Mục lục Báo cáo chuyên đề Khoa CNSH&MT MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HèNH DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2 I 1 HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA TRấN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT N[.]
Báo cáo chuyên đề Khoa: CNSH&MT MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HèNH DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU I.1 HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA TRấN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM I.1.1 Hiện trạng sản xuất bia tiêu thụ bia giới I.1.2 Hiện trạng sản xuất tiêu thụ bia Việt Nam .5 I.2 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN BIA THANH HểA .11 I.2.1 Lịch sử hình thành phát triển cơng ty .11 I.2.2 Vài nét nhà máy 12 I.2.3 Nhu cầu nguyên liệu vật tư cho sản xuất bia 13 I.2.4 Nhu cầu nhiên liệu, lượng 17 I.2.5 Quy trình công nghệ sản xuất 18 I.2.6 Các nguồn thải sản xuất bia 20 I.2.7 Đặc trưng nước thải nhà máy bia Thanh Hóa 23 I.2.8 Công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia Thanh Hóa 25 CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 II.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu .28 II.2 Phương pháp nghiên cứu .28 II.2.1 Phương pháp thu thập, phân tích tài liệu .28 II.2.2 Phương pháp khảo sát thực địa 28 II.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 28 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung - MSSV: 508303052 Báo cáo chuyên đề Khoa: CNSH&MT DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng I.1: Phân bố sản lượng bia giới theo khu vực [8] Bảng I.2: Tăng trưởng sản lượng sản xuất bia theo quốc gia [8] Bảng I.3 Mức tiêu thụ bia bình quân số quốc gia giới [8] Bảng I.4 : Hiện trạng công nghệ thiết bị sản xuất bia Việt Nam [2] Bảng I.5 Sự tăng trưởng ngành bia Việt Nam (giai đoạn 1995 – 2010) [3] [10] Bảng I.6 : Mức tiêu thụ bình quân Việt Nam qua năm[7] Bảng I.7: Nhu cầu vốn đầu tư sản lượng sản xuất theo quy hoạch giai đoạn 2010 – 2015 [10] 10 Bảng I.8 Nhu cầu nguyên liệu trung bình để sản xuất 1000 lít bia [1] .13 Bảng I.9 : Thành phần hóa học Malt [1] 14 Bảng I.10 : Thành phần bột gạo [1] .15 Bảng I.11: Thành phần hóa học hoa Houblon theo % chất khơ[1] 15 Bảng I.12 : Thành phần hóa học nước sản xuất bia [1] 16 Bảng I.13 Nhu cầu nhiên liệu, lượng để sản xuất 1000 lít bia [1] .17 Bảng I.14 Các nguồn thải sản xuất bia [5] 21 Bảng I.15 Chất thả trình sản xuất bia [1] 22 Bảng I.16 Đặc trưng nước thải sản xuất bia [1] 23 Bảng I.17 Tải trọng ô nhiễm nước mưa chảy tràn 23 Bảng I.18 : Kết phân tích nước thải nhà máy bia Thanh Hóa [1] 25 SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung - MSSV: 508303052 Báo cáo chuyên đề Khoa: CNSH&MT DANH MỤC HèNH Hình I.1 : Sơ đồ tổ chức máy nhà máy bia Thanh Hóa [1] 13 Hình I.2: Sơ đồ cơng nghệ sản xuất bia nhà máy bia Thanh Hóa 18 Hình I.3: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia Thanh Hóa 25 SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung - MSSV: 508303052 Báo cáo chuyên đề Khoa: CNSH&MT MỞ ĐẦU Bia loại nước giải khát lâu đời giới mà người tạo Theo dòng lịch sử, với tiến vượt bậc khoa học kỹ thuật, phương pháp nuôi cấy men khiết, trang thiết bị sản xuất đại việc không ngừng tạo chủng loại đại mạch mới, ngày nay, công nghiệp sản xuất bia mang lại cho người sản phẩm tuyệt vời, thực trở thành loại đồ uống hảo hạng, ưa chuộng giới Trong năm qua, công nghệ giới phát triển với tốc độ cao Cùng với phát triển chung đó, ngành cơng nghiệp sản xuất bia phát triển mạnh mẽ Việt Nam, quốc gia nằm vùng khí hậu nhiệt đới, dân số 87 triệu người với mức độ tiêu thụ bình quân đầu người khoảng 18 lớt/năm thị trường đầy tiềm Đến nay, ngành sản xuất bia ngành công nghiệp trọng điểm định hướng phát triển đến năm 2015 tầm nhìn 2025, mang lại lợi ích kinh tế to lớn, góp phần tăng trưởng cho kinh tế nước nhà Sản xuất bia phát triển mặt góp phần tăng sản phẩm cho xã hội, phục vụ cho đời sống người, mặt khác làm gia tăng lượng phát thải, tiềm ẩn nguy gây ô nhiễm, ảnh hưởng tới môi trường sinh thái tác động không nhỏ tới sống sinh hoạt người dân Sự phát triển nhanh số lượng, quy mô sản xuất doanh nghiệp tạo lượng lớn chất thải gõy ô nhiễm môi trường ba dạng : chất thải rắn, khí thải đăc biệt nguồn nước Nước thải ngành công nghiệp bia chứa hàm lượng chất hữu cao, hóa chất, chất phụ gia…nếu khơng xử lý triệt để có biện pháp quản lý cách hiệu gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Chính tầm quan trọng công tác bảo vệ, theo dõi đánh giá diễn biến môi trường nhằm cung cấp thông tin đầy đủ, xác giúp cơng ty quan quản lý mơi trường có hướng giải nhằm khắc phục ô nhiễm môi trường vấn đề cần thiết mang tính thực tế Xuất phát từ đú, tụi lựa chọn chuyên đề tốt nghiệp với đề tài: “ Thiết kế chương trình quan trắc nước thải nhà máy bia Thanh Hóa cơng suất 1.500 m3 ngày/đờm” SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung MSSV: 508303052 Báo cáo chuyên đề Khoa: CNSH&MT CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU I.1 HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA TRấN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM I.1.1 Hiện trạng sản xuất bia tiêu thụ bia giới Bia loại nước giải khát sản xuất từ lâu đời giới, từ kỷ thứ trước công nguyên, người Thracia nấu bia từ lúa mạch đen Đến kỷ 19, Louis Paster thành công nghiên cứu vi sinh vật Christian Hansen (người Đan Mạch) phân lập nấm men áp dụng vào sản xuất bia thực trở thành thứ đồ uống hảo hạng, giới ưa chuộng [11] Những năm gần đây, với tốc độ phát triển kinh tế nhanh nhiều nước giới, chất lượng sống người dân ngày đảm bảo, nhu cầu tiêu dùng gia tăng khiến cho sản lượng bia giới tăng tới 2,2% /năm từ 181,355 tỷ lít (năm 2009) lên 185,556 tỷ lít (năm 2010).[8] Bảng I.1: Phân bố sản lượng bia giới theo khu vực [8] Khu vực Năm 1994 Sản lượng Năm 2009 Tỷ trọng Sản lượng Tỷ trọng Năm 2010 Sản lượng Tỷ trọng (triệu lít) (%) (triệu lít) (%) (triệu lít) (%) Châu Á 21.750 19,68 58.676 32,4 61.869 33,3 Châu Âu 40.000 36,2 55.513 30,5 53.943 29,1 Mỹ La Tinh 18.300 16,56 29.019 16 30.619 16,5 Bắc Mỹ 26.999 24,43 25.262 14 25.036 13,5 Châu Phi 550 0,5 9.515 5,3 10.681 5,8 Trung Đông 600 0,54 1.168 0,6 1.308 0,7 Châu Đại Dương 2.300 2,08 2.202 1,2 2.163 1,2 Tổng sản lượng 110.499 100 181.355 100 185.556 100 SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung MSSV: 508303052 Báo cáo chuyên đề Khoa: CNSH&MT Các số liệu thống kê bảng cho thấy sản lượng bia giới tăng trưởng nhanh chóng sản xuất bia phân bố không theo cỏc vựng địa lý giới.Trong khoảng thời gian từ năm 2000 trước, sản xuất bia tập trung vùng có sẵn nguyên liệu khu vực Bắc Mỹ châu Âu Đây nơi sản xuất bia có bề dày lịch sử hàng trăm năm với cơng nghệ kỹ thuật sản xuất bia trình độ cao Tuy nhiên, đồ sản xuất bia dịch chuyển sang thị trường phát triển châu Á, Mỹ La Tinh Đặc biệt châu Á, mười năm qua trở thành khu vực sản xuất bia đứng vị trí số sản lượng bia giới Sản xuất bia năm 2010 ghi dấu mốc quan trọng cho 10 năm liên tiếp vị trí số châu Á với tỷ trọng sản lượng bia tăng từ 19,68 % năm 1994 đến 32,4 % năm 2009 33,3 % năm 2010 Đây năm ghi dấu cho suy giảm năm liên tiếp khu vực châu Âu Bắc Mỹ sản lượng bia, giảm 2,4 % châu Âu 1,2 % Bắc Mỹ [8] Bảng I.2: Tăng trưởng sản lượng sản xuất bia theo quốc gia [8] STT Quốc gia 10 11 12 13 14 Trung Quốc Mỹ Brazil Nga Đức Mexico Nhật Bản Anh Poland Tây Ban Nha Nam Phi Việt Nam Hà Lan Canada Sản lượng năm Sản lượng năm 2009 (triệu lít) 2010 (triệu lít) 42.173 44.830 22.093 22.816 10.678 12.600 10.916 10.240 9.807 9.568 8.232 7.988 5.966 5.850 4.648 4.499 3.220 3.390 3.380 3.337 2.415 2.880 2.300 2.650 2.537 2.393 2.239 2.220 SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung MSSV: 508303052 Tỉ lệ tăng trưởng (%) 6,3 - 1,2 18 - 6,2 - 2,4 - 0,3 - 2,4 - 3,2 5,3 - 1,3 2,8 15,2 -5,3 - 0,9 Báo cáo chuyên đề Khoa: CNSH&MT Sau 10 năm phát triển, tỷ trọng sản lượng sản xuất bia giới dịch chuyển nhanh từ châu Âu sang châu Á, thị trường rộng lớn nhiều tiềm Khối lượng sản xuất bia tồn cầu năm 2010 185,62 triệu lít, tăng 2,2 % so với năm 2009, đánh dấu năm thứ 26 liên tiếp tăng trưởng Tốc độ phát triển lớn Trung Quốc với sản lượng tăng 6,3 % so với năm 2009 chiếm phần tư sản lượng bia giới Chạm mốc tỷ lệ 18% /năm, Brazil vượt qua Nga để trở thành nước lớn thứ ba giới sản xuất bia Tăng trưởng kinh tế mạnh mẽ gia tăng thu nhập cá nhân đưa Việt Nam trở lại danh sách 25 quốc gia sản xuất bia nhiều giới với mức tăng trưởng hàng năm đạt 15,2 % Bảng I.3 Mức tiêu thụ bia bình quân số quốc gia giới [8] Mức tiêu thụ bình quân STT Quốc gia (lớt/người) 2004 2009 2010 156,9 143,2 131,7 - 114,7 103,7 Cộng hòa Séc Ireland Đức 115,8 109,1 106,8 Áo 108,3 106,5 105,8 Ba Lan 58,4 83,8 83,6 Úc 95,0 87,9 83,4 Tây Ban Nha 64,3 81,9 69,9 Mỹ 24,4 79,8 78,2 Anh 99,0 75,8 73,7 10 New Zeland 84,0 72,7 70,5 11 Nga - 70,5 66,2 12 Canada 68,1 69,9 68,4 13 Mexico - 57,6 57,1 14 Nhật Bản - 46,9 45,4 15 Trung Quốc 22,1 30,2 31,5 SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung MSSV: 508303052 Báo cáo chuyên đề Khoa: CNSH&MT Qua số liệu thống kê bảng cho thấy tình hình tiêu thụ bia châu Á có chiều hướng gia tăng mạnh mẽ Đặc biệt Trung Quốc Đây quốc gia tiêu thụ nhiều bia giới mức tiêu thụ bình quân theo đầu người đứng mức khiêm tốn 31,5 lớt/người Với dân số 1,34 tỷ người thị trường nhiều hội phát triển Ở thị trường bia lâu đời Nhật Bản, mức tiêu thụ bình qn có chiều hướng giảm nhanh từ 52,3 lớt/người (năm 2004) xuống 45,5 lớt/người (năm 2010) Tại châu Âu, Cộng hịa Séc giữ vị trí mức tiêu thụ bình qn có chiều hướng giảm (từ 143,2 lớt/người xuống 131,7 lớt/người), Nga (từ 70,5 lớt/người xuống 66,2 lớt/người) đặc biệt Đức, đứng vị trí thứ ba giới sản lượng bia nhu cầu sử dụng bia giảm từ 143,2 lớt/người (năm 2004) xuống 131,7 lớt/người (năm 2010) Bên cạnh đó, số quốc gia có mức tiêu thụ tăng mạnh Tây Ban Nha từ 64,3 lớt/người (năm 2004) lên 81,9 lớt/người (năm 2009), Ba Lan từ 58,4 lớt/người (năm 2004) lên 83,8 lớt/người (năm 2009) I.1.2 Hiện trạng sản xuất tiêu thụ bia Việt Nam Nền cơng nghiệp bia Việt Nam có lịch sử phát triển 100 năm Cơ sở sản xuất bia mở vào năm 1875 đặt tên xưởng sản xuất bia Chợ Lớn Đõy chớnh tiền thân nhà máy bia Sài Gòn, tổng công ty bia rượu nước giải khát Sài Gòn Vào năm 1889, nhà máy bia Việt Nam xây dựng, tổng công ty bia rượu nước giải khát Hà Nội, với công suất ban đầu 150 lớt/ngày 30 công nhân Sau thống đất nước, ngành sản xuất bia mở rộng quy mơ tồn quốc Nhiều nhà máy, cơng ty bia hình thành : nhà máy bia Đà Nẵng (thiết bị Tiệp Khắc), nhà máy bia Huda Huế (thiết bị Đan Mạch), nhà máy bia Đông Nam (thiết bị Đan Mạch), công ty bia Việt Hà, nhà máy bia liên doanh trưng ương địa phương khỏc…gúp phần nâng cao sản lượng bia nước SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung MSSV: 508303052 Báo cáo chuyên đề Khoa: CNSH&MT Khi Việt Nam thức mở với kinh tế thị trường ngành sản xuất bia thực phát triển mạnh mẽ Từ chỗ có hai nhà máy bia Hà Nội Sài Gũn thỡ nước cú trờn 350 sơ sản xuất bia phân bố tập trung chủ yếu thành phố lớn nơi tập trung đông dân cư Thị trường bia Việt Nam có mặt thương hiệu bia tiếng nước giới Đức, Nhật, Pháp, Ailen, Anh, Bỉ, Đan Mạch… I.1.2.1 Hiện trạng công nghệ thiết bị Trong công nghiệp sản xuất bia, công nghệ thiết bị ảnh hưởng nhiều đến chất lượng, giá thành mức độ nhiễm mơi trường Ở Việt Nam có hai dạng công nghệ thiết bị sản xuất chủ yếu : - Công nghệ thiết bị sản xuất bia cổ điển : Sử dụng hệ thống nhà lạnh thiết bị lên men phụ riêng biệt Công nghệ có nhược điểm tiêu tốn nhiều lượng, hao phí nguyên liệu, hao phí nguyên liệu, thao tác vất vả, vệ sinh khó khăn - Cơng nghệ thiết bị sản xuất bia đại : Quá trình lên men lên men phụ thiết bị lên men Cơng nghệ có ưu điểm giảm tổn thất lượng men nguyên liệu, thao tác đơn giản Bảng I.4: Hiện trạng công nghệ thiết bị sản xuất bia Việt Nam [2] TT Loai hình sở I Quốc doanh trung ương Cơ sở Cơng ty bia Sài Gịn Hiện trạng thiết bị công nghệ Đánh giá Thiết bị nước ngoài, chủ Hiện đại, tự động yếu Đức, Pháp, hóa phần Nhật,…và số chế tạo nước Công ty bia Hà Nội Hệ thống lên men cũ Hệ thống lên men SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung MSSV: 508303052 Thiết bị lên men từ thời Pháp, công nghiệp truyền thống Thiết bị Đức, kết hợp truyền thống Phương pháp lên men chìm, cơng nghệ cũ Hiện đại, tự động phận Báo cáo chuyên đề Khoa: CNSH&MT II III Thiết bị cơng nghệ Hiện đại, tự động nước ngồi, thiết bị mới, hóa phần số thiết bị cũ sử dụng 11 Hiện đại, tự động hóa nhiều phận Liên doanh nước Bia địa phương Thiết bị nước ngồi, cơng nghệ nước ngồi, số thiết bị nước 23 Thiết bị chế tạo nước nhập lẻ phần thiết bị nước ngồi, cơng nghệ nước với dạng công nghệ lên men cũ 427 Thiết bị chế tạo nước, công nghệ nước với dạng công nghệ lên men cũ Không đồng bộ, chưa tự động hóa Khơng đồng bộ, lạc hậu, lao động thủ công I.1.2.2 Hiện trạng sản xuất Theo thống kê Bộ Cơng Thương, nước có khoảng 350 sở sản xuất bia với 20 nhà máy đạt công suất 20 triệu lớt/năm; 15 nhà máy có cơng suất lớn 15 triệu lớt/năm 268 sở có lực sản xuất triệu lớt/năm Số lượng sở sản xuất bia giảm ( so với năm 1998 480 sở) sản lượng bia liên tục tăng qua năm, từ mức 1,29 tỷ lít năm 2003 lên tỷ lít năm 2008 ước tính đến năm 2010, tổng sản lượng bia đạt 2,7 tỷ lít [9] Những sở sản xuất với quy mô nhỏ lẻ, lực yếu hay hộ gia đình khơng cịn hoạt động Thay vào mở rộng thị trường công ty sản xuất có uy tín chất lượng Các nhà máy bia xây dựng 46/64 tỉnh thành nước Trong có nhà máy đạt cơng suất 200 triệu lít / năm Cơng ty bia Hà Nội Cơng ty bia Sài Gịn Khơng đạt doanh thu sản lượng bia hàng năm, nay, nhà sản xuất nước xúc tiến đầu tư công nghệ đại vào dây chuyền sản xuất để nâng cao công suất, tăng chất lượng bia tăng tính cạnh tranh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung MSSV: 508303052 Báo cáo chuyên đề Khoa: CNSH&MT Nguyên liệu phụ Ngoài nguyên liệu chính, nhà máy cịn sử dụng ngun liệu phụ công nghệ sản xuất bia : - Chất trợ lọc Diatomit : sử dụng nhằm nâng cao hiệu rút ngắn thời gian trình lọc bia Định mức Diatomit cho 1000 lít bia 1,2 kg - Hóa chất khử trùng (xút, HCl ) sử dụng để chế dung dịch rửa, khử trùng, vệ sinh thiết bị tránh tạp nhiễm làm giảm chất lượng bia - Dầu mỡ, tác nhân lạnh (acmoniac, freon, glycon ) sử dụng máy nén, máy lạnh - Dầu mỡ, tác nhân lạnh (acmoniac, freon, glycol,…) dùng máy nén, máy lạnh I.2.4 Nhu cầu nhiên liệu, lượng Năng lượng cần thiết cho ngành bia điện nhiệt Để tạo cho trình sản xuất bia, nhà máy sử dụng nhiên liệu dạng than (than cám, than đỏ…) dầu FO Định mức cho 1000 lít bia, nhà máy cần khoảng 53kg dầu FO 148 kW điện Bảng I.13 Nhu cầu nhiên liệu, lượng để sản xuất 1000 lít bia [1] Thời STT Nguyên liệu gian Đơn vị tính Số lượng Mùa hè Kg 34 – 45 Mùa đông Kg 55 – 61 Kg 70 – 80 Mùa hè kW/h 110 Mùa đông kW/h 185 sử dụng Dầu FO Than Điện SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung MSSV: 508303052 17 ... Hình I .1 : Sơ đồ tổ chức máy nhà máy bia Thanh Hóa [1] 13 Hình I.2: Sơ đồ công nghệ sản xuất bia nhà máy bia Thanh Hóa 18 Hình I.3: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia Thanh Hóa ... vấn đề cần thiết mang tính thực tế Xuất phát từ đú, tụi lựa chọn chuyên đề tốt nghiệp với đề tài: “ Thiết kế chương trình quan trắc nước thải nhà máy bia Thanh Hóa cơng suất 1. 500 m3 ngày/ đờm”... thân nhà máy bia Sài Gòn, tổng công ty bia rượu nước giải khát Sài Gòn Vào năm 18 89, nhà máy bia Việt Nam xây dựng, tổng công ty bia rượu nước giải khát Hà Nội, với công suất ban đầu 15 0 lớt/ngày