Bài giảng Một số nghiên cứu điển hình về áp dụng sản xuất sạch hơn: Áp dụng sản xuất sạch hơn trong công nghiệp sản xuất bia

Bài giảng Một số nghiên cứu điển hình về áp dụng sản xuất sạch hơn: Áp dụng sản xuất sạch hơn trong công nghiệp sản xuất bia

MỘT SỐ NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH VỀ ÁP DỤNG SXSH GV: ThS. Lý Thuận An Email: lythuanan@gmail.com ÁP DỤNG SXSH TRONG CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT  Bia là một loại nước giải khát lên men bổ dưỡng, có độ rượu nhẹ (hàm lượng ethanol khoảng 3-6%), có gas (CO 2 3-4g/l) có bọt mịn, xốp, hương vị thơm ngon.  Các nguyên liệu chính để sản xuất bia:  malt (đại mạch, tiểu mạch);  nguyên liệu thay thế (gạo, lúa mì, ngô);  hoa houblon;  Men;  một lượng nước rất lớn.  Các công đoạn chính:  đường hóa,  nấu sôi dịch nha với hoa houblon,  lên men bia, lọc  đóng chai Xay, nghiền Malt Nguyên liệuthaythế Nước Nước Nướcthải Nướcthải Nướcthải Nướcthải Nướcthải Nướcthải Phụ gia Đường hóa (nấunha) Lọcdịch đường Nấusôidịch nha vớihoa Tách bã Làm lạnh Lên men chính, phụ Lọcbia Bão hòa CO 2 Chiếtchai, đóng nắp Thanh trùng Nướcthải Bã lọc Bã men Bã hoa Bã malt Nướcthải Hoa houblon Men giống Phụchồimen Chấttrợ lọc Rửachai NướcXút Chai Các vấn đề môi trường  Nướcthải: sinh ra mộtlượng nướcthảirất lớnvớichấthữucơ cao, pH, nhiệt độ cao  Tiêu thụ nhiềunước và khá nhiềunăng lượng  Mùi từ nhà lên men và phát thảikhítừ nồi hơi  Các chất thải rắn: cặn sinh khối + men dư, chất trợ lọc Mộtsố đặctrưng nướcthải nhà máy bia SG Thông số, đơnvị Giá trị TCVN 5945 - 1995 A B C pH 4,5 – 5,0 6 – 9 5,5 – 9 5 – 9 BOD 5 , mg/l 1700 – 2700 20 50 100 COD, mg/l 3500 – 4000 50 100 400 SS, mg/l 250 – 300 50 100 200 Tổng PO 4 3- , mg/l 20 – 40 4 6 8 NH 3 -N, mg/l 12 – 15 0,1 1 10 Các định mứctiêuthụ nguyên liệuvà phát sinh chấtthải Định mức nguyên liệu/ chấtthải Công nghệ truyền thống Công nghệ trung bình BAT Nước(m 3 /m 3 bia) 20 – 35 7 – 15 4 Nhiệt (MJ/100L bia) 390 250 150 Điện (kWh/100L bia) 20 16 8 – 12 Malt/nguyên liệuthaythế malt (kg/100L bia) 18 16 15 NaOH (kg/100L bia) 0,5 0,25 0,1 Chấttrợ lọc Kieselguhr (g/100L bia) 570 255 80 Nướcthải(m 3 /m 3 bia) 18 – 28 5,5 – 12 2,5 Các vấn đề môi trường quan tâm ở các công đoạn chính trong sảnxuấtbia NẤU MẠCH NHA LÊN MEN LỌC BIA ĐÓNG CHAI Malt, Nước Ngũ cốcthaymalt Hoa houblon Nước, kiềm Mùi Bã bột Nướcthải Men Nước, kiềm CO 2 Men thừa Nướcthải Bộttrợ lọc Tấmlọc Nước, kiềm Chai, két, nắp Nhãn, Keo SôđaNước Chai vỡ Bia thừa Nướcthải BIA CHAI CO 2 Bộttrợ lọcvàmen Tấmlọc Nướcthải [...]... cơ hội SXSH Tận dụng nhiệt từ dịch nha nóng: dùng nước làm nguội dịch nha trước khi lên men, nước nóng thu được dùng trong các công đoạn khác Sử dụng hèm làm sản phẩm hữu ích: hèm chứa nhiều protein, vitamin, chất béo và khoáng làm thức ăn gia súc, cá, Ly tâm hèm: tách sinh khối men và bia tươi Tái sử dụng CO2: lắp đặt nhà máy tinh chế CO2 sử dụng cho các công đoạn khác CÔNG ĐOẠN LỌC Bia lạnh Điện Giấy... SXSH Công nghiệp sản xuất bia được đặc trưng bởi sự tiêu thụ nhiều nước và nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao Có rất ít các nguyên liệu và hóa chất nguy hại được tiêu thụ Cơ hội áp dụng SXSH tập trung: Giảm thiểu tiêu thụ nguyên liệu Cải tiến hiệu suất quá trình Xử lý thích hợp các chất thải & sp phụ QUẢN LÝ NỘI VI Giám sát lượng nước sử dụng Công tác vệ sinh Bão dưỡng Cân đối nước nóng Sử dụng. .. mùi Sức khỏe nghề nghiệp Thao tác với Kieselguhr có thể gây bệnh về phổi do các hạt bụi mịn của Kieselguhr Các cơ hội SXSH Cải thiện hiệu năng lọc Giảm lượng men và protein trong bia bằng cách cải tiến quá trình lắng trong buồng lên men và buồng ủ bia, sử dụng malt có chất lượng tốt để tăng hiệu quả lắng Lắp thiết bị ly tâm để loại men trước khi lọc Thay Kieselguhr bằng Perlite (một loại khoáng khác)... tiêu thụ kiềm (NaOH): Sửa chữa và bảo dưỡng Lắp 1 bể thu hồi kiềm Khống chế nồng độ kiềm đủ để rửa Giảm tiêu thụ nước Lắp van tự động để ngắt vòi khi gián đoạn sản xuất Lắp vòi rửa hiệu quả hơn Tái sử dụng nước ở các công đoạn cuối ÁP DỤNG SXSH TRONG CÁC DỊCH VỤ KHÁCH SẠN ... lọc Bột trợ lọc Nước LỌC Bia tươi Giấy lọc đã sử dụng Nước thải với hàm lượng CHC cao Mô tả Thông thường bia được lọc bằng vật liệu lọc là Kiesselguhr (một loại khoáng sét) Khi trở kháng cao, thiết bị lọc được rửa ngược bằng nước Các thiết bị lọc khác được sử dụng: tấm lọc cao áp, dĩa lọc Các vấn đề môi trường quan tâm Nước thải Khi rửa ngược thiết bị lọc, vật liệu lọc đã sử dụng và men bị giữ lại sẽ... phát triển mạnh, phân hủy nhiều cơ chất ethanol, CO2, H2O Kết thúc bia non còn đục, có mùi đặc trưng Lên men phụ: thực hiện trong các thiết bị kín, 0 – 50C Quá trình lên men chậm, ủ chín bia, có thể kéo dài vài tuần tùy theo từng loại bia Các vấn đề môi trường Phần hèm làm hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải cao Huyền phù men (men + bia) có BOD rất cao (120.000 – 140.000mg/l) Khi thải vào nước cống... cặn trên các ống hơi Tận thu nhiệt từ hơi dịch nha: sử dụng nhiệt từ hơi dịch nha để đun nóng nước, lắp vòi hơi để tái sử dụng LÊN MEN Dịch nha được thông khí Điện LÊN MEN Bia tươi CO2 Hèm (sinh khối men) Mô tả Trong thời gian lên men, nấm men sẽ phát triển và chuyển hóa dịch chiết thành etanol và CO2 Do sự sinh trưởng của nấm men (6 – 7 lần), sẽ có một lượng hèm (sinh khối men) đáng kể từ thiết bị lên... dụng Công tác vệ sinh Bão dưỡng Cân đối nước nóng Sử dụng hơi Sử dụng điện CƠ HỘI SXSH Ở CÁC CÔNG ĐOẠN CHÍNH NẤU SÔI DỊCH NHA VỚI HOA HOUBLON Dịch nha được bơm từ thùng chứa vào buồng nấu, rồi được đun sôi với hoa houblon Trong quá trình sôi, các protein sẽ keo tụ và lắng xuống cùng với bã hoa và các chất chát Vô trùng dịch nha, tạo ra vị bia, chiết chắt đắng từ hoa, tăng nồng độ dịch nha Mô tả Dịch nha... ưu điểm: tái chế và tái sử dụng được SÚC RỬA CHAI Chai cũ hay mới được súc rửa qua hệ thống: đầu tiên rửa bằng nước nóng rửa với dung dịch kiềm nóng phun và tráng bằng nước nóng tráng bằng nước lạnh Chai mới hay cũ NaOH Nước Khí nén SÚC CHAI Chai đã rửa Nước thải có pH cao và nhiều chất bẩn Thủy tinh vỡ Các vấn đề môi trường Nước thải Nước thải từ khâu rửa chai chứa bụi, bia, giấy vụn, đặc biệt có... từ hoa, tăng nồng độ dịch nha Mô tả Dịch nha Hơi Điện Dịch kiềm Hoa houblon Nước NẤU MẠCH NHA Dịch nha nóng Mùi Hơi Nước thải Các vấn đề môi trường Tiêu thụ năng lượng cao và ô nhiễm không khí Đây là công đoạn tiêu thụ năng lượng nhiều nhất Nếu nồi hơi đun bằng than đá hay dầu CO2, SO2, NOx, PAH Mùi Quá trình nấu dịch nha sẽ sinh ra mùi đặc trưng có thể gây khó chịu cho những khu dân cư xung quanh . MỘT SỐ NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH VỀ ÁP DỤNG SXSH GV: ThS. Lý Thuận An Email: lythuanan@gmail.com ÁP DỤNG SXSH TRONG CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT  Bia là một. kiềm Chai, két, nắp Nhãn, Keo SôđaNước Chai vỡ Bia thừa Nướcthải BIA CHAI CO 2 Bộttrợ lọcvàmen Tấmlọc Nướcthải CÁC CƠ HỘI SXSH  Công nghiệp sản xuất bia được đặc trưng bởi sự tiêu thụ nhiều. 12 2,5 Các vấn đề môi trường quan tâm ở các công đoạn chính trong sảnxuấtbia NẤU MẠCH NHA LÊN MEN LỌC BIA ĐÓNG CHAI Malt, Nước Ngũ cốcthaymalt Hoa houblon Nước,