phát sinh và đặc tính nước thải 54

Bảng 4.9 Lưu lượng nước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất bia của công ty CP bia & NGK Hạ Long 55

Bảng 4.10 Kết quả phân tích chất lượng nước thải trước xử lý của Công ty CP bia & NGK Hạ Long 58

Bảng 4.11 Kết quả phân tích chất lượng nước thải trước sau xử lý của Công ty CP bia & NGK Hạ Long 59

Bảng 4.12 Đánh giá của người dân về công ty CP bia & NGK Hạ Long 60

Bảng 4.13 Chi phí bên trong của công ty trong 1 quý 61

Bảng 4.14 Chi phí bên ngoài của công ty trong 1 quý 62

Bảng 4.15 Xác định nguyên nhân dòng thải 63

Bảng 4.16 Các cơ hội sản xuất sạch hơn của Công ty CP Bia & NGK Hạ Long 64

Bảng 4.17 Bảng sàng lọc các cơ hội sản xuất sạch hơn 66

Bảng 4.18 Phân tích, lựa chọn giải pháp sản xuất sạch hơn tối ưu 68

Bảng 4.19 Bảng tính NPV, IRR, PB 71

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 Lịch sử tiếp cận sản xuất sạch hơn 16

Hình 2.2 Sơ đồ các giải pháp kĩ thuật để đạt được sản xuất sạch hơn 20

Hình 2.3 Quy trình các bước thực hiện đánh giá sản xuất sạch hơn 22

Hình 2.4 Các thành phần giảm thiểu khi áp dụng công nghệ mới tại nhà máy bia Tinama 23

Hình 4.1 Cổng chính Công ty Cổ phần Bia & NGK Hạ Long 35

Hình 4.2 Cơ cấu tổ chức của Công ty Cổ phần Bia & NGK Hạ Long 38

Hình 4.3 Quy trình sản xuất của Công ty Bia & NGK Hạ Long 43

Hình 4.4 Sơ đồ dòng thải phát sinh từ 1.000.000 lít bia 49

Hình 4.5 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải của Công ty CP bia & NGK Hạ Long 56

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Phạm Thị Thanh Hằng

Tên Luận văn: Đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp sản xuất sạch hơn tại công ty

CP bia & NGK Hạ Long, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh

Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

Mục đích nghiên cứu

- Đánh giá thực trạng xả chất thải rắn, lỏng trong quá trình sản xuất bia của Công

ty CP bia & NGK Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh;

- Đề xuất giải pháp sản xuất sạch hơn nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ hoạt động sản xuất bia của Công ty CP bia & NGK Hạ Long

Phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp chính được sử dụng nhằm nghiên cứu đề tài là:

- Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp: Thu thập số liệu về tình hình sản xuất, nhu cầu sử dụng nguyên vật liệu, năng lượng và hiện trạng môi trường tại Công ty

- Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp:

+ Phương pháp điều tra bảng hỏi: Lập bảng hỏi và tiến hành phỏng vấn cán bộ quản lý, kĩ sư tại Công ty CP bia & NGK Hạ Long và người dân xung quanh khu vực Công ty liên quan đến tình hình sản xuất và ảnh hưởng xấu đến môi trường tại Công ty + Phương pháp khảo sát thực địa: Khảo quá trình sản xuất bia tại Công ty và đưa

ra phân tích cho từng công đoạn sản xuất

- Phương pháp phân tích, lấy mẫu: Tiến hành lấy mẫu thẩm tra nước thải trước xử

lý và sau xử lý vào 2 đợt tháng 6/2017 và tháng 9/2017 để thấy được hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải

- Phương pháp tính toán cân bằng vật chất: Dựa vào các yếu tố đầu vào, đầu ra để tính toán cân bằng vật chất cho từng công đoạn và cho cả quy trình sản xuất để xác định các khâu lãng phí và kém hiệu quả trong quy trình sản xuất bia

- Phương pháp kiểm toán dòng thải: Tiến hành kiểm kê các dòng nguyên liệu đầu vào, đầu ra cho từng công đoạn, cho toàn quy trình sản xuất bia nhằm xác định các thành phần, tính chất của các chất ô nhiễm đầu ra

- Phương pháp tính Chi phí – Lợi ích: Tính toán chi phí – lợi ích nhằm xác định rõ hiệu quả kinh tế của các giải pháp, các hoạt động bảo vệ môi trường được đề xuất

- Phương pháp đánh giá các đề xuất sản xuất sạch hơn: Phân chia các đề xuất sản xuất sạch hơn thành 3 nhóm giải pháp là giải pháp có thể thực hiện ngay, giải pháp cần đánh giá thêm và giải pháp bị loại bỏ

Kết quả chính và kết luận

1 Dòng thải của Công ty gồm 11 dòng thải phát sinh từ các công đoạn khác nhau với các nguyên nhân khác nhau (14 nguyên nhân) Trong đó có 7 nguyên nhân khách quan và 7 nguyên nhân chủ quan

2 Có 22 giải pháp sản xuất sạch hơn được đề xuất nhằm hạn chế 14 nguyên nhân nói trên

3 Trong 4 giải pháp cần phân tích thêm có giải pháp lắp đặt hệ thống ly tâm men được lựa chọn để đánh giá tính khả thi về kinh tế, kỹ thuật và môi trường khi áp dụng cho Công ty:

+ Tính khả thi về kinh tế: NPV > 0, IRR = 29% > r (15%), khấu hao của máy là

10 năm trong đó thời gian hoàn vốn của dự án là 3,3 năm, sau 3,3 năm Công ty bắt đầu thu lãi

+ Tính khả thi về kỹ thuật: Hệ thống được lắp đặt làm tăng chất lượng sản phẩm, công suất làm việc cao, diện tích đã có sẵn, mức độ tự động hóa cao nên việc vận hành trở nên đơn giản, giảm chi phí nhân công vận hành và tránh được các sự cố đáng tiếc + Tính khả thi về khía cạnh môi trường: Nếu áp dụng giải pháp có thể tiết kiệm được 24.000 lít bia/quý năm, tương đương với giảm được 24.000 lít nước thải/quý Tương đương sẽ giảm được: 1,53 kg BOD5; 0,74 kg COD; 0,54 kg TSS; 69,6 MPN colifrom xả vào môi trường

THESIS ABSTRACT

Master candidate: Pham Thi Thanh Hang

Thesis title: Assessment of current situation and proposed cleaner production solution at

Ha Long Brewery & Beer Joint Stock Company, Ha Long City, Quang Ninh Province

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives

- Assessment of the discharge of solid and liquid waste in the brewing process of

Ha Long Brewery & Beer Joint Stock Company, Quang Ninh province;

- Proposed cleaner production solution to reduce environmental pollution from beer production of Ha Long Beer & Beer Joint Stock Company

Materials and Methods

The main methods used to study the subject are:

- Method of secondary data collection: Collecting data on production situation, demand for raw materials, energy and environmental status in the company

- Method of primary data collection:

+ Questionnaire survey method: Questionnaires and interviews with managers and engineers at Ha Long Brewery & Beer Company and people around the Company related to the production and photos Harmful to the environment at the Company + Method of field survey: The process of beer production in the company and analysis for each stage of production

- Method of analysis and sampling: Take samples of wastewater prior to treatment and after treatment in 2 phases in June, 2017 and September, 2017 to see the efficiency

of wastewater treatment system

- The method of calculating material balance: Based on input and output factors to calculate the material balance for each stage and also the production process to identify wasteful and inefficient stages beer production process

- Method of waste stream audit: Carry out the inventory of inputs, outputs for each stage, for the whole process of beer production to determine the components and properties of the pollutants

- Cost - benefit calculation method: To calculate the cost - benefit to determine the economic efficiency of proposed solutions and environmental protection activities

- Methodology for evaluating cleaner production proposals: Dividing cleaner production proposals into 3 groups of solutions is a feasible solution, a solution that needs further evaluation and a solution to be rejected

Main findings and conclusions

1 Waste stream of the Company consists of 11 wastes arising from different stages with different causes (14 causes) There are 7 objective reasons and 7 subjective reasons

2 There are 22 proposed cleaner production solutions to limit the above 14 causes

3 Among the 4 solutions that need to be analyzed, there are solutions to install the selected centrifuge system to evaluate the economic, technical and environmental feasibility when applied to the company:

+ Economic feasibility: NPV> 0, IRR = 29%> r (15%), depreciation of the machine is 10 years, the payback period of the project is 3.3 years, after 3.3 years The company started to earn interest

+ Technical feasibility: The system is installed to increase product quality, high capacity, available area, high automation level, so the operation is simple, reduce costs Human operators and avoid the unfortunate incident

+ Environmental feasibility: If the solution can save 24.000 liters of beer / quarter, equivalent to reducing 24.000 liters of wastewater per quarter Equivalent reduction: 1,53

kg BOD5; 0,74 kg COD; 0,54 kg TSS; 69,6 MPN coliform discharge into the environment

1

PHẨN 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Bia là đồ uống được tiêu thụ nhiều nhất trong các loại nước uống ở Việt Nam Với nhu cầu sử dụng sản phẩm gia tăng một cách đột biến thì đáp ứng lại là nguồn cung sẽ tăng lên dẫn đến hàng loạt nhà máy bia liên tục mọc lên kéo theo

đó lượng chất thải phát sinh sẽ tăng Tuy nhiên khi lượng chất thải tăng như vậy thì không chắc chắn các nhà máy đã xử lý hết Một số nguyên nhân như không vận hành hệ thống xử lý hoặc hiệu quả xử lý còn thấp

Sản xuất bia là một quá trình đòi hỏi hệ thống thiết bị có công suất lớn, tiêu tốn nhiều nguồn nguyên liệu và nhiên liệu như nước, điện, than đốt…thải ra chất thải bao gồm cả 3 dạng rắn, lỏng, khí Bên cạnh đó nước thải trong quá trình sản xuất bia chứa một lượng lớn chất hữu cơ, pH và nhiệt độ cao yêu cầu cần phải được xử lý trước khi thải bỏ ra ngoài môi trường Tuy nhiên để hướng đến sản xuất bền vững, mục tiêu cần quan tâm là quản lý và giảm thiểu chất thải tại nguồn Để quản lý các chất thải này đã có nhiều biện pháp khác nhau nhưng ưu tiên hàng đầu vẫn là các biện pháp sản xuất sạch hơn

Công ty CP bia & NGK Hạ Long luôn dẫn đầu trong ngành công nghiệp đồ uống, nước giải khát ở Quảng Ninh Hiện nay công ty vẫn sản xuất theo quy mô quy trình cũ nhưng với yêu cầu phát triển sản xuất bền vững của thị trường cũng như xu thế hiện nay trên thế giới nói chung, Việt Nam nói riêng thì Công

ty cần tiếp cận và áp dụng các biện pháp sản xuất sạch hơn vào quá trình sản xuất Việc áp dụng các quy trình sản xuất sạch hơn sẽ hạn chế được sự phát sinh chất thải, tổn hao vật chất và năng lượng trong quá trình sản xuất đem lại hiệu quả kinh tế cũng như giảm chi phí đầu vào và đầu ra của quy trình sản xuất Do vậy, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp sản xuất sạch hơn tại công ty CP bia & NGK Hạ Long, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh”

1.2 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Sản xuất sạch hơn vẫn được xem là biện pháp có hiệu quả và đem lại nhiều lợi ích nhất Việc áp dụng quy trình sản xuất sạch hơn sẽ hạn chế được

sự phát sinh chất thải ra môi trường đồng thời đem lại nhiều lợi ích cho doanh

nghiệp như giảm chi phí xử lý, giảm chi phí về nguyên vật liệu, nâng cao hiệu quả kinh tế

Sản xuất bia lả một trong những ngành công nghiệp tiêu tốn nhiều năng lượng và có lượng nước thải phát sinh lớn, thành phần chủ yếu giàu chất hữu cơ Công ty CP bia & NGK Hạ Long hiện nay vẫn đang sản xuất trên dây truyền cũ, việc áp dụng sản xuất sạch hơn là vô cùng cần thiết nhằm hướng tới mục tiêu phát triển bền vững đồng thời cũng giảm lượng dòng thải phát sinh và tiết kiệm tiền đóng phí xả nước thải hàng năm, đồng thời giảm ô nhiễm môi trường

1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

Tìm hiểu quy trình sản xuất bia và đánh giá sự thất thoát dòng vật chất trong các công đoạn sản xuất, từ đó đề xuất các giải pháp SXSH

1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Phạm vi nghiên cứu của đề tài bao gồm:

- Đối tượng: Quy trình sản xuất bia trong đó được quan tâm là dòng vật chất trong quy trình sản xuất bia

- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 4/2017 đến tháng 4/2018

- Địa điểm nghiên cứu: Công ty CP bia & NGK Hạ Long

1.5 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Đi kèm với phát triển công nghiệp là phát thải ô nhiễm và tác động xấu tới môi trường, đã có nhiều hướng, nhiều giải pháp, nhiều công nghệ được áp dụng

để hạn chế ô nhiễm môi trường do sản xuất công nghiệp Ngành bia là ngành công nghiệp tiêu tốn nhiều năng lượng và phát sinh nước thải chứa nhiều thành phần ô nhiễm Việc ứng dụng sản xuất sạch hơn trong ngành công nghiệp sản xuất bia sẽ làm giảm việc phát thải các chất ô nhiễm và tiết kiệm chi phí cho xử

lý nước thải cũng như tiết kiệm chi phí xả thải của Công ty

3

PHẦN 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA

2.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của ngành công nghiệp sản xuất bia rượu trên thế giới và ở Việt Nam

Bia là một trong các đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ VTCN được sản xuất bằng quá trình lên men đường

lơ lửng trong môi trường lỏng và nó không được chưng cất sau khi lên men Dung dịch đường không bị lên men thu được từ quá trình ngâm nước được gọi là hèm bia Quá trình sản xuất bia được gọi là nấu bia (Bách khoa toàn thư mở Wikipedia, 2017)

a Sự hình thành và phát triển của ngành công nghiệp sản xuất bia rượu trên thế giới

Tại châu Âu, trong thời Trung cổ, bia chủ yếu được sản xuất trong gia đình Vào thế kỷ 14 và 15, việc sản xuất bia đã dần dần chuyển từ hoạt động gia đình sang hoạt động thủ công, với các quán bia và tu viện sản xuất bia của mình hàng loạt để tiêu thụ Với sự phát minh ra động cơ hơi nước năm 1765, công nghiệp hóa sản xuất bia đã trở thành sự thật Các cải tiến mới trong công nghệ sản xuất bia đã xuất hiện cùng với sự ra đời của nhiệt kế và tỷ trọng kế vào thế kỷ 19, đã cho phép các nhà sản xuất bia tăng tính hiệu quả và kiểm soát nồng độ cồn Năm 1953, Morton W Coutts, một người New Zealand đã phát triển kỹ thuật lên men liên tục và nó là một cuộc cách mạng trong công nghiệp bia do nó làm giảm thời gian ủ và sản xuất bia trước đây là 4 tháng xuống còn chưa đầy 24 giờ Ngày nay, công nghiệp bia là công việc kinh doanh khổng lồ toàn cầu, bao gồm chủ yếu là các tổ hợp được ra đời từ các nhà sản xuất nhỏ hơn (Bách khoa toàn thư

mở Wikipedia, 2017)

Ngành bia thế giới nhìn chung đã bước vào giai đoạn trưởng thành và bão hòa, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm 2011-2015 vào khoảng -0,7% Cơ cấu tiêu thụ dịch chuyển từ các quốc gia phát triển với nền văn hóa bia lâu đời sang các quốc gia đang phát triển có ngành bia non trẻ Tính đến năm 2015, tỷ trọng tiêu thụ bia tại Châu Á chiếm 35% tổng sản lượng bia tiêu thụ trên toàn thế giới Lượng tiêu thụ bia tập trung tại các nước như Nga, Brazil, Ấn Độ, Trung Quốc… với động lực thúc đẩy tăng trưởng trong tiêu thụ là việc tự do hóa thương mại,

thu nhập đầu người tăng và cơ cấu dân số có tỷ trọng người trong độ tuổi lao động cao Đi ngược lại với xu hướng giảm của ngành bia thế giới ngoài khu vực châu Á còn có Châu Phi, với lượng tiêu thụ tăng đều đặn qua các năm đi liền với bùng nổ dân số và tình hình kinh tế khu vực có sự tăng trưởng mạnh Trong giai đoạn 2015-2020, Châu Phi được dự kiến là khu vực có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất, khoảng 5,2%/năm Châu Á vẫn sẽ tiếp tục là thị trường tiêu thụ bia lớn nhất thế giới, với lượng tiêu thụ kỳ vọng tăng từ 63,3 tỷ lít lên 90 tỷ lít vào năm 2020 (Đỗ Phương Thảo, 2017)

Ngành bia thế giới có thể được miêu tả bằng hai xu hướng là xu hướng hợp nhất bắt đầu từ thế kỷ XX và xu hướng toàn cầu hóa từ cuối thế kỷ XX Cụ thể, tính đến năm 2015, bốn hãng bia lớn nhất đã nắm giữ gần 50% thị phần toàn thế giới Từ năm 1997 đến nay, tốc độ tăng trưởng trong lượng tiêu thụ bia biến động mạnh, nhưng có sự tương quan với tốc độ tăng trưởng GDP của thế giới Điều này là do tiêu thụ bia bị ảnh hưởng mạnh bởi sự thịnh vượng của nền kinh tế cũng như mức thu nhập của người dân Tuy nhiên, kể từ năm 2011, mức tăng trưởng trong lượng tiêu thụ bia thế giới bắt đầu thấp hơn so với tăng trưởng GDP thế giới – một dấu hiệu cho thấy ngành bia thế giới bắt đầu đi vào giai đoạn trưởng thành và bão hòa Cụ thể, trong giai đoạn 2012-2015, tăng trưởng GDP thế giới được duy trì ở mức trên 2,45% nhưng tốc độ tăng trưởng trong lượng tiêu thụ bia thế giới chỉ ở mức dưới 0,5% và thậm chí trong năm 2015 còn chạm mức tăng trưởng âm (-2,79%) (Đỗ Phương Thảo, 2017)

Trong giai đoạn 1997-2015, quy mô sản xuất của ngành bia thế giới tăng từ mức 1296 tỷ lít bia trong năm 1997 lên đến hơn 1932 tỷ lít trong năm 2015 Trong đó, châu Âu, từng là khu vực sản xuất bia nhiều nhất thế giới, đã đi vào giai đoạn bão hòa với sản lượng giảm liên tục từ 59,15 tỷ lít bia năm 2007 xuống còn 52,18 tỷ lít năm 2015 Trong giai đoạn 1997-2007, sản lượng bia sản xuất tại Châu Âu vẫn tăng chủ yếu nhờ vào sự phát triển của thị trường bia tại các nước Đông Âu như Nga với sản lượng bia tăng từ 2,53 tỷ lít lên đến 11,5 tỷ lít trong năm 2007 Tuy nhiên từ sau 2007, hầu hết các quốc gia sản xuất bia lớn tại châu

Âu đồng loạt thu hẹp quy mô sản xuất như Đức, Anh, Nga, Tây Ban Nha, Hà Lan…từ đó khiến cho sản lượng sản xuất bia toàn khu vực cũng giảm theo (Đỗ Phương Thảo, 2017)

Đi cùng với xu hướng bão hòa trên là thị trường Bắc Mỹ và Mỹ Latinh Châu Mỹ cũng đã từng là một khu vực trung tâm của ngành bia thế giới với sản

5

lượng sản xuất bia lớn thứ hai chỉ sau Châu Âu Trong suốt giai đoạn

1997-2015, sản lượng bia sản xuất tại khu vực Bắc Mỹ và Mỹ Latinh đi ngang, lần lượt duy trì ở mức trên 32 tỷ lít/năm và 15 tỷ lít/năm (Đỗ Phương Thảo, 2017)

Ngược lại với xu hướng thoái trào tại châu Âu và châu Mỹ, sản lượng sản xuất bia tại châu Á và châu Phi thể hiện xu hướng tăng rõ rệt trong giai đoạn 1997-2015 Trong giai đoạn này, quy mô sản xuất tại thị trường bia châu Á tăng gấp đôi từ 32,12 tỷ lít trong năm 1997 lên đến 69,21 tỷ lít vào năm 2015 và trở thành khu vực sản xuất bia lớn nhất thế giới kể từ năm 2009 Tăng trưởng trong khu vực chủ yếu đến từ các quốc gia có văn hóa tiêu thụ bia mạnh mẽ như Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam, Phillippines…Tuy nhiên, sức nóng của thị trường bia châu Á đang có dấu hiệu giảm nhiệt trong các năm gần đây Cụ thể, sản lượng sản xuất bia tại Trung Quốc, quốc gia sản xuất bia lớn nhất thế giới bắt đầu giảm liên tiếp từ năm 2013 và quy mô sản xuất tại Nhật Bản cũng biến động nhưng theo xu hướng giảm dần Tăng trưởng trong khu vực này giờ đây tập trung vào các quốc gia đang phát triển như Việt Nam, Thái Lan, Ấn Độ, Philippines, Campuchia…với sản lượng sản xuất trong các năm gần đây chưa có dấu hiệu ngừng tăng (Đỗ Phương Thảo, 2017)

Bên cạnh châu Á, Châu Phi là một thị trường được đánh giá là có ngành bia chỉ vừa bắt đầu, vẫn trong giai đoạn non trẻ và còn rất nhiều tiềm năng tăng trưởng Quy mô ngành tại khu vực này tăng từ 5,81 tỷ lít/năm lên 14,20 tỷ lít/năm trong giai đoạn 1997-2015 với động lực đến từ yếu tố dân số, đặc biệt là nhóm dân trong độ tuổi lao động, tăng mạnh; tốc độ đô thị hóa nhanh và tốc độ tăng trưởng GDP cũng ngày một tăng Tính đến năm 2015, Nam Phi và Nigeria

là hai quốc gia sản xuất bia nhiều nhất ở châu Phi với sản lượng lần lượt là 3,21

tỷ lít và 2,7 tỷ lít bia (Đỗ Phương Thảo, 2017)

b Sự hình thành và phát triển của ngành công nghiệp sản xuất bia rượu ở Việt Nam

So với bề dày lịch sử kéo dài từ cách đây 7000 năm của ngành bia thế giới, ngành bia tại Việt Nam bắt đầu muộn hơn Đến nay, ngành công nghiệp sản xuất bia đã có lịch sử hơn 100 năm Vào cuối thế kỷ 19, hoạt động sản xuất bia được người Pháp đưa vào Việt Nam thông qua hai cơ sở sản xuất là Nhà máy Bia Hà Nội (thành lập năm 1890) và Nhà máy Bia Sài Gòn (thành lập năm 1875) Từ

1875 đến nay, ngành bia Việt Nam đã có rất nhiều đổi mới và phát triển, thu hút vốn đầu tư và mối quan tâm từ cả trong và ngoài nước Trong quá trình hình thành và phát triển, ngành sản xuất bia có mức tăng trưởng mạnh vào thời kỳ mở

cửa và trở thành một ngành công nghiệp thế mạnh khi Việt Nam gia nhập WTO (Đỗ Phương Thảo, 2017)

Từ chỗ chỉ có 2 nhà máy bia Hà Nội và Sài Gòn, đến nay, ngành bia Việt Nam đã phát triển với 129 cơ sở sản xuất bia nằm trên 43 tỉnh, thành phố với sản lượng sản xuất trong năm 2015 đạt 4,6 tỷ lít Sản lượng sản xuất bia tại Việt Nam tăng trưởng đều đặn qua các năm trong giai đoạn 1996-2015 Điều này là do thói quen tiêu thụ bia ngày càng phát triển và được ưa chuộng tại Việt Nam Thêm vào đó, các doanh nghiệp sản xuất trong nước cũng tích cực đầu tư xây dựng thêm nhà máy, liên tục nâng công suất toàn ngành Từ giai đoạn 2001-2015, chỉ

số CAGR 5 năm đều ở mức 2 con số, với mức CAGR 5 năm gần nhất là 10,93% Tính đến năm 2015, theo thống kê của Kirin Holdings, tổng sản lượng bia sản xuất tại Việt Nam là 4,6 tỷ lít, trở thành quốc gia sản xuất bia lớn thứ 8 thế giới

và thứ 3 châu Á, chỉ sau Trung Quốc và Nhật Bản (Đỗ Phương Thảo, 2017) Theo thống kê của tổ chức nghiên cứu thị trường Eurowatch công bố, 3 tỷ lít bia tiêu thụ ở Việt Nam trong năm 2013, tương đương khảng 3 tỷ USD Tuy nhiên, 3 tỷ lít bia lại gần như chỉ phục vụ cho nhu cầu trong nước, ước tính trung bình mỗi người Việt có nhu cầu sử dụng khoảng 32 lít bia trên một năm Với mức tiêu thụ đó, Việt Nam luôn nằm trong top 25 nước uống bia nhiều nhất thế giới, đứng thứ 3 ở Châu Á chỉ sau Trung Quốc và Nhật Bản (Đỗ Phương Thảo, 2017) Để lý giải cho mức tiêu thụ trên ta có thể thấy ảnh hưởng lớn nhất là do sự phát triển của đất nước ngày một đi lên, với sự gia nhập tổ chức thương mại thế giới (WTO) là bước đầu tiên phong cho việc mở cửa thị trường góp phần phát triển kinh tế Đời sống vật chất tăng thì nhu cầu tiêu thụ Bia tăng theo tỉ lệ thuận Bên cạnh đó Việt Nam cũng là một nước có dịch vụ du lịch phát triển nên sản lượng sử dụng Bia là rất cao Về tiêu thụ, trong năm 2015, người Việt Nam tiêu thụ 3,8 tỷ lít bia, đạt mức tiêu thụ cao nhất Đông Nam Á, đứng thứ 3 Châu Á và thứ 11 toàn thế giới Với tiềm năng lớn như vậy, việc các tập đoàn bia ngoại gia nhập vào thị trường bia Việt Nam là một điều tất yếu Điển hình là tập đoàn bia Heineken đầu tư vào ngành bia Việt Nam từ năm 1991 với việc thành lập Công

ty TNHH Nhà máy Bia Việt Nam Theo sau đó là hàng loạt các tập đoàn lớn trên thế giới như Carlsberg (sở hữu 100% Công ty Bia Huế và 17% tại Habeco), Sapporo với nhà máy bia tại Long An đi vào hoạt động từ 2011 với công suất tối

đa 150 triệu lít/năm hay AB-Inbev với nhà máy tại Bình Dương khánh thành năm

2015 với công suất 100 triệu lít/năm (Đỗ Phương Thảo, 2017)

7

Khi lập quy hoạch phát triển ngành bia- rượu- nước giải khát đến năm 2010 tầm nhìn 2015, Bộ Công Thương đưa ra sản lượng dự báo sẽ đạt 2,7 tỷ lít vào năm 2010, tuy nhiên chỉ sau 2 năm lập ra quy hoạch Bộ Công Thương đã phải xem xét điều chỉnh lên 3 tỷ lít để phù hợp với tốc độ tăng trưởng về sản xuất và mức tiêu dùng trong thực tế (Đỗ Phương Thảo, 2017) Có thể thấy ngành Bia là một ngành công nghiệp mũi nhọn của Việt Nam

Thông qua sản lượng và mức tiêu dùng thì vai trò của ngành công nghiệp Bia đóng góp vào quá trình phát triển kinh tế của đất nước là rất lớn Không chỉ đóng góp cho ngân sách nhà nước mà ngành bia còn giải quyết một lượng lớn lao động giúp đất nước xóa đói giảm nghèo Báo cáo năm 2013 của Bộ Công Thương cho biết tổng giá trị gia tăng tạo bởi chuỗi giá trị ngành bia đạt gần 50.000 tỷ đồng, trong đó khu vực sản xuất bia tạo ra khoảng 30.000 tỷ đồng, các hoạt động đầu vào của sản xuất trên 7.500 tỷ đồng, các hoạt động đầu ra gần 12.500 tỷ đồng Ngành đã giải quyết một lượng lớn lao đồng bao gồm khoảng 14.330 lao động tham gia trực tiếp vào khu vực sản xuất cùng với trên 280.000 người tham gia vào hoạt động của hệ thống phân phối, dịch vụ và các ngành công nghiệp hỗ trợ khác Ngân sách mà ngành bia nộp cho nhà nước đạt 19.135 tỷ đồng chiếm gần 4,5% khoản thu ngân sách nhà nước ở lĩnh vực sản xuất kinh doanh (Quang Lộc, 2014)

2.1.2 Vai trò của ngành công nghiệp bia rượu trong phát triển kinh tế - xã hội ở Việt Nam

Trong Quy hoạch tổng thể phát triển ngành Bia - Rượu - Nước giải khát Việt Nam đến năm 2010 (theo Quyết định số 28/2002/QĐ-TTg ngày 6/2/2002 và quyết định sửa đổi số 58/2003/QĐ-TTg ngày 17/4/2003) đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, ngành được xác đinh là một ngành kinh tế quan trọng của đất nước Sau khi có sự phân cấp của Chính phủ, ngày 21 tháng 5 năm 2009 Bộ trưởng Bộ Công Thương ký Quyết định số 2435 QĐ/BCT ban hành Quy hoạch phát triển ngành Bia – Rượu – Nước giải khát Việt Nam đến năm 2015,tầm nhìn

2025, với mục tiêu là “Xây dựng Ngành Bia – Rượu – Nước giải khát Việt Nam thành một ngành kinh tế quan trọng, sản xuất ra nhiều sản phẩm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu, đóng góp ngày càng nhiều cho ngân sách nhà nước; các sản phẩm bia, rượu, nước giải khát được sản xuất có chất lượng cao, có

uy tín, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, đa dạng về mẫu mã và chủng loại có

thương hiệu hàng hóa và khả năng cạnh tranh trong quá trình hội nhập với khu vực và thế giới”

Vai trò đó của ngành được thể hiện qua các mặt tác động chủ yếu như sau:

- Đóng góp về giá trị sản xuất và kim ngạch xuất khẩu

Giá trị sản xuất công nghiệp của ngành không ngừng tăng lên, từ giá trị 10.037 tỷ đồng năm 2.000 lên 26.274 tỷ động (tính theo giá cố định năm 1994) vào năm 2007 Đóng góp về giá trị sản xuất của ngành bia – rượu – nước giải khát vào ngành sản xuất thực phẩm đồ uống tương đối cao, hàng năm chiếm tỷ trọng khoảng 22% Về giá trị tăng thêm thì ngành có giá trị tăng thêm tăng liên tục cả về con số tuyệt đối, cả về tỷ trọng đóng góp vào giá trị tăng thêm của ngành công nghiệp và tổng sản phẩm quốc nội Năm 2000, giá trị tăng thêm của ngành đạt 5.246,46 tỷ đồng, chiếm 6,88 % giá trị tăng thêm của ngành đã đạt hơn 13.000 tỷ đổng, chiếm 8,79% giá trị tăng thêm ngành công nghiệp và 2,85% GDP cả nước Bên cạnh đó, kim ngạch xuất khẩu của ngành cũng có tốc độ tăng trưởng nhanh, trung bình trên 21%/năm Đến năm 2007, ngành này đã đóng góp trên 55 triệu USD vào kim ngạch xuất khẩu cả nước

- Thu nộp ngân sách nhà nước và giải quyết việc làm

Bảng dữ liệu của Công ty S.S Steiner – USA, năm 2013, chỉ ra rằng Việt Nam xếp hạng thứ 52 tính theo sản lượng bia bình quân đầu người, ở mức trung bình thấp trên thế giới Lượng bia tiêu thụ của người Việt Nam là 34,3 lít/người, hiện vẫn thấp hơn nhiều nước trong khu vực Trong đó, Lào dẫn đầu với 50,8 lít/người; tiếp đến là Nhật Bản 44 lít/người; Hàn Quốc 42,8 lít/người; Thái Lan 38,1 lít/người; Trung Quốc 37,3 lít/người (Hoàng Hà, 2015)

Theo Báo cáo điều tra gần đây của Viện nghiên cứu Chiến lược, Chính sách công nghiệp – Bộ Công Thương, sản lượng bia cả nước năm 2010 là 2.420 triệu lít, năm 2012 là 2,978 triệu lít Năm 2008, lợi nhuận trước thuế của ngành bia chỉ đạt 2.318 tỷ đồng, đến năm 2013 là 10.150 tỷ đồng Cũng theo báo cáo này, năm

2012 tính riêng khu vực sản xuất bia, nộp ngân sách của các doanh nghiệp chiếm gần 4,5% số thu ngân sách nhà nước thuộc lĩnh vực sản xuất kinh doanh (không

kể thu từ dầu thô, hải quan và viện trợ không hoàn lại), đạt 19.134, 9 tỷ đồng Trong đó riêng thuế tiêu thụ đặc biệt là 12.987,4 tỷ đồng, thuế VAT là 3.014 tỷ đồng, còn lại là thuế xuất nhập khẩu và các khoản thu khác Một loạt các hoạt động khác ở khu vực dịch vụ, thương mại, vận tải, bán buôn, bán lẻ hỗ trợ cho

9

sản xuất kinh doanh của doanh nghiệp cũng phát sinh những khoản thu đáng kể cho ngân sách Tổng các nguồn thu khác liên quan tới bia năm 2012 là 11.705 tỷ đồng: thuế VAT từ dịch vụ là 4924,6 tỷ đồng, thuế VAT từ bán lẻ là 2.457 tỷ đồng, thuế thu nhập cá nhân là 2724 tỷ đồng, thuế xuất nhập khẩu là 244 tỷ đồng (Hoàng Hà, 2015)

Đáng chú ý, báo cáo này chỉ ra vào năm 2012, số lao động làm việc tại các nhà máy sản xuất bia là 67.705 người, trong đó có 3.220 người làm thời vụ Tại các cơ sở dịch vụ, cửa hàng kinh doanh bia, số lao động là 186.311 người, riêng nhân viên nhà hàng là 173.400 người Ngoài ra, để ngành bia sản xuất, tiêu thụ

ổn định đòi hỏi có những hoạt động hỗ trợ từ các ngành khác như nông nghiệp, công nghiệp bao bì, đóng gói, vận tải, makerting với tổng lao động tham gia là 40.666 người (Hoàng Hà, 2015)

- Đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của con người

Không chỉ có ăn, mặc, ở, đi lại, uống cũng là một trong những nhu cầu không thể thiếu của con người Từ xa xưa con người đã biết sử dụng các loại nước uống tự nhiên như nước suối, nước mưa,…để bổ sung lượng nước cho cơ thể Đời sống xã hội gày càng cao thì nhu cầu về đồ uống cũng tăng lên Các sản phẩm bia ngành càng đa dạng phong phú đã đáp ứng được nhu cầu thiết yếu của người dân và giảm đáng kể một lượng nhập khẩu đồ uống

2.1.3 Quy trình công nghệ sản xuất bia hiện nay ở Việt Nam

Tất cả các loại bia đều được sản xuất theo một quy trình dựa trên một công thức Chìa khóa của quá trình sản xuất bia là ngũ cốc đã được “malt hóa”, tùy đặc điểm truyền thống vùng miền mà loại ngũ cốc được sử dụng có thể là đại mạch, lúa mì hay đôi khi là lúa mạch đen Quy trình sản xuất bia hiện nay ở Việt Nam được tóm tắt như sau:

- Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu (malt)

Bên trong hạt lúa mạch có chứa nhiều thành phần dinh dưỡng.Người ta sàng phân loại hạt theo một kích cỡ nhất định để đảm bảo các hạt sử dụng có kích thước đều nhau Thông thường loại hạt có bề ngang từ 2.5mm trở lên sẽ được chọn sử dụng Các hạt được chọn đồng đều thì giai đoạn nảy mầm sẽ diễn

ra đồng đều hơn

Trong giai đoạn nảy mầm, bên trong hạt lúa mạch diễn ra rất nhiều sự biến đổi Đầu tiên, các thành phần dinh dưỡng như tinh bột và protein bên trong sẽ

được phân giải Lúa mạch đang trong quá trình nảy mầm còn được gọi là “Malt xanh – Green Malt” Bằng cách tác động theo hướng thúc đẩy hoặc hạn chế quá trình biến đổi này mà người ta tạo ra loại malt có chất lượng phù hợp với loại bia mình mong muốn

Bên trong Green Malt có chứa rất nhiều enzym - vốn là yếu tố cực kỳ quan trọng trong giai đoạn nấu tiếp theo Ở gian đoạn sấy khô, người ta sẽ tác động làm dừng quá trình nảy mầm, và nhằm mục đích không làm ảnh hưởng đến các hoạt động của enxym này, người ta dùng luồng gió nhiệt độ thấp để sấy khô Green Malt Sau đó, người ta sẽ sử dụng dùng luồng gió nóng khoảng 80oC để sấy khô Malt, việc này giúp khống chế sự sinh sôi của các vi khuẩn và giúp Malt

có thể được bảo quản trong thời gian dài

Phần rễ của Malt là nguyên nhân tạo ra những mùi vị hỗn tạp Do đó, sau khi làm khô, người ta nhanh chóng loại bỏ phần rễ này bằng một thiết bị chuyên dụng Sau đó, người ta cho Malt thành phẩm vào xilô để ủ trong khoảng 1 tháng Trước khi cho vào lò nấu, Malt sẽ được xay nhỏ, việc này giúp nâng cao hiệu quả chuyển hóa tinh bột thành đường (đường hóa) Tuy nhiên, nếu xay quá nhỏ thì công đoạn lọc sau đó sẽ diễn ra rất chậm

- Công đoạn nấu, lọc bã

Tinh bột của malt có dạng nhiều phân tử đường glucô kết nối với nhau với kích thước lớn, điều này làm cho men bia sẽ khó thâm nhập vào trong tế bào, các enzym đường hóa cũng không hoạt động được Do đó cần phải làm cho kích thước phân tử tinh bột nhỏ hơn

Để giúp phân giải và chia nhỏ kết cấu kết tinh của tinh bột, người ta cho malt vào lò nấu và dùng nước sôi để xử lý thành một dạng hồ nhão Đây gọi là công đoạn “hồ hóa” Tại đây, Enzyem sẽ làm biến đổi tinh bột đã được hồ hóa của malt thành chất đường Protein sẽ được phân giải thành Peptide (chuỗi axit amino) - vốn đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc tạo ra bọt bia – và axít amino vốn là nguồn dinh dưỡng của men bia, đóng góp trong việc sinh sôi men bia và tạo ra thành phần mùi hương cho bia

Sau khi kết thúc quá trình đường hóa, người ta sẽ thực hiện lọc để loại bỏ các chất rắn Lọc là công đoạn tốn nhiều thời gian nhất trong giai đoạn nấu Tốn nhiều thời gian bởi cần xay đến kích thước vừa phải, đồng thời cũng không được khuấy trộn quá mức trong giai đoạn đường hóa, điều này nhằm giúp các loại

đường đa chứa bên trong không bị phân giải Ngoài ra, trong giai đoạn phân loại các hạt malt, cũng cần đảm bảo tính đồng nhất về kích thước của chúng

- Công đoạn đun sôi và bổ sung hoa bia

Dịch malt sau khi lọc sẽ được chuyển sang lò đun sôi và cho thêm hoa bia vào Việc này giúp thu được 04 kết quả dưới đây:

1 Khi đun sôi dịch malt với hoa bia sẽ giúp chiết xuất các thành phần của hoa bia mà chúng giúp tạo ra mùi hương và vị đắng cho bia, đồng thời ngăn chặn các vi sinh vật, tăng cường khả năng duy trì bọt bia

2 Cô đặc dịch malt để đạt đến nồng độ quy định

3 Làm kết tủa các chất protein có tính kết tủa bên trong dịch bia

4 Làm mất khả năng hoạt động của các enzym còn sót lại trong dịch malt, đồng thời giúp diệt khuẩn triệt để dịch malt

Vị đắng sẽ được sinh ra nhờ công đoạn nấu sôi Hoa bia được cho là thành phần tạo ra vị đắng, tuy nhiên chỉ bỏ hoa bia vào thôi thì chưa thể tạo ra vị đắng này Chỉ khi nấu sôi lên, một loại axít có trong hoa bia bị biến đổi và tạo ra vị đắng Phương pháp đo vị đắng của bia được tính toán thông qua việc đo lường chất Isohumulone vốn được hình thành qua công đoạn nấu sôi Tuy nhiên, cho dù cùng một đơn vị vị đắng nhưng nếu chủng loại hoa bia, cách sử dụng hoa bia, dịch malt khác nhau thì sẽ cho ra vị đắng khác nhau về tính chất cũng như cường độ

Cách đưa hoa bia vào nấu sôi cũng làm thay đổi mùi hương của bia Có thể cho toàn bộ hoa bia vào ngay từ đầu khi mới đun sôi, hoặc có thể chia làm nhiều phần để đưa vào từ từ Để tạo ra mùi hương mạnh của hoa bia, người ta có thể thêm vào một phần hoa bia tại thời điểm ngay trước khi kết thúc công đoạn đun sôi

- Công đoạn kết lắng

Sau khi nấu sôi, sẽ đến công đoạn lọc bỏ các chất rắn chứa trong dịch malt Công việc này được thực hiện bằng một thiết bị hình trụ có tên gọi là whirlpool Người ta đổ dịch malt vào trong thiết bị này và cho quay tròn, lực ly tâm sinh ra

sẽ gom các chất rắn lại chính giữa Trước đây, khi người ta còn sử dụng hoa bia nguyên dạng để cho vào nấu thì ở công đoạn này sẽ sử dụng lưới lọc, tuy nhiên hiện nay, khi hoa bia đã được gia công thành dạng viên thì chỉ cần sử dụng bồn whirlpool mà thôi

- Công đoạn làm lạnh và lên men

Dịch malt sau khi trải qua công đoạn nấu sôi sẽ được làm lạnh Tại công đoạn này, dịch malt sẽ được làm lạnh đến nhiệt độ bắt đầu lên men, rồi được cung cấp các enzym cần thiết cho sự sinh trưởng của men bia

Sau khi làm lạnh dịch malt đến nhiệt độ cần thiết cho quá trình lên men (trường hợp lên men chìm là 8-10oC, trường hợp lên men nổi là 15-20oC) và cho enzym vào thì người ta sẽ cho men bia vào dung dịch này

Men bia được cho vào sẽ hấp thụ đường và làm lên men đường Dưới tác động lên men của enzym có trong men bia, đường sẽ chuyển hóa thành cồn (ethanol) và khí CO2 Khoảng 1 tuần sau đó, bia non được hình thành

Lượng men bia cho vào nếu ít quá thì quá trình lên men sẽ diễn ra chậm, làm mất cân bằng hương vị, ngược lại nếu nhiều quá cũng sẽ làm mất mùi vị của bia

- Công đoạn ủ

Bia non sau khi hình thành sẽ được chuyển sang bồn ủ Trong giai đoạn lên men trước đó, tại thời điểm khi có khoảng 85% hàm lượng đường có tính lên men được lên men thì công đoạn này kết thúc Bia được chuyển sang bồn trữ (lên men sau) Lúc này lượng men nổi trên mặt và men chìm xuống dưới có tỷ lệ khoảng 1:2 là tốt nhất Nếu men nổi trên mặt ít thì gây ảnh hưởng đến giai đoạn lên men sau, ngược lại nếu men trên mặt nhiều quá thì việc lọc bia bị nghẽn, làm ảnh hưởng đến hương vị của bia Bia non khi được chuyển sang bồn trữ sẽ được cho lên men lại Khi đó, các men bia chìm bên dưới sẽ lại sinh sôi bên trong bia non Sau đó, bia được làm lạnh đến dưới 0oC rồi tiếp tục ủ trong nhiều chục ngày tiếp theo Để công đoạn lên men sau được diễn ra một cách có hiệu quả, trong bia non nhất thiết phải có phần chiết xuất có tính lên men và phải còn một lượng men bia thích hợp Trong giai đoạn ủ, khí CO2 sinh ra sẽ được phân giải, tuy nhiên do hàm lượng CO2 chứa trong bia cần một độ chính xác khá cao nên người ta gắn thêm 1 thiết bị điều chỉnh áp suất khí gas để đẩy phần gas dư thừa ra khỏi bồn ủ, giữ cho áp suất này ở mức nhất định Do đặc tính của khí CO2, nhiệt độ càng thấp thì hàm lượng khí CO2 càng gia tăng Thời gian ủ bia sẽ khác nhau tùy vào từng loại bia, từng chủng loại men…tuy nhiên tiêu chuẩn cơ bản trong trường hợp lên men chìm là khoảng 1 tháng

- Công đoạn lọc

Men bia và các chất cặn trong quá trình ủ sẽ được lọc bỏ Ở công đoạn lọc này, người ta thường dùng vật liệu lọc những tấm lưới có lỗ rất nhỏ Sau khi

lọc và được xử lý nhiệt để diệt khuẩn, bia sẽ được đóng gói để xuất xưởng Vỏ chai, lon… cũng được trải qua các công đoạn kiểm tra nghiêm ngặt trước khi chiết bia vào

- Công đoạn đóng gói

Chai bia rỗng sau khi được thu hồi về sẽ đi qua máy súc rửa và diệt khuẩn Trong giai đoạn súc rửa, người ta dùng xút NaOH để phân giải và tẩy sạch các chất bẩn bám trên chai, đồng thời phân giải keo dán của nhãn chai để bóc tách nhãn ra Sau khi rửa và diệt khuẩn bằng xút, chai sẽ được súc rửa nhiều lần bằng dòng nước áp lực cao

Chai bia được tái sử dụng nhiều lần, do đó trước khi rót bia vào chai, cần phải kiểm tra chai kỹ lưỡng Những chai vỡ, nứt, xước nhiều…sẽ bị loại ra khỏi dây chuyền

Lon rỗng sau khi được nhà sản xuất lon kiểm tra bên trong và bên ngoài sẽ được giao đến nhà máy bia trong tình trạng được bao bọc kín khí Tại đây, sau khi thiết bị kiểm tra tự động kiểm tra mặt trong của từng lon,một dòng nước áp lực cao sẽ được sử dụng để súc rửa lon Ngay sau khi súc rửa xong, lon rỗng sẽ được chiết bia vào

Quy trình đóng lon được thực hiện bằng cách thay thế phần không khí trong lon bằng khí CO2 với áp suất tương đối Việc tạo ra áp suất bằng khí CO2 như vậy có tác dụng giúp bia không bị nổi bọt và giúp loại bỏ phần khí oxy nằm trong lon vốn là tác nhân gây oxy hóa, làm giảm chất lượng bia

Khi nhiệt độ thay đổi, dung dịch bia sẽ nở ra, áp suất bên trong lon sẽ tăng lên Do đó, khi chiết rót, phần phía trên của lon luôn được chừa lại một khoảng trống chứa không khí Khi công việc chiết rót vừa kết thúc, người ta kích thích bề mặt nước bia để làm sinh ra bọt, bọt này sẽ giúp đuổi khí oxy (không khí) còn lại trong lon ra bên ngoài, ngay khi đó, nắp lon sẽ được đóng lại

Lon bia đã được chiết bia xong sẽ có nhiệt độ rất thấp, không thể đưa vào thùng carton ngay mà phải qua công đoạn dùng nước ấm để đưa nhiệt độ lon bia trở về bình thường Sau đó lon sẽ đi qua công đoạn đóng thùng carton

Mặt trong của lon được tráng 1 lớp keo epoxy, nhờ lớp này mà dung dịch bia trong lon và chất liệu làm lon hoàn toàn được ngăn cách với nhau Keo epoxy này là loại vật liệu hoàn toàn không gây ra bất kỳ tác động gì đến chất lượng bia

2.2 NGUỒN PHÁT THẢI GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TỪ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA

Mỗi ngành công nghiệp khác nhau thì đặc tính dòng thải phát sinh và nguồn gốc phát thải là khác nhau Riêng với ngành công nghiệp sản xuất bia có 2 dòng thải chính là rắn và lỏng

2.2.1 Nguồn từ chất thải lỏng

Bia chứa chủ yếu là nước (>90%), còn lại là cồn (3 – 6%), CO2 và các hóa chất hòa tan khác Vì vậy sản xuất bia là một trong những ngành công nghiệp đòi hỏi tiêu tốn rất nhiều nước do đó sẽ thải ra môi trường một lượng rất lớn nước thải Nước thải của nhà máy bia thường gồm những loại sau:

- Nước làm nguội, nước ngưng tụ: Loại nước này không thuộc loại nước gây ô nhiễm nên có thể xử lý sơ bộ và tái sử dụng lại

- Nước vệ sinh thiết bị như rửa thùng nấu, rửa bể chứa, rửa sàn nhà sản xuất: Loại nước này chứa nhiều chất hữu cơ, cần phải được tiến hành xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường hoặc tái sử dụng lại

- Nước vệ sinh và các thiết bị lên men, thùng chứa: Loại nước thải này chứa nhiều xác nấm men, xác nấm men rất dễ tự phân hủy, gây ra tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng Loại nước này cần có biện pháp xử lý đặc biệt giảm nguy cơ ô nhiễm

- Nước rửa và thanh trùng chai bia: Nước thải này không thuộc loại nước gây ô nhiễm nên có thể xử lý sơ bộ và tái sử dụng lại

Nước thải của nhà máy bia thường có đặc tính chung là ô nhiễm hữu cơ, hàm lượng BOD5, COD, TSS và coliform rất cao, nước thải thường có màu đen xám và khi thải vào các thủy vực thường gây ô nhiễm nghiêm trọng do sự phân hủy của các chất hữu cơ diễn ra rất nhanh

2.2.2 Nguồn từ chất thải rắn

Chất thải rắn phát sinh trong quá trình sản xuất từ nhiều công đoạn khác nhau Lượng chất thải rắn phát sinh phụ thuộc vào công nghệ sản xuất, trình độ thao tác của công nhân và các biện pháp quản lý mặt bằng…Các chất thải rắn bao gồm các chất thải giàu chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học và các chất khó phân hủy sinh học

Chất thải rắn dễ phân hủy sinh học:

Chất thải rắn dễ phân hủy sinh học chiếm lượng lớn bao gồm bã malt và men bia… có thể được tận thu Cứ 100 kg nguyên liệu ban đầu có thể thu được

125 kg bã tươi với hàm lượng chất khô 20 – 25% Cụ thể như sau:

- Bã malt được dùng làm thức ăn gia súc Men bia có giá trị dinh dưỡng cao, có thể sử dụng làm thuốc chữa bệnh, thuốc bổ và làm thức ăn bổ sung cho gia súc rất hiệu quả

- Mầm malt, các phế liệu hạt tạo ra trong quá trình làm sạch, phân loại, ngâm hạt đại mạch và nghiền malt cũng được tận dụng làm thức ăn gia súc

- Bã hoa houblon và cặn protein ít được sử dụng cho chăn nuôi vì có vị đắng, thường được xả ra cống làm tăng tải lượng ô nhiễm cho nước thải Cặn protein có thể được dùng làm thức ăn cho cá Ở nhiều nước người ta đã dùng cặn này làm chất kết dính cho làm đường và làm phân bón

Các chất thải rắn dễ chuyển hoá sinh học nếu không được xử lý kịp thời sẽ

bị thối rữa, làm mất mỹ quan, gây ô nhiễm đất, nước, không khí, ảnh hưởng tới sức khoẻ của công nhân và cộng đồng dân cư xung quanh

Chất thải rắn khó phân hủy sinh học:

Các chất thải không thể xử lý sinh học bao gồm bao bì, thuỷ tinh, két nhựa,

xỉ than, chất trợ lọc…Những phần có giá trị có thể hợp đồng bán lại cho các cơ

sở sản xuất như bao bì, vỏ lon, chai Xỉ than được tận dụng sản xuất vật liệu xây dựng Phần còn lại được thu gom và vận chuyển cùng với rác thải sinh hoạt 2.3 TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN VÀ THỰC TRẠNG ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NGÀNH BIA

2.3.1 Giới thiệu chung về sản xuất sạch hơn

2.3.1.1 Khái niệm

Có rất nhiều khái niệm tương tự về sản xuất sạch hơn như: Hiệu quả sinh thái, phòng ngừa ô nhiễm, giảm thiểu rác thải, năng suất xanh…Tất cả các khái niệm trên đều nhằm xác định rõ mục tiêu là loại trừ, giảm thiểu và xử lý chất thải ngay tại nguồn phát sinh Tuy nhiên sản xuất sạch hơn không chỉ đáp ứng mục tiêu đó mà còn hình thành một hệ thống tuần hoàn khép kín giúp phát triển bền vững lâu dài Sản xuất sạch hơn không ngăn cản sự phát triển mà yêu cầu sự phát triển phải bền vững về mặt môi trường Bên cạnh đó sản xuất sạch hơn còn đem lại lợi ích về mặt kinh tế cho doanh nghiệp bằng cách giảm thiểu và tái sử dụng tuần hoàn nguyên nhiên liệu Sản xuất sạch hơn là một chiến lược cho phát triển lâu dài

Chương trình môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP) đã giới thiệu và định nghĩa: “ Sản xuất sạch hơn là việc áp dụng liên tục chiến lược phòng ngừa tổng hợp về môi trường vào các quá trình sản xuất, sản phẩm và dịch vụ giảm tác động xấu đến con người và môi trường” (UNEP, 2014)

Đối với quá trình sản xuất: Sản xuất sạch hơn bao gồm bảo toàn nguyên liệu, nước và năng lượng, loại trừ nguyên liệu độc hại và làm giảm khối lượng, độc tính của các chất thải vào nước và khí quyển

Đối với các sản phẩm: Sản xuất sạch hơn nhắm vào mục đích làm giảm tất

cả các tác động đến môi trường trong toàn bộ vòng đời của sản phẩm, từ khâu khai thác nguyên liệu đến khâu thải bỏ cuối cùng

Đối với các dịch vụ: Sản xuất sạch hơn là sự lồng ghép các mối quan tâm

về môi trường vào trong việc thiết kế và cung cấp các dịch vụ

Sản xuất sạch hơn đòi hỏi áp dụng các bí quyết, cải tiến công nghệ và thay đổi thái độ (Viện KHCN&QLMT, 2011)

2.3.1.2 Chiến lược quản lý chất thải

Hình 2.1 Lịch sử tiếp cận sản xuất sạch hơn

Nguồn: Viện KHCN&QLMT (2011)

Trải qua từng thời kì khác nhau thì sự quan tâm đến việc quản lý chất thải là khác nhau, nó phụ thuộc vào trình độ và điều kiện phát triển của xã hội tại thời điểm đó Tùy từng giai đoạn mà cách ứng phó với với sự ô nhiễm gây suy thoái môi trường cũng thay đổi rõ rệt Từ việc chưa quan tâm thì con người dần dần bắt đầu tiếp cận các biện pháp xử lý đơn giản mang tính thụ động, tiếp đến các biện pháp mang tính chất đối phó lại với chất thải phát sinh nhưng điều kiện của môi trường vẫn chưa đảm bảo cần phải có một cơ chế chiến lược bền vững và lâu dài Lúc này, các chiến lược mang tính phòng ngừa được xem xét nghiên cứu và quan tâm hàng đầu

Giai đoạn phớt lờ ô nhiễm (từ năm 1950 đến 1960): Đây là thời điểm nền kinh tế chưa phát triển mạnh, chất thải trong sản xuất và tiêu dùng được thải bỏ hoàn toàn ra ngoài môi trường Nhà kinh doanh không quan tâm đến khía cạnh môi trường mà đặt nhu cầu lợi nhuận lên hàng đầu Môi trường bắt đầu chịu những sự tác động đáng kể của con người

Pha loãng và phát tán (1960): Khi bắt đầu nhận thấy sự thay đổi tiêu cực về mặt môi trường, những biện pháp khắc phục tạm thời được đưa ra áp dụng là pha loãng và phát tán Cơ chế của các giải pháp tạm thời giúp cho chất thải sau khi thải bỏ ra ngoài môi trường sẽ bị môi trường đồng hóa biến đổi thành các chất ít gây ô nhiễm hơn nhưng tổng lượng chất thải đưa vào môi trường tiếp nhận là không đổi Tuy nhiên, khả năng tiếp nhận của môi trường là có giới hạn trong khi con người liên tục đưa vào một lượng lớn chất thải trong đó có cả các chất mà môi trường chỉ có khả năng hấp thụ chứ không có khả năng chuyển đổi như các chất hóa học tổng hợp hoặc chất phóng xạ khiến cho hệ sinh thái môi trường rơi vào tình trạng quá tải không thể tiếp nhận thêm Đến thời điểm này quan điểm pha loãng và phát tán là không phù hợp với tình hình phát triển của thế giới

Xử lý cuối đường ống (1970): Khi giới hạn của môi trường đã đến ngưỡng thấp nhất định thì việc ô nhiễm bắt đầu được quan tâm hơn Việc ra đời của xử lý cuối đường ống tuân theo nguyên tắc cô cạn và nén ép chất thải Giải pháp này thực chất không đem lại nhiều lợi ích về mặt môi trường và kinh tế mà đôi khi còn gây ảnh hưởng tiêu cực hơn cho vấn đề cần giải quyết Đơn cử như khi xử lý các chất thải bằng hệ thống xử lý với chi phí lắp đặt và vận hành cao thì chất thải không những không giảm mà còn tăng độc tính do quá trình xử lý là biến đổi chất thải từ dạng này sang dạng khác kèm theo có thể sản phẩm sau khi xử lý là chất gây ô nhiễm thứ cấp

Như vậy, không thể tiếp cận với vấn đề xử lý ô nhiễm một cách thụ động con người hướng tới mục tiêu phòng ngừa chất thải và giảm thiểu tại nguồn hay còn gọi là sản xuất sạch hơn (1980) Cho nên nguyên tắc chủ đạo là phòng ngừa

và ngăn chặn ô nhiễm bên cạnh đó vẫn phải kết hợp với xử lý cuối đường ống (Viện KHCN&QLMT, 2011)

2.3.1.3 Lợi ích của sản xuất sạch hơn đem lại

Đầu tư cho sản xuất sạch hơn, ngăn ngừa ô nhiễm và giảm thiểu việc tiêu thụ tài nguyên ngay tại nguồn là một cách tiếp cận có hiệu quả hơn là việc chúng ta tiếp tục phụ thuộc vào các giải pháp xử lý cuối đường ống ngày càng đắt đỏ Khi các lựa chọn sản xuất sạch hơn và kiểm soát ô nhiễm được mang

ra so sánh, đánh giá thì nhìn tổng thể các giải pháp sản xuất sạch hơn sẽ mang lại hiệu quả cao hơn Đầu tư ban đầu cho các lựa chọn sản xuất sạch hơn và cho việc lắp đặt các công nghệ kiểm soát ô nhiễm có thể tương đương với nhau, nhưng chi phí để duy trì hoạt động của các thiết bị kiểm soát ô nhiễm sẽ lớn hơn rất nhiều so với lựa chọn sản xuất sạch hơn Hơn nữa, một lựa chọn sản xuất sạch hơn sẽ tạo ra sự tiết kiệm thông qua việc giảm chi phí cho nguyên vật liệu thô, năng lượng, xử lý chất thải cũng như các tuân thủ luật pháp Các lợi ích của sản xuất sạch hơn có thể là các lợi thế trên thị trường cho các sản phẩm “xanh” Như vậy, các lợi ích của sản xuất sạch hơn mang lại

có thể là các lợi ích trực tiếp hoặc gián tiếp

Những lợi ích trực tiếp khi áp dụng sản xuất sạch hơn:

- Cải thiện chất lượng môi trường

- Cải thiện môi trường liên tục

- Đạt được các lợi thế cạnh tranh

- Tăng năng suất

- Tăng cường lợi ích kinh tế

Về kinh tế nhờ nâng cao hiệu quả bảo toàn nguyên liệu thô và năng lượng, giảm chi phí xử lý cuối đường ống, cải thiện được môi trường bên trong và bên ngoài Công ty, cụ thể là:

- Nâng cao hiệu quả sản xuất do áp dụng sản xuất sạch hơn dẫn đến hiệu quả sản xuất tốt hơn, nghĩa là có nhiều sản phẩm được tạo ra hơn trên một đơn vị đầu vào của nguyên liệu thô

- Bảo toàn nguyên liệu thô và năng lượng do giảm tiêu thụ nguyên liệu thô

và năng lượng nên giảm được chi phí đầu vào, đồng thời cũng giảm được chi phí

xử lý Đây là các yếu tố doanh nghiệp đặc biệt quan tâm vì nguồn tài nguyên ngày càng cạn kiệt, giá cả tăng cao

- Cải thiện môi trường bên ngoài: Thực hiện sản xuất sạch hơn sẽ giảm được lượng và mức độ độc hại của chất thải nên sẽ giảm được tiêu cực đến môi trường bên ngoài

- Cải thiện môi trường bên trong Công ty (môi trường làm việc): Điều kiện môi trường làm việc của người lao động được cải thiện do công nghệ sản xuất ít rò rỉ chất thải hơn, quản lý nội vi tốt hơn nên môi trường làm việc sạch

sẽ và trong lành hơn, ít phát sinh ra tai nạn lao động, giảm đáng kể các bệnh nghề nghiệp

- Giảm chi phí đầu tư cho các giải pháp xử lý cuối đường ống

- Thu hồi phế liệu và phế phẩm

- Tuân thủ các quy định luật pháp tốt hơn

- Các cơ hội thị trường mới và hấp dẫn

Những lợi ích gián tiếp khi áp dụng sản xuất sạch hơn:

- Tiếp cận dễ dàng với các nguồn tài chính tạo ra hình ảnh môi trường có tính tích cực cho Công ty đối với phí cho vay vốn do đó sẽ tiếp cận tốt hơn với nguồn tài chính

- Tuân thủ tốt hơn các quy định về môi trường: Do sản xuất sạch hơn giúp

xử lý các dòng thải dễ dàng hơn, đơn giản và rẻ hơn nên tuân thủ được các tiêu chuẩn xả thải

- Các cơ hội thị trường mới và tốt hơn: Do nhận thức của người tiêu dùng

về môi trường ngày càng tăng lên đòi hỏi các doanh nghiệp phải thể hiện được sự thân thiện với môi trường trong các sản phẩm và quá trình sản xuất của họ Do đó khi thực hiện sản xuất sạch hơn sẽ nâng cao được hình ảnh của Công ty trong công tác bảo vệ môi trường, vì vậy người tiêu dùng và các đối tác sẽ dễ dàng chấp nhận các sản phẩm của Công ty hơn

- Hình ảnh tốt hơn đối với cộng đồng: Sản xuất sạch hơn tạo ra hình ảnh

“xanh” cho doanh nghiệp, sẽ được xã hội và các cơ quan ghi nhận

2.3.1.4 Các biện pháp kỹ thuật để áp dụng sản xuất sạch hơn

Các giải pháp kỹ thuật được trình bày trong sơ đồ hình 2.2

Hình 2.2 Sơ đồ các giải pháp kĩ thuật để đạt được sản xuất sạch hơn

Nguồn: Lương Đức Anh (2009)

a Quản lý nội vi

Quản lý nội vi là giải pháp đơn giản nhất của sản xuất sạch hơn Quản lý nội vi không đòi hỏi chi phí đầu tư và có thể được thực hiện ngay sau khi xác định được các giải pháp sản xuất sạch hơn Quản lý nội vi chủ yếu là cải tiến thao tác công nghiệp, giám sát vận hành, bảo trì thích hợp, cải tiến công tác kiểm kê nguyên vật liệu và sản phẩm

b Thay thế nguyên vật liệu

Là việc thay thế các nguyên vật liệu đang sử dụng bằng các nguyên vật liệu khác thân thiện với môi trường hơn (ít độc hại hay có khả năng tái tạo) Thay đổi nguyên vật liệu có thể là việc mua nguyên liệu có chất lượng tốt hơn để đạt được hiệu suất sử dụng cao hơn

Các kỹ thuật sản xuất sạch hơn

sản phẩm

Tuần hoàn

tại chỗ

Tạo ra các sản phẩm có ích

Thay đổi quá trình sản xuất

Quản lí nội vi tốt

Thay đổi nguyên

liệu đầu vào

Kiểm soát tốt hơn quy trình sản xuất

Cải tiến thiết bị Thay đổi

công nghệ

c Tối ưu hoá quá trình sản xuất

Để đảm bảo các điều kiện sản xuất được tối ưu hoá về mặt tiêu thụ nguyên liệu, sản xuất và phát sinh chất thải, các thông số trong quá trình sản xuất như nhiệt độ, thời gian, áp suất, pH, tốc độ… cần được giám sát, duy trì và hiệu chỉnh càng gần với điều kiện tối ưu càng tốt, làm cho quá trình sản xuất đạt hiệu quả cao nhất, có năng suất tốt nhất

Cũng như quản lý nội vi, việc kiểm soát quá trình tốt hơn đòi hỏi các quan tâm của ban lãnh đạo cũng như việc giám sát ngày càng hoàn chỉnh hơn

d Bổ sung thiết bị

Là việc lắp đặt thêm các thiết bị để đạt hiệu quả cao hơn về nhiều mặt Ví

dụ như: lắp đặt máy ly tâm để tận thu bia cặn

e Thu hồi và tái sử dụng tại chỗ

Tận dụng chất thải để tiếp tục sử dụng cho quá trình sản xuất hay sử dụng cho một mục đích khác Ví dụ: sử dụng siêu lọc để thu hồi thuốc nhuộm trong nước thải

h Thay đổi công nghệ

Giải pháp này yêu cầu chi phí đầu tư cao hơn các giải pháp khác, do đó cần phải được nghiên cứu cẩn thận Mặc dù vậy, tiềm năng tiết kiệm nguyên liệu và cải thiện chất lượng sản phẩm có thể cao hơn so với các giải pháp khác

2.3.1.5 Các bước thực hiện đánh giá sản xuất sạch hơn

Đánh giá SXSH (Cleaner Production Assessment - CPA) có thể hiểu là việc tiếp cận có hệ thống để kiểm tra quá trình sản xuất hiện tại nhằm xác định các cơ hội để cải thiện quá trình đó CPA tập trung vào chất thải và nguồn phát sinh chất thải, các nguyên nhân làm phát sinh chất thải, các biện pháp giảm thiểu chất thải Theo Bộ Công Thương, quy trình đánh giá SXSH gồm 5 bước và 18 nhiệm vụ được thể hiện qua hình 2.3 như sau:

I.Tổ chức và lập kế hoạch

1 Công bố cam kết của lãnh đạo

2 Thành lập đội SXSH

3 Phát động chương trình SXSH

4 Chuẩn bị các điều kiện cần thiết

II Chuẩn bị đánh giá

5 Lập hồ sơ quá trình sản xuất

6 Tổng hợp số liệu nền

7 Xác định các dữ liệu cần thu thập

8 Xác định trọng tâm đánh giá

III Đánh giá

9 Cân bằng vật chất và năng lượng

10 Phân tích nguyên nhân tổn thương

11 Định giá dòng thải

12 Phát triển các lựa chọn SXSH

13 Sàng lọc/ phân tích các lựa chọn

IV Phân tích tính khả thi

14 Đánh giá tính khả thi của các giải pháp

15 Lựa chọn các phương án khả thi

V Thực hiện và duy trì

16 Thực hiện các giải pháp SXSH

17 Đo lường và đánh giá kết quả

18 Duy trì và cải tiến hoạt động

SXSH

Hình 2.3 Quy trình các bước thực hiện đánh giá sản xuất sạch hơn

Nguồn: Bộ Công Thương (2011)

2.3.2 Tình hình áp dụng sản xuất sạch hơn trong công nghiệp sản xuất bia trên thế giới và ở Việt Nam

2.3.2.1 Tình hình áp dụng sản xuất sạch hơn trong công nghiệp sản xuất bia trên thế giới

Ngành công nghiệp sản xuất Bia có lịch sử phát triển rất lâu đời chính vì vậy tới thời điểm này đã có khá nhiều những điển hình áp dụng sản xuất sạch hơn trên thế giới và ở Việt Nam

Trên thế giới các nước với lượng tiêu thụ bia hàng đầu như Trung Quốc,

Mỹ, Anh đã tiếp cận sản xuất sạch hơn cho ngành công nghiệp Bia từ rất sớm với các lợi ích về kinh tế và môi trường là rất đáng kể

Alejandro Rivera et al (2008) đã nghiên cứu phát triển một quy trình mới trong sản xuất bia trong đó sử dụng đường như malt bổ sung Quy trình đã được

áp dụng thành công ở nhà máy bia Tinima (Camaguey, Cu Ba) Kết quả tạo ra sản phẩm bia có chất lượng tốt, giảm thiểu năng lượng tiêu thụ, nguyên liệu đầu vào và tạo ra ít chất thải trong quá trình sản xuất Công suất hoạt động của nhà

máy cũng tăng gấp gần 3 lần Việc áp dụng công nghệ mới đã tiết kiệm 481.83/1000 hL bia sản xuất

Hình 2.4 Các thành phần giảm thiểu khi áp dụng công nghệ mới tại nhà

máy bia Tinama

Nguồn: Alejandro Rivera et al (2008)

Các thành phần giảm thiểu khi áp dụng công nghệ mới: lượng đường sử dụng giảm 24%, nước giảm 2%, dầu giảm 17%, điện sử dụng trong khâu làm lạnh giảm 25%, năng lượng tiêu tốn cho các thiết bị bơm giảm 31%

Yantai Second Distillery là doanh nghiệp nhà nước, sản xuất các loại rượu ngũ cốc và rượu vang đỏ ở Yên Đài, Trung Quốc Nhà máy có khoảng 510 người với công suất 5.000 tấn rượu mỗi năm Các vấn đề môi trường lớn nhất trong xưởng chưng cất là tạo ra 14 tấn bã rượu ngũ cốc/ 1 tấn rượu Một nhóm nghiên cứu tiến hành một đánh giá SXSH cho các nhà máy chưng cất trong năm 1994 để xác định các biện pháp sản xuất sạch hơn có thể được áp dụng,theo hướng dẫn của Cục Bảo vệ Môi trường Yên Đài, Bộ Công nghiệp nhẹ và Viện Hàn lâm Khoa học Môi trường Trung Quốc (René van Berkel, 1995)

Điện dùng trong khâu làm lạnh giảm 25%

Đường 24%

cho thiết bị bơm giảm 31%

Nước

Dầu 17%

Bảng 2.1 Các biện pháp SXSH có thể được áp dụng

tại Yantai Second Distillery

môi trường Quản lí nội

vi công

đoạn đóng

chai

Sửa các vị trí bị rò rỉ và hướng dẫn công nhân tránh làm tràn các chai

-Đầu tư: 12.500 NDT (nhân dân tệ) -Lợi ích hàng năm:

523.000 NDT

Tăng sản xuất 4,5 tấn / năm

- Tối ưu hóa quá trình sử

dụng bộ chưng cất hồi lưu

- Cải tạo các đường ống chứa

hơi nước và nước ngưng

- Tái sử dụng nước ngưng từ

tháp chưng cất cho quá trình khử trùng thiết bị lên men

- Thu hồi nước rửa thiết bị

lên men

-Đầu tư: thực hiện không phải trả thêm chi phí khi sửa chữa hàng năm

-Đầu tư: 3.454.000 NDT

-Thời gian hoàn vốn:

-Đầu tư: 480.00 NDT

-Thời gian hoàn vốn:

3,1 năm

-Cải thiện hiệu quả sản xuất ít nhất là 1%

-Loại bỏ 5000 tấn nước rửa/ năm

Thay thế

nồi hơi

Sử dụng khí metan cho quá trình tạo ra năng lượng thay thế quá trình đốt than

-Đầu tư: 1.231.000 nhân dân tệ

-Thời gian hoàn vốn:

4,4 năm

-Bảo toàn 635 tấn than mỗi năm -Tiết kiệm điện: 750.000kWh/ năm Nguồn: René van Berkel (1995)

2.3.2.2 Tình hình áp dụng sản xuất sạch hơn trong công nghiệp sản xuất bia rượu ở Việt Nam

Công ty bia cổ phần Bia Hà Nội - Hồng Hà với dòng sản phẩm chính là bia hơi và bia chai với công suất thiết kế 10 triệu lít/năm.Công ty đã tiếp cận hợp

phần sản xuất sạch hơn trong công nghiệp của bộ Công Thương và thực hiện các giải pháp như: quản lý nội vi (giáo dục nâng cao ý thức công nhân, phân loại thu hồi tái sử dụng than chưa cháy, sửa chữa các vị trí bảo ôn bị hở đảm bảo chất lượng bảo ôn lạnh), cải tiến thiết bị( thay thế van hỏng, thay thế các bóng T10 bằng T8 và các loại bóng compact tại các vị trí hỏng cháy…), kiểm soát quá trình (chuẩn hóa và tối ưu hóa kỹ thuật đốt lò), thay đổi thiết bị (thay đổi công nghệ thiết bị của quá trình lên men, rửa chai, đóng chai, làm lạnh và quy trình nấu bia Bảng 2.2 Các giải pháp và lợi ích khi áp dụng SXSH tại Công ty Cổ phần Bia

Rượu Sài Gòn – Đồng Xuân

 Kinh tế -Đầu tư :12 triệu đồng -Tiết kiệm: 45 triệu đồng/năm -Thu hồi vốn sau: 3,5 tháng

 Môi trường -Giảm 225000 m3 nước thải / năm

-Giảm tiêu thụ 15 lít nước/1 lít cồn

Năng suất rửa

chai chưa đạt hiệu

quả cao

Đầu tư công nghệ mới:

-Lắp đặt hệ thống rửa chai tự động thay thế rửa thủ công

 Kinh tế -Đầu tư: 1,5 tỷ đồng -Tiết kiệm: 550 triệu/năm -Thu hồi vốn sau:3 năm

 Môi trường -Giảm 3300 m3 nước thải/năm -Giảm tỉ lệ vỡ chai

-Lắp đặt thùng chứa trung gian

và thiết bị tách bia để thu hồi lượng bia chảy tràn và tách bia đưa về lọc lại

-Áp dụng công nghệ chiết tách bom tự động

 Kinh tế -Tiết kiệm 84 triệu/năm

 Môi trường -Giảm lượng nước thải phát sinh

từ 21000 lít bia/năm

Nguồn: sxsh.vn (ngày truy cập 15/5/1017)

Lợi ích kinh tế đem lại 313 triệu đồng/ năm, lợi ích môi trường giảm 68 tấn COD/năm, giảm 61 tấn BOD/năm, giảm 190 tấn CO2/năm, giảm từ 4 lít nước thải/lít sản phẩm Ngoài ra công ty còn tích hợp hệ thống quản lý trong quá trình sản xuất với hệ thống quản lý môi trường, qua đó việc tiêu thụ năng lượng và nguyên nhiên liệu sẽ được giám sát với các chỉ tiêu ô nhiễm trong dòng thải (Bộ Công Thương, 2010)

Công ty Cổ phần Bia Rượu Sài Gòn – Đồng Xuân chuyên sản xuất bia hơi

và bia chai với công suất 10 triệu lít/năm.Vấn đề gây ô nhiễm chính là nước thải Công ty đã thực hiện sản xuất sạch hơn từ năm 2007 với một số giả pháp và lợi ích tiêu biểu

Nguyên liệu chính dùng cho sản xuất bia là malt đại mạch, hoa hublon và các nguyên liệu thay thế khác như đại mạch, gạo, ngô và các loại đường, si rô Thường để sản xuất 1.000 lít bia cần 150 kg malt và nguyên liệu thay thế (có thể lên tới 30%) Phần nguyên liệu hao phí thường nằm ở bã hèm (phần nguyên liệu còn lại sau khi chiết xuất và tách hết dịch nha khỏi bã hèm), nước rửa bã, cặn nóng, nấm men và bia bị mất khoảng từ 1 – 5% trong suốt quá trình sản xuất Quá trình sản xuất bia còn tiêu hao nhiệt, nước, điện, các chất tẩy rửa và axít Vấn đề môi trường lớn nhất trong các nhà máy bia là lượng nước thải rất lớn chứa nhiều chất hữu cơ, độ pH cao và nhiệt độ cao Nguồn nước thải này nếu không được kiểm soát, xử lý sẽ dẫn đến phân hủy hữu cơ, làm giảm ôxy hòa tan trong nước cần thiết cho thủy sinh

Theo các chuyên gia, tiềm năng sản xuất sạch hơn trong ngành bia là rất lớn Với công suất phổ biến hiện nay là 20 triệu lít/năm, việc thực hiện sản xuất sạch hơn có thể mang lại hiệu quả 6 tỷ đồng mỗi năm, chưa kể đến việc giảm chi phí xử lý môi trường

Việc giảm tiêu hao năng lượng, hơi nước chính là sự tiết kiệm tài nguyên và giảm phát thải gây ảnh hưởng xấu tới môi trường, tăng chi phí xử lý chất thải đối với doanh nghiệp Các chuyên gia cho rằng, chất thải chính là nguyên liệu đầu vào không được đặt đúng chỗ Việc sản xuất sạch hơn trong ngành bia tuân theo nguyên tắc cơ bản là mọi nguyên nhiên liệu vào quy trình sản xuất, nếu không nằm lại trong sản phẩm sẽ bị thải ra môi trường dưới dạng này hoặc dạng khác Nếu các doanh nghiệp hướng sản xuất của mình theo xu hướng sản xuất sạch hơn

sẽ tìm được đường đi cũng như dạng chuyển đổi của các loại nguyên liệu đó, để

Hà Nội- Bia Hồng Hà) đã thu được hiệu quả kinh tế và môi trường đáng khích lệ Bảng 2.3 Ước tính tiềm năng tiết kiệm có thể đạt được từ việc áp dụng sản

xuất sạch hơn tại các nhà máy bia Việt Nam

động cơ, chiếu sáng

Giảm 5% nước vệ sinh và tái sử dụng

Tăng hiệu suất thu dịch 1-2% Lên men,

Giảm 5% nước máy lạnh và vệ sinh

Tăng hiệu suất thu hồi bia 1%

Chiết

chai/lon

Giảm 5% do hợp lý hoá hệ thống thanh trùng

Giảm 2% từ dây chuyền, động, cơ chiếu sáng

Giảm 3-5% do rửa chai, tận dụng nước làm mát

Giảm bia thất thoát 1-2%

Phụ trợ

Tăng hiệu suất sinh hơi 5%

Giảm 5-10% từ máy lạnh, máy nén, động cơ chiếu sáng

Cải thiện hệ thống làm mát, tận dụng nước ngưng

Cải tạo tăng

hệ số hữu ích của thiết bị Nguồn: sxsh.vn (ngày truy cập 15/5/1017)

Năm 2008, với sự hỗ trợ của Văn phòng Tiết kiệm năng lượng, Bộ Công Thương, Nhà máy Bia Sài Gòn Nguyễn Chí Thanh, trực thuộc Sabeco đã có những bước đi đầu tiên triển khai hoạt động tiết kiệm năng lượng Một Ủy ban Tiết kiệm năng lượng đã được thành lập có chức năng tư vấn cho các đơn vị kiểm tra đánh giá, thông báo kịp thời nguyên nhân lãng phí, thất thoát năng lượng và đề xuất những biện pháp khắc phục Từ đó đến nay nhà máy liên tục áp dụng những cải tiến giúp giảm lượng điện năng tiêu thụ đáng kể Có thể kể ra một số giải pháp lớn như sáng kiến điều chỉnh áp suất nước qua bộ trao đổi nhiệt của máy lạnh, giảm được gần 500 triệu đồng, vận dụng lò hơi với áp suất lò từ 4