Nguồn gốc ra đời ngành công nghiệp bia
Bia là một loại đồ uống đã có từ rất lâu trên thế giới Từ 7000 năm trước Công nguyên, người dân Babilon đã biết sản xuất bia từ hạt đại mạch Cách thức sử dụng các loại nguyên liệu này để nấu bia được truyền dẫn đến Ai Cập,
Ba Tư và các nước lân cận rồi tràn xuống các nước phía Nam Sau đó một số vùng ở Êtiôpia vẫn còn sản xuất bia theo phương pháp của người Babilon cổ xưa Người Hi lạp đã học được từ người Ai Cập phương pháp sản xuất bia từ đại mạch, họ gọi là nước Siton hay là vang đại mạch Người Italia cũng sản xuất loại vang đại mạch này nhưng không chỉ từ đại mạch mà cả từ bột mì và các loại ngũ cốc khác Tiếp đó là người Tây Ban Nha, Pháp, Đức, , cũng sản xuất nước giải khát bằng phương pháp lên men nước triết từ đại mạch Nhưng suốt thời gian dài cổ xưa này, bia được sản xuất từ malt đại mạch và một số loại ngũ cốc nẩy mầm mà hoàn toàn chưa có một dân tộc nào dùng đến hoa houblon Thay vào đó người ta chỉ biết dùng một số loài cây cỏ như ngải cứu, lupin, , để góp phần tạo nên hương vị cho bia Khoảng thế kỉ IX, ở các vùng được gọi là quê hương của hoa houblon như: Xibiri, Đông Nam nước Nga, , người ta mới sản xuất ra loại sản phẩm giống như bia ngày nay - bia từ malt đại mạch, hoa houblon, và nước.
Mặc dù trải qua hàng ngàn năm sản xuất bia và tiêu thụ bia nhưng cha ông chúng ta chưa ai biết được nhân tố kì diệu nào chuyển hoá nguyên liệu thành sản phẩm Mãi đến năm 1857 nhà Bác học người Pháp LuiPaster đã khám phá ra được nấm men là VSV mà hoạt động sống của chúng làm nên quá trình lên men Đến cuối thế kỷ XIX, tiếp bước những thành tựu đã đạt được củaLuiPaster, một số nhà khoa học Đức và Nga, Đan Mạch đã nghiên cứu thành công cơ chế lên men bia nhờ enzym và áp dụng vào sản xuất bia thì bia mới thực sự trở thành một loại đồ uống hảo hạng của nhân loại Sản xuất bia trở thành một ngành công nghiệp có vị trí xác định ở nhiều nước và đem lại những khoản thu nhập kếch xù cho các chủ hãng cũng như nền kinh tế quốc dân của những nước này [1A]
Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới
Bia là một loại đồ uống mát bổ, có độ cồn thấp, có bọt mịn xốp, có hương vị đặc trưng Hương và vị của bia là do các hợp chất chiết từ nguyên liệu, cồn,
CO2 và các sản phẩm lên men khác tạo nên Đặc biệt CO2 bão hoà trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát của người uống Nhờ những ưu điểm này mà bia đã được sử dụng rộng rãi ở hầu hết các nước trên Thế giới và sản lượng của nó ngày càng tăng với những bước chuyển mình rõ rệt từ khi ra đời cho tới ngày nay Sự tăng trưởng về sản lượng bia trên thế giới được mô tả trong bảng dưới đây:
Bảng I.1.2.I Sự tăng trưởng của sản lượng bia trên Thế giới [3A]
STT Năm Sản lượng toàn TG
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
( * Nguồn: the Barth Report 2003/2004; ** Nguồn: [4B] )
Qua bảng I.1.2.1 ta nhận thấy từ năm 1950 đến 1970 sau thời gian 20 năm sản lượng bia Thế giới tăng gấp 2,4 lần Còn từ năm 1970 đến 1985 tức là sau 15 năm sản lượng bia tăng lên gấp đôi Từ năm 1985 trở lại đây thì sản lượng bia trên thế giới tăng tương đối đều.
Tuy sản lượng bia trên Thế giới tăng trưởng nhanh nhưng sản xuất bia lại phân bố không đều theo các vùng địa lý trên Thế giới Sản xuất bia tập trung chủ yếu ở các vùng có sẵn nguyên liệu và có truyền thống sản xuất bia Sự phân bố sản lượng bia trên thế giới được thể hiện trong bảng dưới đây:
Bảng I.1.2.2 Phân bố sản xuất bia trên Thế giới [1B]
STT Khu vực Sản lượng (1000 hl)
Tổng sản lượng trên thế giới 1.443.225 1.478.455
Sản lượng bia sản xuất tập trung vào Châu Mỹ và Châu Âu Đây là những nơi khởi nguồn của sản xuất bia trên Thế giới Sản phẩm bia ở đây đã có bề dày lịch sử hàng năm Công nghệ và kỹ thuật sản xuất bia ở trình độ cao Đây cũng là những nơi có sẵn nguồn nguyên liệu, có nhiều hãng bia lớn nổi danh trên thị trường Thế giới Từ bảng trên ta thấy, sản lượng bia sản xuất năm
2003 tại hai khu vực này chiếm 67,25 % tổng sản lượng bia toàn Thế giới. Đến năm 2005 chiếm 65% Như vậy, sản lượng bia ở hai khu vực này khá ổn định, tốc độ tăng chậm Các khu vực khác trong những năm gần đây đã tăng mức sản lượng khá cao, công nghệ sản xuất chủ yếu là nhập từ các nước truyền thống sản xuất bia Đặc biệt khu vực Châu á có tỷ trọng trong sản lượng bia thế giới tăng nhanh từ 22% lên 28% năm 2003 và đạt 32% năm
2005 [1B] ở Châu Âu, điển hình là Đức thì tình hình sản xuất và tiêu thụ bia có xu hướng giảm trong vài năm trở lại đây Tuy tổng tiêu thụ giảm 5.1% từ năm
1996 đến 2002 nhưng xuất khẩu lại tăng đều hàng năm (bảng I.1.2.4).
Bảng I.1.2.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại nước CHLB Đức [5B]
Tiêu thụ trên đầu người
131,9 131,2 127,5 127,5 125,3 122,4 121,5 ở một số nước Châu á, tình hình sản xuất bia có chiều hướng gia tăng, đặc biệt là nước Trung Quốc Năm 2003, nước này đạt sản lượng bia là 26 tỷ lít đã vượt qua Mỹ và giữ ngôi vị thứ nhất Tuy nhiên, mức tiêu thụ bia bình quân đầu người của Trung Quốc chỉ đạt 20,1 lit/người/năm, thấp hơn Mỹ là
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
85 lít/người/năm Tiếp sau Trung Quốc là Nhật Bản với sản lượng bia năm
2003 là 4 tỷ lít thấp hơn Trung Quốc rất nhiều nhưng mức tiêu thụ bình quân đầu người là 31 lit/người/năm, cao hơn Trung Quốc [12A]
Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở các nước Châu á được thể hiện qua bảng dưới đây:
Bảng I.1.2.5 Sản xuất và tiêu thụ bia ở Châu á [12A]
Tiêu thụ bình quân đầu người
Việt Nam 12.950 16 17.500 ấn Độ 6.800 1 9.100 Đài Loan 4.900 22 5.300
Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam
Việc sản xuất bia tại Việt Nam được bắt đầu từ năm 1890 tại Nhà máy Bia Đông Dương (nay là Công ty Bia Hà Nội) và Công ty Bia Sài Gòn Hai nhà máy này đều do Pháp xây dựng từ thời chiếm đóng nước ta và ta tiếp quản được sau giải phóng thủ đô (1954), giải phóng Sài Gòn (1975) Cho đến nay đã có thêm nhiều nhà máy bia khác ra đời như Nhà máy Bia Sài Gòn, Nhà máy bia ở Đà Nẵng (thiết bị Tiệp Khắc), Nhà máy Bia ở Huế Huda (thiết bị Đan Mạch), Nhà máy BiaVinh (thiết bị Đan Mạch), Nhà máy Bia Đông Nam á (Đan Mạch), Công ty Bia Việt Hà, Cômg ty Bia Hải phòng, các nhà máy bia liên doanh và địa phương khác, , góp phần nâng cao năng xuất bia trên toàn quốc.[8A]
Theo số liệu thống kê của Bộ Công nghiệp, vài năm trở lại đây, tốc độ đầu tư phát triển ngành rượu-bia-nước giải khát tăng khá nhanh đặc biệt là Ngành bia Nhưng nhìn chung, năng lực sản xuất còn nhỏ Ngoài một số doanh nghiệp có quy mô sản xuất lớn, thiết bị công nghệ tiên tiến như Công ty Bia
Hà nội, Công ty Bia Sài Gòn, còn lại đa phần là các cơ sở sản xuất nhỏ, trình độ thiết bị công nghệ ở mức trung bình, thậm chí lạc hậu (Bảng I.1.3.2).
Bảng I.1.3.2 Năng lực và sản lượng bia phân theo loại hình sở hữu năm 2000 [13A]
Loại hình sở hữu Số cơ sở Công suất thiết kế (triệu lít)
Sản lượng thực hiện (triệu lít)
Xét tổng thể trong 10 năm (1991-2000), ngành công nghiệp sản xuất bia có tốc độ tăng trưởng khá nhanh (sản lượng tăng lên 7 lần, mức tiêu thụ tăng 6 lần, tạm đáp ứng đủ nhu cầu trong nước) Riêng trong năm 2001, với 469 nhà máy và cơ sở sản xuất bia trong cả nước, sản lượng đã đạt 1.029 triệu lít/năm,tăng 46% so với năm 2000 Tuy nhiên, điều đáng nói là các cơ sở bia địa phương với số lượng áp đảo (461 cơ sở, chiếm tỷ lệ 98,2%), nhưng lại chỉ chiếm 33,9% thị phần bia cả nước, hiệu suất huy động chỉ đạt 61,3% công
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp suất thiết kế Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng trên là dây chuyền thiết bị đầu tư không đồng bộ, chưa tự động hoá, thậm chí còn lạc hậu Với các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài (6 đơn vị), do đầu tư công nghiệp hiện đại một cách dàn trải, thiếu quy hoạch nên hiệu suất huy động chỉ đạt 49,8% và cũng chỉ chiếm 24,5% thị phần bia cả nước Vì thế, hầu hết các cơ sở này hiện nay đều bị thua lỗ nghiêm trọng Duy nhất có 2 cơ sở quốc doanh Trung ương là Công ty Bia Sài Gòn và Công ty Bia Hà Nội vẫn giữ được tỷ trọng lớn (41,6% thị phần), tính ổn định cao, sản lượng vượt công suất thiết kế 29% Đây cũng chính là 2 đơn vị hoạt động có hiệu quả nhất hiện nay của ngành bia (bình quân 1 tỷ đồng vốn tài sản cố định làm ra 2,74 tỷ đồng doanh thu và nộp ngân sách 1,56 tỷ đồng) [13A] Để bắt kịp với cơ chế thị trường, hai doanh nghiệp đầu đàn của ngành rượu – bia- nước giải khát là công ty Bia Sài gòn và Công ty Bia Hà nội đã nhanh chóng đổi mới công nghệ, áp dụng kỹ thuật tiên tiến vào sản xuất nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, đủ sức cạnh tranh với các hãng nổi tiếng trên thế giới
Trong đó, Công ty Bia Hà nội sau 10 năm đổi mới (1990-1999), hoạt động sản xuất- kinh doanh tăng trưởng liên tục, giá trị sản phẩm tăng 625%, doanh thu tăng 962,2%, lợi nhuận tăng 5.065,84%, số lao động tăng 118,4%, thu nhập bình quân 787,58%/người/tháng [13A]
Mạnh dạn đầu tư, đổi mới trang thiết bị, Công ty Bia Sài gòn (tiền thân là Nhà máy Bia Sài Gòn) đã trở thành một trong những công ty có trang thiết bị hiện đại nhất Công ty đã lắp đặt và đưa vào dây chuyền chiết bia chai mới công suất 30.000 chai/giờ và bắt đầu dùng két gỗ Nhiều thiết bị như máy nén gió, lò hơi, hệ thống máy lạnh, hệ thống thu hồi CO2 cũng được đầu tư lắp đặt.Bên cạnh đó, yếu tố quan trọng góp phần ổn định chất lượng là hệ thống phương tiện kỹ thuật kiểm tra tiên tiến được đánh giá đạt đẳng cấp quốc gia và hệ thống đảm bảo chất lượng cho sản phẩm bia chai và bia lon phù hợp với tiêu chuẩn ISO 9002-1994 Các sản phẩm của Công ty liên tục được đổi mới và đưa ra thị trường như bia chai dung tích 450 ml, bia lon333 Công ty Bia Sài gòn đạt sản lượng 186 triệu lít, vượt công suất thiết kế, nộp ngân sách 1.020 tỷ đồng, tổng lãi đạt 402 tỷ đồng và là một trong số ít các doanh nghiệp nhà nước có mức nộp ngân sách trên 1.000 tỷ đồng Năm 2000, Công ty Bia Sài gòn là doanh nghiệp sản xuất bia đầu tiên ở Việt nam vượt mức 200 triệu lít/năm và tiếp tục phát triển đạt sản lượng 242 triệu lít vào năm 2001 (gấp 5 lần năm1987), nộp ngân sách 10305 tỷ đồng (gấp 60,78 lần năm1988), lãi đạt trên 600 tỷ đồng (gấp 96 lần năm 1988) [13A]
Các nhà máy bia liên doanh nước ngoài và các công ty 100% vốn nước ngoài cũng được nhanh chóng xây dựng và tham gia vào thị trường bia Việt nam. Sản phẩm của các công ty này đã tạo nên sức cạnh tranh mới trên thị trường, tạo điều kiện cho các công ty bia trong nước nhanh chóng đổi mới tư duy sản xuất, gắn sản xuất với tiêu thụ và người tiêu dùng Điển hình là Công ty Liên doanh Trách nhiệm hữu hạn Nhà máy Bia Việt nam và Công ty Bia Foster’s (100% vốn nước ngoài) Sự xuất hiện các công ty này đã góp phần ngăn chặn nạn nhập lậu các sản phẩm bia cao cấp, nâng cao chất lượng sản phẩm sản xuất trong nước, tạo môi trường lành cạnh tranh lành mạnh trong ngành sản xuất bia.
Nhiều doanh nghiệp tư nhân ở Việt nam cũng xây dựng nhà máy bia công suất nhỏ, cung cấp sản phẩm cho thị trường Đây là các xưởng nhỏ với thiết bị tự nghiên cứu và chế tạo, đáp ứng kịp thời nhu cầu cho người tiêu dùng ở các địa phương Theo số liệu thống kê không đầy đủ, đến năm 2002, số lượng các xưởng bia này lên đến khoảng gần 700 xưởng [13A]
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
Mặc dù là ngành công nghiệp non trẻ nhất trong tổng thể ngành rượu-bia- nước giải khát, nhưng ngành bia đã nhanh chóng trưởng thành, vươn lên là một trong những ngành đóng góp lớn nhất cho ngân sách nhà nước, là ngành chủ lực cho ngành rượu-bia-nước giải khát Việt nam trong quá trình thực hiện công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước
Xét về tiêu thụ sản phẩm bia thì mức tiêu thụ bình quân đầu người tại Việt nam còn thấp hơn nhiều so với các nước trong khu vực và trên thế giới Hiện tại mức tiêu thụ Mức tiêu thụ bia bình quân đầu người của Việt nam qua các năm được mô tả bằng biểu đồ dưới đây:
Biểu đồ Tiêu thụ bia bình quân đầu người của Việt nam [7A]
I.1.4 Xu hướng phát triển ngành bia Việt Nam
Do quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá, mức sống chung của nhân dân cả nước và nhất là nhất là mức sống của dân cư đô thị lớn tăng nhanh Nhu cầu về nước uống, nhất là bia chắc chắn sẽ tăng mạnh Sản xuất bia được xem là ngành công nghiệp trọng điểm của Việt Nam vì đóng góp nhiều cho ngân sách quốc gia Theo chủ trương của Chính phủ cũng như định hướng phát triển đến năm 2010, Việt Nam không cấp giấy phép đầu tư, cũng như không phê duyệt mở rộng công suất của các dự án nước ngoài trong lĩnh vực công nghiệp sản xuất bia Theo qui hoạch phát triển, sản lượng bia đến năm 2010 đạt 1,7 tỷ lít, nghĩa là tiếp tục tăng trưởng từ 10 – 12% từ nay đến năm 2010.
Dự báo sản lượng bia đến 2020 sẽ tăng tăng so với năm 2005 khoảng 1,8 lần và mức tiêu thụ bình quân đầu người tăng khoảng 2 lần (Bảng I.1.4) [12A]
Bảng I.1.4 Dự báo sản lượng và mức tiêu thụ bia qua các giai đoạn [12A]
Mức tiêu thụ bình quân
Việt Nam và Châu á là một trong những khu vực có mức tiêu thụ bia đang tăng nhanh Căn cứ vào thu nhập, thị hiếu tiêu dùng, dự kiến chủng loại sản phẩm bia như sau: Bia chai chiếm 50 – 60%, bia hơi chiếm 30%, bia lon chiếm 10 – 15%. ở Việt Nam, thị trường tiêu thụ bia ở trong nước vẫn là chính, thị trường xuất khẩu chủ yếu là khu vực Đông Nam á, Châu á Thái Bình Dương, một phầnChâu Âu và Mỹ Sản lượng xuất khẩu dự kiến khoảng 20-30 triệu lít/năm với sản phẩm chủ yếu của Công ty Bia Hà Nội và Công ty Bia Sài Gòn [12A]
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
I.2 Công nghệ sản xuất bia
I.2.1 Đặc điểm thiết bị, công nghệ của ngành bia Việt nam
Về công nghệ sản xuất bia:
Hiện nay ở Việt nam vẫn sử dụng song song hai phương pháp lên men:
- Phương pháp lên men cổ điển: sử dụng hệ thống nhà lạnh, lên men chính, phụ riêng biệt, chủ yếu sử dụng trong các cơ sở sản xuất cũ, các sở sản xuất qui mô nhỏ (công suất dưới 3 triệu lít/năm, ở các địa phương) Nhược điểm của phương pháp này là tiêu tốn năng lượng, thao tác vất vả, vệ sinh khó khăn
- Phương pháp lên men theo công nghệ mới: Quá trình lên men chính và phụ cùng trong một thùng đáy côn, là công nghệ tiên tiến hiện nay, chủ yếu được sử dụng trong một số nhà máy qui mô vừa và lớn mới xây dựng hoặc cải tạo.
Công nghệ sản xuất bia
Đặc điểm thiết bị, công nghệ của ngành bia Việt nam
Về công nghệ sản xuất bia:
Hiện nay ở Việt nam vẫn sử dụng song song hai phương pháp lên men:
- Phương pháp lên men cổ điển: sử dụng hệ thống nhà lạnh, lên men chính, phụ riêng biệt, chủ yếu sử dụng trong các cơ sở sản xuất cũ, các sở sản xuất qui mô nhỏ (công suất dưới 3 triệu lít/năm, ở các địa phương) Nhược điểm của phương pháp này là tiêu tốn năng lượng, thao tác vất vả, vệ sinh khó khăn
- Phương pháp lên men theo công nghệ mới: Quá trình lên men chính và phụ cùng trong một thùng đáy côn, là công nghệ tiên tiến hiện nay, chủ yếu được sử dụng trong một số nhà máy qui mô vừa và lớn mới xây dựng hoặc cải tạo.
Cũng được hình thành theo hai hệ thống: các nhà máy cỡ vừa và lớn mới xây dựng hoặc cải tạo có hệ thống thiết bị hiện đại, tự động hoá một phần, chủ yếu do các nước công nghiệp tiên tiến sản xuất Còn lại các cơ sở sản xuất cỡ nhỏ ở địa phương đang sử dụng các thiết bị cũ, thiết bị nhập lẻ và các dây chuyền thiết bị sản xuất trong nước trình độ thấp, thiếu đồng bộ.
Nhìn chung, tình trạng thiết bị không đồng bộ và lạc hậu còn tồn tại ở hầu hết các doanh nghiệp lớn và nhỏ, bên cạnh đó việc đầu tư vào hệ thống xử lý môi trường nên quá trình sản xuất bia đang góp phần gây ô nhiễm môi trường.
Công nghệ sản xuất bia
Bia được sản xuất từ các nguyên liệu chính là: malt đại mạch, hoa houblon và nước Để tiết kiệm nguồn malt đại mạch hoặc để sản xuất một vài loại bia thích hợp với thị hiếu người tiêu dùng thì bên cạnh malt đại mạch các nhà sản xuất bia còn dùng thêm các nguyên liệu phụ như: bột mì, gạo, bột ngô, thậm chí cả bột đậu tương đã tách béo Tuy nhiên cho đến nay, bia trên toàn thế giới được sản xuất chủ yếu với công thức cổ điển như sau:
Bia = Malt đại mạch + NL thay thế (gạo, đường, )+ Hoa houblon + Nước
Các nguyên liệu chính thông thường được sử dụng cho sản xuất bia được tổng kết trong bảng I.1.2.
Bảng I.1.2 Nguyên vật liệu chính dùng trong sản xuất bia
STT Nguyên vật liệu Mục đích sử dụng
1 Malt Nguyên liệu chính sản xuất bia
2 Nước Nguyên liệu chính sản xuất bia
3 Gạo, đường Nguyên liệu thay thế malt
4 Hoa houblon Nguyên liệu chính sản xuất bia
5 Men giống Lên men dịch đường
6 Than, dầu FO, gas Nhiên liệu cung cấp cho nồi hơi
7 CO2 Nạp gas cho bia
8 Các chất phụ trợ Trợ lọc, rửa chai, thanh trùng…
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
9 Kiềm (NaOH) Dùng cho hệ thống làm sạch tuần hoàn CIP, rửa chai
10 Axít Điều chỉnh pH dịch lên men, vệ sinh ống, thiết bị, dùng cho hệ làm sạch tuần hoàn CIP
Qui trình công nghệ sản xuất bia:
Công nghệ sản xuất bia là quá trình rất phức tạp, dù được thực hiện trên dây truyền mà thao tác hoàn toàn bằng thủ công, hay trên tổ hợp các thiết bị hiện đại, tự động hoá 100%, làm việc theo chương trình, có máy tính điều khiển, thì tiến trình công nghệ đều phải trải qua các công đoạn chính sau với các nguyên liệu chính là malt, nước nguyên liệu, hoa houblon (và nguyên liệu thay thế là gạo, ngô) Các công đoạn chính trong qui trình công nghệ sản xuất bia bao gồm:
Chế biến dịch đường houblon hoá;
Lên men chính để chuyển hoá dịch đường thành bia non, lên men phụ và tàng trữ bia non để lão hoá thành bia tiêu chuẩn;
Lọc trong bia và đóng bao bì, hoàn thiện sản phẩm [2A]
Qui trình công nghệ sản xuất bia được tóm tắt trong sơ đồ hình I.1.
Lên men chính, phụ và tàng trữ bia
Hình I.1 Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất bia
Các vấn đề môi trờng của ngành công nghiệp bia
Các dạng chất thải phát sinh trong quá trình sản xuất bia
Cũng như phần lớn các quá trình sản xuất khác, quá trình sản xuất bia cũng gây ra một số vấn đề môi trường chung như sau:
Nước thải sản xuất được sinh ra từ tất cả các công đoạn, chủ yếu do vệ sinh thiết bị nhà xưởng Lượng nước thải phụ thuộc vào lượng và cách thức sử dụng nước Tuỳ theo lượng nước sử dụng, lượng bã rắn rơi vãi mà chất lượng nước thải tại các nhà máy bia có biến động khác nhau.
Trong nước thải có chứa nhiều chất hữu cơ chủ yếu do các loại bã thải rắn (bã malt, bã hoa, men bia ), bia rơi vãi, , trong quá trình sản xuất và vệ sinh thiết bị nhà xưởng.
Chất thải rắn sản xuất được phát sinh ở nhiều công đoạn sản xuất Lượng chất thải rắn phát sinh phụ thuộc vào công nghệ sản xuất, trình độ thao tác công nhân và các biện pháp quản lý mặt bằng
Các chất thải rắn bao gồm những chất thải không thể xử lý sinh học được và những chất thải giàu các chất hữu cơ.
Các chất thải rắn không thể xử lý sinh học được: bao gồm bao bì, thuỷ tinh, két nhựa, xỉ than, bột trợ lọc, bã hoa Những phần có giá trị có thể tận thu bằng cách hợp đồng bán lại cho các cơ sở sản xuất như xí nghiệp bao bì, vỏ lon, chai Phần còn lại được thu gom và chuyển đến bãi thải chung theo định kỳ.
Các chất thải rắn xử lý sinh học được: như bã malt, bã hoa, cặn men đến nay vẫn được tận thu, coi như sản phẩm phụ có thể thu hồi được ít nhất 60-70% tại hầu hết các cơ sở sản xuất bia Tuy nhiên phần còn lại bị cuốn theo nước rửa vệ sinh thiết bị, nhà xưởng Đây là nguồn chất hữu cơ hòa tan dễ bị chuyển hoá do vi sinh vật gây nên ô nhiễm môi trường.
Các chất thải dạng khí phát sinh chủ yếu ở bộ phận nghiền, nồi hơi và lên men chính Lượng và loại khí thải phụ thuộc vào tình trạng thiết bị và điều kiện công nghệ.
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
Tại bộ phận nghiền: tạo ra các bụi nguyên liệu dạng thô và mịn, đặc biệt là đối với các thiết bị nghiền dạng hở.
Tại bộ phận nồi hơi: nhiên liệu chủ yếu để đốt cấp nhiệt cho nồi hơi là than hoặc dầu FO Khi lò hơi hoạt động, tuỳ theo chiều cao ống khói, thành phần, loại nhiên liệu, tình trạng thiết bị mà có thể phát sinh các vấn đề bụi, khí thải như CO, CO2, SO2, NOx gây ra các triệu chứng như nhức đầu, chóng mặt, các bệnh về mắt, đường hô hấp như bụi phổi, một số bệnh ngoài da cho công nhân làm việc và dân cư xung quanh tuỳ theo nồng độ, liều lượng và thành phần chất ô nhiễm Như vậy các lò hơi đều cần có hệ thống tách bụi, lọc khí trước khi thải ra môi trường xung quanh
Tại bộ phận lên men: khí CO2 được thu hồi dùng để bão hoà CO2 cho bia thành phẩm Các cơ sở nhỏ không có hệ thống thu hồi, lượng khí CO2 phát sinh chưa phải là vấn đề đáng kể.
Ngoài các vần đề chính như đã trình bày ở trên, hầu hết các cơ sở sản xuất bia còn phát sinh thêm một số vấn đề không kém phần quan trọng sau:
Ô nhiễm nhiệt, tiếng ồn và mùi:
Nhiệt phát sinh trong các công đoạn nấu, nồi hơi, thanh trùng Các bộ phận này có các bộ phận gia nhiệt làm tăng nhiệt độ trong khu vực sản xuất, ảnh hưởng đến sự bay hơi, phát tán bụi và các chất khí gây ô nhiễm Vì vậy yêu cầu các cơ sở sản xuất bia phải bố trí hệ thống thông gió hợp lý để giảm ô nhiễm cục bộ.
Tiếng ồn trong các cơ sở sản xuất bia chỉ xảy ra cục bộ của từng phân xưởng khi thiết bị hoạt động, chủ yếu trong các phân xưởng phụ trợ Đặc biệt khi sử dụng các thiết bị cũ, tiếng ồn thường xuyên lên tới trên 85 dB Có thể khắc phục khống chế giảm tác động tới bên ngoài bằng cách đóng kín cửa và ghi biển báo.
Mùi được gây ra từ nhiều nguồn như: nước dịch đường ở khâu nấu, nồi hơi, bộ phận xử lý nước thải hoặc cống thải Mùi bay vào không khí không qua xử lý tác động trực tiếp hoặc gián tiếp tới con người tuỳ thuộc vào cách bố trí nhà xưởng theo hướng gió có hợp lý hay không.
Hầu hết các sàn nhà của các nhà máy bia ướt và trơn do thành phẩm,nguyênliệu rơi vãi, nước vệ sinh Tại các điểm sàn luôn ướt cần sử dụng các biện pháp trống trơn, đảm bảo an toàn lao động.
I.3.2 Các vấn đề môi trường của ngành công nghiệp bia Việt Nam
Trong công cuộc đổi mới và hiện đại hoá đất nước, ngành công nghiệp Rượu- Bia-Nước giải khát Việt nam đã và đang đạt được những thành tựu đáng khích lệ Bên cạnh những thành tựu đã đạt được về mặt kinh tế và xã hội, tất yếu phát sinh nhiều vấn đề môi trường bức xúc cần phải quan tâm giải quyết ngay từ bây giờ đối với ngành công nghiệp Rượu-Bia-Nước giải khát nói chung và ngành sản xuất bia nói riêng Những đặc trưng về tính chất ô nhiễm môi trường của ngành sản xuất bia như sau:
Tuỳ vào quy mô sản xuất, loại hình sản phẩm và trình độ công nghệ của dây chuyền thiết bị mà mức độ ô nhiễm về nước thải trong các cơ sở sản xuất là
Hiện trạng sản xuất và môi trờng tại công ty cổ phần bia Hải Phòng
Giới thiệu chung về Công ty Cổ phần Bia Hải Phòng
II.1.1 Lịch sử phát triển của Công ty
Công ty Bia Hải Phòng trước đây là Xí nghiệp tư doanh nước đá Việt -
Hoa, xây dựng từ trước năm 1960, sản phẩm chính là nước đá cây Sau năm
1960 nhà nước thực hiện cải tạo công trình thương nghiệp tư bản tư doanh đã tiếp quản xí nghiệp theo hình thức công ty hợp doanh.
Năm 1970 Xí nghiệp được nhà nước cấp cho một hệ thống thiết bị sản xuất nước ngọt của Liên xô có công xuất 3.000 chai/giờ và xí nghiệp được đổi tên thành Xí nghiệp Nước ngọt Hải Phòng.
Năm 1989, theo chủ xoá bỏ cơ chế quản lý tập trung quan liêu bao cấp chuyển sang nền kinh tế thị trường, xí nghiệp đã gặp nhiều khó khăn Trong điều kiện bị cạnh tranh gay gắt bởi các thành phần kinh tế, các sản phẩm truyền thống như nước đá, nước ngọt, rượu đã mất dần thế độc quyền, không tiêu thụ được
Trước tình hình đó, UBND thành phố Hải Phòng đã tổ chức lại đội ngũ lãnh đạo và quản lý Để tồn tại và phát triển, nhà máy đã mạnh dạn bố trí hoàn thiện lại cơ cấu sản xuất và bộ máy quản lý, nghiên cứu sâu rộng thị trường,thay đổi về chiến lược mặt hàng, chuyển từ sản xuất nước ngọt sang sản xuất bia Với đội ngũ lãnh đạo mới và cán bộ quản lý có năng lực đã đẩy mạnh sự phát triển của xí nghiệp, đảm bảo công ăn việc làm và mức sống ổn định cho cán bộ công nhân viên Trên cơ sở phát triển vững chắc năm 1993 UBND
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp thành phố Hải Phòng đã có quyết định đổi tên Xí nghiệp nước ngọt thành Nhà máy bia Hải Phòng.
Năm 1995 với đà phát triển của doanh nghiệp và thực hiện chủ trương về đổi mới doanh nghiệp nên UBND thành phố có quyết định đổi tên Nhà máy Bia Hải Phòng thành Công ty Bia Hải Phòng.
Trong quá trình sản xuất kinh doanh, mặc dù gặp nhiều khó khăn như vốn tự có ít, mặt bằng sản xuất chật hẹp, …, nhưng với sự cố gắng, nỗ lực của toàn thể cán bộ công nhân viên, nhất là ban giám đốc Công ty đã không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm, thay đổi mẫu mã nhãn hiệu hàng hoá cho phù hợp với thị hiếu khách hàng, nhu cầu của thị trường Do đó Công ty đã và đang từng bước tăng trưởng và phát triển mạnh mẽ, đời cán bộ công nhân viên ổ định, công việc đều đặn không bị ngắt quãng, không còn hiện tượng công nhân nghỉ chờ việc.
Mặc dù chỉ sản xuất các sản phẩm chính là bia hơi và bia chai, nhưng với sự năng động, nhạy cảm, sáng tạo, Công ty đã có những bứơc chuyển mình lớn lao, phát triển vững chắc trong nền kinh tế thị trường với nhiều thành phần kinh tế và sự cạnh tranh gay gắt Sản phẩm làm ra được người tiêu dùng trong và ngoài nước ưa chuộng tín nhiệm.
Ngày 30/8/1993 UBND thành phố Hải Phòng đã cố quyết định số 58/QĐUB phê duyệt Dự án đầu tư xây dựng công trình Nhà máy bia chất lượng cao do nhà máy bia Hải Phòng lập và giao cho nhà máy là chủ đầu tư chịu trách nhiệm về nguồn vốn, thi công xây dựng, lắp đặt thiết bị và đưa vào sử dụng sản xuất.
Năm 1995, đã đưa Nhà máy bia số 2 Quán Trữ - Kiến An đi vào hoạt động, sản xuất bia chai và bia hơi chất lượng cao theo công nghệ và dây truyền thiết bị hiện đại của CHLB Đức với tổng số vốn đầu tư là 61,6 tỷ đồng tỷ đồng Việt nam.
Từ năm 2002, Công ty Bia Hải Phòng đã áp dụng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn Quốc tế ISO 9001: 2000, được BVQI (Vương quốc Anh) cấp chứng chỉ công nhận Sản phẩm của Công ty liên tục trong các năm 2001,
2002, 2003, 2004 được người tiêu dùng trong cả nước bình chọn là “Hàng Việt Nam chất lượng cao”.
II.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia của Công ty
Các sản phẩm chính của công ty là: Bia hơi Hải Phòng, Bia hơi Hải Hà, Bia chai Kaiser, Bia chai 999 và Nước khoáng thiên nhiên Thiên văn
Tuy nhiên sản phẩm bia hơi Hải Phòng vẫn chiếm sản lượng lớn nhất Từ khi ra đời đến nay Công ty đã liên tục đầu tư đổi mới thiết bị, công nghệ, nâng cao năng lực sản xuất và chất lượng sản phẩm, hiện đại hoá dây truyền sản xuất
Năm 1995, với công suất thiết kế ban đầu là 10 triệu lit/ năm Năm 2000 đã nâng lên 16,7 triệu lit/ năm Tính đến năm 2003 sản lượng bia các loại đạt 31 triệu lit/năm; doanh thu đạt gần 100 tỷ đồng; nộp ngân sách hơn 40 tỷ, so với năm 2000 tăng gần gấp đôi Dự tính đến năm 2005 Công ty đạt sản lượng tiêu thụ các loại sản phẩm bia là 50 triệu lit/ năm, gấp 5 lần công suất thiết kế ban đầu, doanh thu đạt 150 tỷ, thuế nộp trên 40 tỷ
Sau đây là một vài số liệu cụ thể về sản lượng sản xuất và tiêu thụ của công ty:
Bảng II.1.2 Sản lượng bia hàng năm và hàng tháng của Công ty
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
Tháng/ năm Sản lượng bia (lit)
Sản lượng bia (lit) Phân xưởng số 2
Năm 2002 14.100.000 5.900.000 20.000.000 Năm 2003 22.000.000 8.000.000 30.000.000 Tháng3/ 2004 1.278.600 20.037 1.298.637 Tháng 4/ 2004 1.583.100 22.190 1.605.290 Tháng 1/ 2005 1.827.000
Sản lượng bia của Công ty tăng trưởng qua các năm được thể hiện mô tả bằng biểu đồ dưới đây:
Sản lượng bia của Công ty tiêu thụ trên thị trường trong một số năm từ năm 1999-2002 được thể hiện qua biểu đồ sau:
Bi u ểu đồ tăng trưởng sản lượng bia của Công ty Bia Hải Phòng đồ tăng trưởng sản lượng bia của Công ty Bia Hải Phòng ăng trưởng sản lượng bia của Công ty Bia Hải Phòng t ng tr ưởng sản lượng bia của Công ty Bia Hải Phòng ng s n l ản lượng bia của Công ty Bia Hải Phòng ượng bia của Công ty Bia Hải Phòng ng bia c a Công ty Bia H i Phòng ủa Công ty Bia Hải Phòng ản lượng bia của Công ty Bia Hải Phòng
Biểu đồ sản lượng bia tiêu thụ trên thị trường của Công ty
II.1.3 Tổ chức sản xuất và bộ máy quản lý của Công ty
Công ty sản xuất kinh doanh chủ yếu là sản phẩm bia Quá trình sản xuất được tập trung tại hai cơ sở: Nhà máy bia số1-tại 16 Lạch Tray và Nhà máy bia số 2-tại Quán Trữ, Quận Kiến an.
Cả 2 cơ sở đều tổ chức quá trình sản xuất như nhau gồm các ngành sản xuất và phục vụ sản xuất sau:
Ngành Nấu: Tổ xay nguyên liệu, tổ nấu, kỹ thuật theo ca, sửa chữa, phụ trách và quản lý ngành.
Ngành Men: Tổ men giống phòng thí nghiệm, tổ sản xuất công nghệ, kỹ thuật, phụ trách và quản lý.
Ngành Thành phẩm: Tổ chiết rót bia hơi và bia chai, vận chuyển, sửa chữa, kĩ thuật KCS, quản lý các ngành.
Ngành Phục vụ sản xuất: bao gồm tổ lò hơi, tổ máy lạnh, tổ điện, bơm nước, …
Giám đốc phó giám đốc kinh doanh
Phòng tiêu thụ sản phẩm
Kế toán trưởng Phó giám đốc kỹ thuật sản xuất phân xưởng sản xuất bia phòng kỹ thuật KCS phòng kế hoạch vật tư
Phòng tổng hợp phòng kế toán
Sơ đồ cơ cấu tổ chức của Công ty
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
Bộ phận Quản lý phân xưởng: Quản đốc, Phó quản đốc, thống kê phân xưởng, KCS.
2 Bộ máy quản lý: Đặc điểm quản lý: Để thích nghi với cơ chế thị trường, phù hợp với cơ chế hạch toán mới, bộ máy quản lý Công ty đã được biên chế lại gọn nhẹ gồm:
Giám đốc và hai phó giám đốc (1 phó giám đốc phụ trách kỹ thuật sản xuất, 1 phó giám đốc phụ trách công tác tiêu thụ sản phẩm).
Một kế toán trưởng phụ trách vấn đề tài chính của Công ty.
Các phòng ban bao gồm:
Phòng tổng hợp (lao động tiền lương, quản lý nhân sự, hành chính bảo vệ).
Phòng Tiêu thụ sản phẩm.
Hiện trạng sản xuất tại Cơ sở số 1/16 Lạch tray
II.2.1 Qui trình công nghệ sản xuất bia hơi
Qui trình công nghệ sản xuất bia được tóm tắt trong sơ đồ hình II.1.
Lên men phụ và tàng trữ bia Lên men chính
Hình II.1 Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất bia hơi
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
Qui trình công nghệ sản xuất bia hơi của công ty bao gồm các công đoạn sau:
- Nấu hoa, lọc tách bã, làm nguội dịch đường
1 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu:
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
Các nguyên liệu chính gồm: malt, gạo, đường kính lĩnh từ kho bảo quản được tập kết tại nhà nghiền nguyên liệu theo số lượng mẻ nấu trong ngày Tại đây, malt được nghiền bằng máy nghiền trục, gạo được nghiền bằng máy nghiền búa Nguyên liệu sau nghiền đạt kích thước yêu cầu được chuyển sang nhà nấu nhờ hai băng tải kín ở trên cao Do các thiết bị kín nên hầu như không phát bụi ra xung quanh.
2 Công đoạn nấu, đường hoá:
Malt nghiền được đưa vào nồi ngâm, bổ sung nước có nhiệt độ 40-42 0 C, ngâm khoảng 30 phút để hoạt hoá enzym trong malt Gạo nghiền được đưa vào nồi hồ hoá, bổ sung nước ở nhiệt độ thường Khối nguyên liệu được đảo trộn nhờ cánh khuấy mái chèo rồi được đun nóng đến nhiệt độ 86 0 C trong khoảng 30 phút rồi hạ nhiệt độ xuống 72 0 C trong vòng 30 phút để dịch hóa bột gạo, sau đó lại nâng nhiệt độ lên 100 0 C, đun sôi trong thời gian 30-45 phút.
Hỗn hợp cháo gạo, malt lúc này có nhiệt độ 48-52 0 C được chuyển sang nồi đường hoá, cấp thêm nước rồi đảo trộn đều, đồng thời cấp nhiệt nâng nhiệt độ từ từ đến 60-63 0 C rồi nâng dần đến 72-75 0 C Trong khoảng thời gian 4h nấu thì hầu hết tinh bột trong hỗn hợp dịch cháo gạo, malt được chuyển thành dịch đường, tiếp tục chuyển sang thùng lọc đáy bằng nhờ một bơm dịch đường
Nhiệt cấp cho các nồi nấu nhờ hơi từ lò hơi cấp theo hệ thống áo hơi bao quanh các thiết bị nấu truyền nhiệt gián tiếp cho khối nguyên liệu.
3 Công đoạn lọc dịch đường:
Dịch đường từ sau khi đường hoá được nâng nhiệt độ lên 78 0 C, nhờ trọng lực dịch chứa các chất hoà tan lọt qua màng lọc dẫn sang nồi nấu hoa nhờ bơm.
Bã cháo malt và dịch đường sót lại trong bã được giữ lại trên mặt sàng Tiếp tục xối nước 78 0 C từ trên đỉnh thùng lọc nhờ một bơm áp lực xuống khối bã để tách dịch đường còn sót lại trong khối bã Thực hiện lọc 3 lần rồi đo độ đường bằng Sacarômet đến khi độ đường trong dịch lọc lần cuối đạt ≤ 0,5 0 Pz thì ngừng lọc Dịch rửa bã được trộn với dịch lọc ban đầu trong nồi nấu hoa.
Bã cháo malt sau khi rửa bã được thiết bị cào bã tháo ra thùng chứa bã.
4 Công đoạn nấu hoa, lọc tách bã và làm nguội dịch đường:
Hoa houblon dạng cánh (viên) và đường kính được đưa vào nồi nấu hoa theo định mức một mẻ nấu rồi cấp nhiệt gián tiếp nhờ hơi từ lò hơi đi trong ống chùm đặt trong lòng nồi nấu, đun đến nhiệt độ 102-106 0 C Trong khoảng thời gian 1-1h30’ thì tinh chất trong hoa được chiết ra hoà vào dịch đường tạo nên hương vị đặc trưng thơm ngon của bia Dịch sau nấu hoa được chuyển sang thùng lọc bã hoa Tuỳ theo loại hoa đưa vào mà công ty sử dụng loại thùng lọc nào.
Nếu sử dụng hoa cánh: được lọc bằng thùng lọc có lưới lọc, dịch nấu hoa lọt xuống dưới Cánh hoa nằm lại trên lưới được sối 1 lần nước để tách triệt để dịch đường rồi được gạt tháo ra ngoài
Nếu sử dụng hoa viên (cao): được lọc bằng thùng đáy bằng lắng trong, để nguội tự nhiên hạ nhiệt độ từ 102-106 0 C xuống 80 0 C.
Dịch sau nấu hoa t 0 0 C được dẫn qua thiết bị làm mát khung bản kín Tác nhân làm lạnh là nước lạnh 2 0 C (được làm lạnh nhờ glycol) đi ngược chiều với dịch đường Dịch đường ra khỏi máy lạnh đạt nhiệt độ của quá trình lên
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp men là 10-12 0 C và độ đường là 10 0 Bx và có màu vàng, trong, thơm đặc trưng. được bơm sang tank lên men
Men giống được cấp vào tank lên men trộn với dịch đường trong điều kiện vô trùng Oxy (không khí sạch) được cấp trên đường ống dẫn liệu đề bổ sung cho quá trình lên men Mỗi tank chứa được 3-4 mẻ nấu Lên men chính phụ được thực trong cùng một tank và có sự khác biệt của 2 giai đoạn bằng sự phát triển của men, sự giảm nồng độ dịch đường, độ đục, nhiệt độ lên men, áp suất.
Lên men chính diễn ra trong 3 ngày có nhiệt độ 10 0 C Kết thúc lên men chính hạ nhiệt độ 4 0 C để tách cặn men dùng cho đời sau hoặc khi chất lượng kém thì xả bỏ
Lên men phụ và tàng trữ bia diễn ra trong khoảng 7-10 ngày ở nhiệt độ 2-4 0 C, lượng dịch đường hầu hết được xả định kì mỗi tuần.
Trong giai đoạn lên men chính, khí CO2 được thu hồi về hệ thống thu hồi hoá lỏng để cấp cho công đoạn lọc bia, bão hoà CO2 cho bia thành phẩm và một số mục đích khác Sản phẩm của quá trình lên men là bia đục được chiết bán trực tiếp đưới dạng bia tươi hoặc tiếp tục đi lọc bão hoà CO2 thành bia hơi. Tank lên men được bảo ôn bằng lớp áo lạnh glycol đi tuần hoàn Kết thúc qúa trình lên men sản phẩm đạt chất lượng theo tiêu chuẩn kỹ thuật của từng loại bia.
Bia đục từ tank lên men được đưa sang tháp lọc nhiều ngăn Các ngăn được phủ một lớp bột trợ lọc diatomit Ra khỏi tháp lọc được bia trong Cặn men được giữ lại trên các lớp bột trợ lọc Tuỳ chất lượng bột trợ lọc mà lượng bia non bị giữ lại nhiều hay ít Bột trợ lọc cùng cặn men được tháo định kỳ Bia trong được dẫn sang tank thành phẩm bão hoà CO2, ổn định bia Trong quá trình lọc, kiểm tra hàm lượng CO2 của bia sau lọc, nếu thấp phải bổ sung ngay trên đường vận chuyển vào thùng chứa bia thành phẩm Trước và sau khi lọc đều phải sinh sát trùng máy lọc theo các bước: nước sạch-nước nóng - xông hơi- nước lạnh.
Box, can nhựa được tráng rửa vệ sinh sau đó chiết bia theo yêu cầu của khách hàng Tank thành phẩm được bảo ôn bằng lớp áo lạnh Bia thành phẩm có chất lượng như: bia có màu vàng rơm, trong suốt, mùi thơm đặc trưng của Malt(đại mạch) và hoa houblon, đủ lượng CO2 trong bia, bọt trắng mịn, ….
II.2.2 Tiêu thụ nguyên nhiên liệu, năng lượng trong quá trình sản xuất bia tại Cơ sở số 1/16 Lạch tray Hải phòng
II.2.2.1 Nhu cầu nguyên nhiên liệu, năng lượng cho sản xuất bia
Hiện trạng môi trờng tại Cơ sở số 1/16 Lạch tray
II.3 Hiện trạng môi trường tại Cơ sở số 1/16 Lạch tray
Những chất thải khí phát sinh trong qui trình công nghệ của Nhà máy gồm:
- Khí CO, CO2, SO2, NOx,, bụi do phương tiện giao thông ra vào lấy hàng và cung cấp vật tư.
- Khí CO, CO2, SO2, NOx,, bụi do đốt nhiên liệu cung cấp cho nồi hơi.
- Nhiệt trong môi trường lao động khu vực nấu
- Khí CO2 do quá trình lên men tạo ra
- Khí NH3 do rò rỉ tác nhân lạnh khi chạy máy.
- Bụi do nghiền nguyên liệu.
1/ Khí thải CO, CO 2 , SO 2 , NO x, và bụi
* Bụi và các khí thải CO, CO2, SO2, NOx, do đốt nhiên liệu cung cấp nhiệt cho nồi hơi.
Hiện nay Nhà máy sử dụng nhiên liệu than đá để đốt cung cấp nhiệt cho nồi hơi công suất 1 tấn hơi/giờ với lượng nhiên liệu tiêu thụ là 1000 kg than đá mỗi ngày là 1500 kg/ngày Hệ thống ống khói nồi hơi cao 30 m, đường kính
350 mm Với hệ thống ống khói này, khí thải, bụi sẽ bị pha loãng khi phát tán vào môi trường không khí.
* Bụi và các khí thải CO, CO2, SO2, NOx do phương tiện giao thông ra và vào cung cấp vật tư và lấy hàng.
Nồng đồ bụi và các khí thải do các phương tiện giao thông ra vào lấy hàng gây ra là không đáng kể Kết quả khảo sát nồng độ bụi và các khí thải do các phương tiện giao thông ra vào lấy hàng và cung ứng vật tư như sau:
Như vậy có thể thấy kết quả đo đạc nhỏ hơn TCCP.
2/ Nhiệt trong môi trường lao động khu vực nấu
Trong qui trình công nghệ có 2 công đoạn nấu: nấu đường hoá và nấu hoa. Nhiệt cung cấp cho các nồi nấu đều lấy từ hơi của nồi hơi công suất 1 tấn/giờ. Nhiệt độ của các nồi nấu tuỳ từng giai đoạn trong công nghệ, trung bình 60-
75 0 C Khu vực nấu được đặt ở trên cao, cách mặt đất 2 m, trong nhà rộng khoảng 150m 2 Các công đoạn lọc dịch hỗn hợp, hạ nhiệt độ đều thực hiện trong nhà nấu Do không gian rộng, có công đoạn hạ nhiệt của dịch bia xảy ra cùng một lúc theo dây chuyền với công đoạn nấu nên nhiệt độ khu vực này tuy có cao hơn các khu vực khác từ 2-3 0 C nhưng không ảnh hưởng ra bên ngoài mà chỉ phát tán ở trong phạm vi hẹp và chỉ ảnh hưởng đến công nhân làm việc tại đây.
3/ Khí CO 2 do quá trình lên men
Khí CO2 là sản phẩm phụ của quá trình lên men Hiện nay Công ty đều áp dụng công nghệ, thiết bị tiên tiến vào quá trình sản xuất bia một phần được bão hoà ngay trong tank lên men tàng trữ, phần dư được tận thu để phục vụ cho việc bão hoà sản phẩm Khí CO2 có thể thất thoát vào môi trường xung quanh trong quá trình lọc bia Khí CO2 phát tán và pha loãng rất nhanh trong môi trường và có thể được cây xanh hấp thụ trong quá trình quang hợp, ở nồng độ cao, khí CO2 có thể gây nguy hiểm cho con người, nhưng trong qui trình công nghệ, Cơ sở này đã có hệ thống thu hồi khí này, vì vậy lượng thất thoát trong quá trình lọc bia không lớn.
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
Vấn đề đáng quan tâm ở đây là có thể gây hiện tượng nổ các bình khí CO2 do áp lực trong bình quá lớn Cơ sở này đã có nội qui an toàn lao động, kiểm tra thường xuyên áp lực của bình, bố trí kho để các bình khí này xa khu phát nhiệt và thoáng, rộng.
Trước đây, hệ thống máy lạnh của Cơ sở sử dụng là 4 hệ thống máy 4 AT của Liên xô cũ, hệ thống này đã quá cũ nát, gây rò rỉ tác nhân NH3 và gây tiếng ồn lớn Nhưng đến nay, Cơ sở đã thay 2 hệ thống máy lạnh của Liên xô cũ bằng
2 hệ thống máy lạnh MICOM của Nhật, các thiết bị này gây tiếng ồn thấp và mức độ rò rỉ không đáng kể Trong tương lai, Cơ sở 16 Lạch tray sẽ thay thế toàn bộ hệ thống lạnh cũ bằng các thiết bị lạnh mới, hiện đại của Nhật để khả năng cung cấp lạnh đảm bảo hơn, chất lượng bia sẽ tốt hơn và hạn chế khả năng rò rỉ tác nhân lạnh
5/ Bụi do nghiền nguyên liệu
Khu vực nghiền nguyên liệu là khu vực phát sinh bụi lớn nhất Mỗi ngày Cơ sở này xay nghiền 5-6 tấn nguyên liệu Khu vực này được xây dựng riêng biệt, tách hẳn với các khu vực khác và có xây dựng hệ thống xử lý bụi (hệ thống hút bụi xyclon) Kết quả đo đạc cho thấy: nồng độ bụi trong khu vực này là 4,7 mg/m 3 , nhỏ hơn TCCP ( TCCP: 6 mg/m 3 ) Như vậy, tuy bản chất của công đoạn xay nghiền phát sinh bụi lớn, nhưng do thiết bị kín và hệ thống xử lý bụi hoạt động có hiệu quả nên nồng độ bụi trong khu vực này nhỏ hơnTCCP và không ảnh ra môi trường xung quanh.
II.3.2 Nước thải Đây là vấn đề gây ô nhiễm và đáng quan tâm nhất trong công nghệ sản xuất bia của Nhà máy Do tính chất công nghệ và sản phẩm, thành phần nước thải của Nhà máy chứa nhiều tạp chất hữu cơ, đạm đường,…thể hiện ở các chỉ tiêu COD, BOD5, cặn lơ lửng và coliform Để hạn chế các chỉ tiêu trên Nhà máy đã không ngừng đầu tư đổi mới cải tiến thiết bị, công nghệ theo hướng hiện đại nhất, tiên tiến nhất và áp dụng các công nghệ sạch hơn Ước tính lượng năm 1999 và 2000 khi chưa cải tiến thiết bị và công nghệ nước thải trung bình từ 200-250 m 3 /ngày đến nay chỉ còn 100-150 m 3 /ngày sau khi đã cải tiến thiết bị và công nghệ Các biện pháp Nhà máy đang áp dụng là: qui hoạch lại mặt bằng, thay đổi hệ thống thiết bị nấu, lên men, thành phẩm, làm lạnh, CIP, … Đồng thời cải tạo ga cống, xây thêm
2 bể xử lý, hệ thống ga cống quanh công ty 250 m, đường kính cống D300- D500 và có rất nhiều hố ga to mục đích xử lý lắng thô, và được nạo vét hàng ngày, không để nước thải tồn đọng ở hố ga lâu ngày Qua bể lắng 1 dung tích
15 m 3 phần nước trong được sang ngăn thứ 2 có dung tích 30 m 3 và được dẫn đổ ra các ga cống của thành phố.
Qua đánh giá tác động môi trường, kết quả đã đạt được về chỉ tiêu: pH, bụi,tiếng ồn, CO, CO2 đều ở mức thấp hơn giới hạn cho phép Riêng chỉ tiêu NTBOD5 gấp 2, COD có lần gấp 2 Các vấn đề ô nhiễm này công ty hiện giờ vẫn chưa khắc phục được Tuy nhiên Nhà máy vẫn đang nỗ lực tìm cách khắc phục bằng các giải pháp công nghệ thích hợp Đồng thời tăng cường vệ sinh hút định kỳ các bể, các ga có cặn lơ lửng và phòng KTKCS lấy mẫu kiểm tra các chỉ tiêu thường xuyên để xử lý hoá chất trước khi ra cống chung của thành phố Hiện tại công ty thuê 2 đơn vị thiết kế xử lý nước thải đó là ViệnKhoa học và Công nghệ Môi trường trường đại học Bách khoa Hà nội và sở
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp khoa học thành phố Hải phòng xong đều không thực hiện được vì lý do quá trật, gần dân, không có tính khả thi mà càng gây ô nhiễm thêm.
Kế hoạch sắp tới: Nhà máy vẫn tiếp tục theo đuổi dự án xử lý nước thải công nghiệp của TSK Nhật bản do tổng công ty Rượu- bia- nước giải khát giúp đỡ. Ưu điểm của dự án là: gọn, xử lý triệt để, giá thành cao, tiết kiệm năng lượng, xong hiện nay Nhà máy chưa đủ điều kiện vì vốn xây dựng căn bản quá lớn, giá thành vào sản phẩm quá cao do vậy giá bán bia hơi chưa thể đáp ứng được
Chất thải rắn của nhà máy bao gồm các loại: bã malt, gạo sau quá trình hồ hoá, lọc bao gồm các chất xenlulo, đường, bột, …, số lượng tình trung bình mỗi ngày là 6-10 tấn/ ngày
Ngoài ra còn có một lượng bã hoa houblon khoảng 60-70 kg/ngày, chất thải sinh hoạt, xỉ than của lò hơi
Sơ đồ dòng chi tiết các công đoạn chính
Qui trình công nghệ sản xuất bia được phân làm 3 công đoạn chính như sau:
-Nước thải chứa dịch đường -Nước thải chứa hoá chất -Nước ngưng
-Bã hoa, cặn nóng 30 kg -Nước thải chứa dịch đường -Nước thải chứa hoá chất 21.190 lít
Nước thải chứa dịch đường Nước thải chứa hoá chất
Nước thải hữu cơ Nước thải chứa hoá chất Khí CO2thu hồi:
Cặn nóng 8,1kg Nước thải hữu cơ Nước thải chứa hoá chất
Nước nóng 800C Nước thải hữu cơ Nước thải chứa hoá chất 21.100 lít
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
Lên men phụ và tàng trữ bia
Hoá chất tẩy rửa bia non Nước thải chứa hoá chất Men sữa: 325 kg
Bột trợ lọc, xác men
55 kg Nước thải chứa hoá chất Nước thải chứa hoá chất
CO2 công đoạn thành phẩm
Bão hoà CO2, ổn định bia
Nước thải chứa bia Nước thải chứa hoá chất Bia rơi vãi theo bọt bia: 100 lít
Nước thải hữu cơ Nước thải chứa hoá chất Bia rơi vãi 300lít 20.600 lít
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
Cân bằng vật liệu
Từ sơ đồ dòng chi tiết các công đoạn chính của qui trình sản xuất bia và các thông số dòng vào, dòng ra ta lập được bảng cân bằng vật liệu dưới đây:
Bảng III.2.1 Cân bằng nguyên liệu cho một mẻ sản xuất
Vật liệu đầu vào Vật liệu đầu ra Dòng thải Tên nguyên vật liệu
Chuẩn bị nguyên liệu_nấ u
Nước ngưng Nước thải hữu cơ Nước thải chứa hoá chất
Bụi nguyên liệu(không đáng kể)
Nước ngưng Nước thải hữu cơ
Nước thải chứa hoá chất
Nước thải chứa hoá chất Nước thải hữu cơ
Nước ngưng Nước thải hữu cơ Nước thải chứa hoá chất
Nước thải chứa hoá chất 6.
Làm nguội , làm lạnh nhanh dịch đường
Nước nóng 50-60 0 C Nước thải hữu cơ
CO 2 thu hồi về hoá
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp lỏng 120-
Lên men phụ và tàng trữ bia
Nước thải chứa hoá chất
CO 2 và ổn định bia
Xác men và bột trợ lọc
Nước thải chứa hoá chất
Nước thải hữu cơ Nước thải chứa hoá chất
Bia thành phẩm rơi vãi 400 lít
Do công ty không có thiết bị đo đạc, kiểm tra thất thoát trong các công đoạn sản xuất Mặt khác, do thời gian thực tập có hạn, em không có điều kiện lắp đặt các thiết bị đo đạc để trực tiếp đo đạc và theo dõi những tổn thất tại công ty nên trong phần này em chỉ làm cân bằng với cấu tử nước cho toàn bộ qui trình sản xuất bia, không xét đến các thành phần cuốn theo dòng thải Cân bằng cho cấu tử nước được trình bày trong bảng dưới đây:
Bảng III.2.2 Cân bằng cấu tử nước cho một mẻ sản xuất trong qui trính sản xuất bia
Tên dòng vào Số lượng Tên dòng ra Số lượng
Nước cấp cho nồi hơi 6,0 m 3 Nước ngưng 50-60 0 C 6,0 m 3
Nước đi làm mát 30,0 m 3 Nước nóng 70-80 0 C 30,0 m 3
Nước vệ sinh thiết bị 55,0 m 3 Nước thải hữu cơ
Nước thải chứa hoá chất
Hoá chất tẩy rửa NaOH
Nước vệ sinh nhà xưởng và sinh hoạt
Xác định tính chất và chi phí dòng thải
Qua bước làm cân bằng vật liệu ở trên cho ta biết được các dòng thải phát sinh trong từng công đoạn với số lượng tương ứng Bước này cũng không kém phần quan trọng cho việc xác định nguyên nhân và tìm ra các giải phápSXSH cho qui trình sản xuất Yêu cầu của bước này là phải xác định tính chất của các dòng thải và tìm hiểu kỹ nguyên nhân dẫn đến dòng thải, từ đó định giá cho dòng thải (BảngIII.3).
Phân tích nguyên nhân và các giải pháp sản xuất sạch hơn
Các giải pháp sản xuất sạch hơn đề xuất cho qui trình sản xuất bia của công ty được trình bày cụ thể trong bảng dưới đây xuất phát từ những nguyên nhân đã phân tích (Bảng III.4).
Bảng III.4 Phân tích nguyên nhân gây tiêu hao nguyên liệu, năng lượng và các giải pháp tiết kiệm vật chất, năng lượng
STT Dòng thải Nguyên nhân CáC Giải pháp SXSh
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
1 Bã cháo malt chứa dịch đường còn sót
1.1 Nguyên liệu chưa được nghiền đều.
1.2 Quá trình nấu (hồ hoá, đường hoá) nguyên liệu không chín đều.
1.3 Quá trình lọc dịch đường không hiệu quả
1.1.1 Nghiền đều trước khi nấu.
1.1.2 Kiểm tra chế độ vận hành của máy nghiền, kịp thời bảo dưỡng hoặc thay thế thiết bị mới.
1.2.1 Thay thế nguyên liệu tốt hơn.
1.2.2 Thường xuyên hoặc định kì kiểm tra thời gian nấu, nhiệt độ nấu.
1.3.1 Kiểm tra áp suất lọc. 1.3.2 Thay máy lọc hiện tại bằng máy lọc ly tâm.
2 Men sữa còn chứa bia tươi
2.1 Chưa kiểm soát được lượng bia tươi còn sót lại trong men sữa.
2.2 Quá trình lọc bia không hiệu quả.
2.1.1 Tiến hành lấy mẫu men sữa, phân tích hàm lượng và thành phần bia tươi có trong men sữa tách ra. 2.1.2 Thu hồi bia tươi trong men sữa bằng các thiết bị phù hợp.
2.2.1 Thay thế bột trợ lọc tốt hơn.
2.2.2 Thay thế bằng thiết bị lọc ly tâm.
3 Nước ngưng 3.1 Không thu hồi lại để tái sử dụng.
3.2 Hệ thống nồi hơi hoạt động không tốt.
3.1.1 Lắp đặt hệ thống thu hồi nước ngưng tận dụng nhiệt và nước để vệ sinh thiết bị.
3.2.1 Kiểm soát chế độ vận hành của nồi hơi.
3.2.2 Kiểm tra hệ thống cấp hơi, phát hiện kịp thời các chỗ rò rỉ để thay thế, sửa chữa.
4 Nước thải vệ sinh nồi nấu
4.2 Không tái sử dụng nước rửa lần cuối.
4.1.1 Dùng vòi áp lực cao để rửa nồi nấu.
4.1.2 Tận thu nước ngưng của nồi hơi có nhiệt độ cao để rửa nồi nấu.
4.2.1 Tận thu nước rửa lần cuối để rửa lần đầu cho các nồi sau.
5 Nước và hoá chất vệ sinh thùng lên men
5.1 Chưa kiểm tra được lượng nước và hoá chất sử dụng.
5.1.1 Tiến hành định mức lại lượng nước và hoá chất sử dụng, tiết kiệm tối đa cho các công đoạn khác.
5.1.2 Tuần hoàn lại hoá chất sử dụng.
6 Nước sau làm nguội dịch đường
6.1 Không được thu hồi để tái sử dụng.
6.2 Không khống chế được lưu lượng nước.
6.1.1 Thu hồi lại để vệ sinh nhà xưởng.
6.2.1 Dùng đồng hồ đo lưu lượng theo dõi lượng nước cần thiết để khống chế tốt.
7 Nước vệ sinh nhà xưởng
7.1 Rửa kém hiệu quả 7.2 Không khống chế lưu lượng.
7.3 Sử dụng nước sạch từ hệ thống cấp nước của thành phố.
7.1.1 Như 4.1.1 7.2.1 Như 6.2.1 7.2.2 Thường xuyên theo rõi các điểm rò rỉ, rơi vãi nguyên vật liệu, hoá chất, …, để kịp thời khắc phục, tiết kiệm lượng nước sử dụng, tiết kiệm số lần vệ sinh nhà xưởng. 7.3.1 Như 6.1.1
8 Nhiệt khói lò 8.1 Thiết bị kiểu cũ, hiệu suất đốt không cao.
8.1.1 Thay thế lò đốt kiểu mới có hiệu suất đốt cao hơn.
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
8.2 Chế độ đốt không đều.
8.3 Lò không được bảo dưỡng thường xuyên.
8.4 Sử dụng nhiên liệu đốt cấp nhiệt cho lò hơi là than.
8.5 Khói lò thải thẳng vào không khí.
8.2.1 Kiểm tra chế độ đốt của lò phát hiện các sự cố để kịp thời khắc phục
8.3.1 Thường xuyên hoặc định kỳ bảo dưỡng, vệ sinh thiết bị
8.4.1 Thay thế than bằng dầu FO
8.5.1 Tận thu nhiệt khói lò cấp nhiệt cho nước nồi hơi.
Lựa chọn các giải pháp sản xuất sạch hơn
III.5.1 Sàng lọc các giải pháp sản xuất sạch hơn
Việc sàng lọc các giải pháp để tìm ra các giải pháp nào có thể thực hiện được ngay, các giải pháp nào cần phân tích thêm hay loại bỏ được mô tả rõ trong bảng dưới đây:
Bảng III.5.1 Phân loại và sàng lọc các giải pháp sản xuất sạch hơn
Các giải pháp sản xuất sạch hơn
Có thể thực hiện ngay
1.1.1 Nghiền đều trước khi nấu QLNV x
1.1.2 Kiểm tra chế độ vận hành của máy nghiền, kịp thời bảo dưỡng hoặc thay thế thiết bị mới.
1.2.1 Thay thế nguyên liệu tốt hơn QLNV x
1.2.2 Thường xuyên hoặc định kì kiểm tra thời gian nấu, nhiệt độ nấu.
1.3.1 Kiểm tra áp suất lọc ksqt x
1.3.2 Thay thùng lọc đáy bằng thành máy lọc ly tâm. cttb x
2.1.1 Tiến hành lấy mẫu men sữa, phân tích hàm lượng và thành phần bia tươi có trong men sữa tách ra.
2.1.2 Thu hồi bia tươi trong men sữa bằng các thiết bị phù hợp.
2.2.1 Thay thế bột trợ lọc tốt hơn QLNV x
2.2.2 Thay thế thùng lọc tách bã hoa có lưới lọc bằng thiết bị lọc ly tâm.
3.1.1 Lắp đặt hệ thống thu hồi nước ngưng tận dụng nhiệt và nước để vệ sinh thiết bị.
3.2.1 Kiểm soát chế độ vận hành của nồi hơi.
3.2.2 Kiểm tra hệ thống cấp hơi, phát hiện kịp thời các chỗ rò rỉ để thay thế, sửa chữa.
4.1.1 Dùng vòi áp lực cao để rửa nồi nấu. qlnv x
4.2.1 Tận thu nước rửa lần cuối để rửa lần đầu cho các nồi sau.
5.1.1 Tiến hành định mức lại lượng nước và hoá chất sử dụng, tiết kiệm tối đa cho các công đoạn khác. ksqt x
5.1.2 Tuần hoàn lại hoá chất sử dụng qlnv x
6.1.1 Thu hồi nước làm mát dịch đường lại để vệ sinh nhà xưởng, cấp lại cho nồi hơi. qlnv x
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
6.2.1 Dùng đồng hồ đo lưu lượng theo dõi lượng nước cần thiết để khống chế tốt. ksqt x
7.2.2 Thường xuyên theo rõi các điểm rỉ, rơi vãi nguyên vật liệu, hoá chất, …, để kịp thời khắc phục, tiết kiệm lượng nước sử dụng, tiết kiệm số lần vệ sinh nhà xưởng qlnv x
8.1.1 Thay thế lò đốt kiểu mới có hiệu suất đốt cao hơn. cttb x
8.2.1 Kiểm tra chế độ đốt của lò phát hiện các sự cố để kịp thời khắc phục.
8.3.1 Thường xuyên hoặc định kỳ bảo dưỡng, vệ sinh thiết bị ksqt x
8.4.1 Thay thế than bằng dầu FO qlnv x
8.5.1 Tận dụng nhiệt khói lò cấp nhiệt gián tiếp cho nước nồi hơi, nước vệ sinh thiết bị nhà xưởng, …
III.5.2 Đánh giá sơ bộ các giải pháp
Trong số các giải pháp SXSH được đưa ra đối với quy trình công nghệ sản xuất bia của công ty ta chọn được 6 giải pháp cần được đầu tư Tuy nhiên, tuỳ thuộc vào nguồn vốn hiện có mà công ty không thể đầu tư được cùng một lúc tất cả các giải pháp Vì vậy, ta cần chọn ra những giải pháp có tính khả thi nhất có thể đầu tư ngay áp dụng phương pháp cộng có trọng số với thang điểm từ 1-5 ta có thể sắp xếp thứ tự ưu tiên các giải pháp, trợ giúp cho việc lựa chọn giải pháp đầu tư thích hợp của công ty (bảng III.5.2 ).
Bảng III.5.2 Sắp xếp thứ tự ưu tiên các giải pháp sản xuất sạch hơn
Giải pháp sản xuất sạch hơn
Khả thi về kỹ thuật
Khả thi về kinh tế
Khả thi về môi trường
1 Thay thùng lọc dịch đường thành máy lọc ly tâm.
2 Thu hồi bia tươi trong men sữa bằng các thiết bị phù hợp.
3 Thay thế thùng lọc tách bã hoa bằng thiết bị lọc ly tâm.
4 Lắp đặt hệ thống thu hồi nước ngưng tận dụng nhiệt và nước để vệ sinh thiết bị.
5 Thay thế lò đốt kiểu mới có hiệu suất đốt cao hơn.
6 Tận thu nhiệt khói lò cấp nhiệt cho nước nồi hơi.
III.5 3 Nghiên cứu khả thi cho phương pháp
Qua đánh giá sơ bộ các giải pháp ta chọn được ba giải pháp có tính khả thi nhất cần được đầu tư Các giải pháp được lần lượt phân tích dưới đây:
III.5.3.1 Giải pháp thu hồi bia tươi trong men sữa
Qui trình công nghệ thu hồi bia non từ bã men có thể tóm tắt như sau:
Sơ đồ qui trình công nghệ thu hồi bia từ bã men
Thùng chứa men thu hồi, nhân men
Men sữa từ tank lên men
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
Khi kết thúc giai đoạn lên men chính, hạ nhiệt độ của tank lên men xuống đạt2-4 0 C sẽ bắt đầu thu hồi men sữa Lượng men sữa này được xả thẳng vào máy lýy tâm vắt và thực hiện ly tâm để thu hồi bia non về thùng chứa, lượng men ướt còn lại được kiểm tra đánh giá chất lượng Tuỳ theo đời men và nhu cầu sản xuất sẽ quyết định xả bỏ hoặc tiếp tục rửa men để tái sử dụng Thông thường lượng tái sử dụng chiếm 30% lượng men sữa có trong quá trình sản xuất Thời gian thực hiện ly tâm không được quá 60 phút để tránh nhiễm trùng men và bia non Bia non thu hồi được đưa ngay vào thùng chứa có áo lạnh để hạ và giữ nhiệt độ theo qui định của lên men chính Từ đây lượng bia non được phối trộn vào tank lên men chính giai đoạn cuối theo tỷ lệ nhất định.
Lượng bia non này làm tăng thu hồi, giảm giá thành sản phẩm, nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh và giảm thiểu chất thải ra môi trường.
Khi thực hiện rửa men bắt buộc phải có nước lạnh vô trùng Lượng nước này có được nhờ thiết bị trao đổi nhiệt kiểu tấm làm lạnh nước bằng glycol đang có trong dây chuyền hiện tại, nước sau khi qua thiết bị này có nhiệt độ 2-4 0 C. Thiết bị rửa men thực hiện theo nguyên lý tuyển nổi dùng nước đẩy xác tế bào ra khỏi men sữa, xả bỏ phần lắng cặn ở dưới cùng của thiết bị và giữ lại phần men tốt để tái sử dụng Lượng nước dùng cho một mẻ thường gấp 5-6 lần lượng men đưa vào thiết bị Với lượng men ướt không cần tái sử dụng, công nhân thao tác thủ công lấy từ máy và đưa đi làm thức ăn gia súc.
Các thiết bị, đường ống và bơm dùng cho hệ thống này phải chịu được môi trường axít, dễ vệ sinh.
Phân tích khả thi về mặt kĩ thuật
Hầu hết các thiết bị trên đều có thể chế tạo hoặc mua sẵn trên thị trường nội địa Việc lắp đặt các hệ thống này hoàn toàn độc lập, không làm ảnh hường tới quá trình sản xuất của nhà máy Mặt khác, các thiết bị trên không đòi hỏi nhiều diện tích lắp đặt cũng như mặt bằng thi công nên việc chế tạo, lắp đặt hoàn toàn có thể có thể thực hiện được.
Về mặt thao tác và vận hành hệ thống: Do hệ thống thu hồi bia từ bã men rất đơn giản nên chỉ cần hướng dẫn cụ thể cho công nhân cách vận hành là có thể thao tác được.
Việc bảo dưỡng thiết bị: Trừ thiết bị làm lạnh nhanh đòi hỏi việc lắp ráp và bảo dưỡng tỉ mỉ, các thiết bị còn lại đều có thể vệ sinh và bảo dưỡng thường
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp xuyên rất đơn giản sau mỗi ca sản xuất Phương pháp này hoàn toàn mang tính khả thi về mặt kỹ thuật.
3 Phân tích khả thi về mặt kinh tế
Chi phí đầu tư cho toàn bộ hệ thống thu hồi bia từ men sữa tách ra từ tank lên men được mô tả trong bảng sau:
Bảng III.5.3.3 Các thiết bị chính trong hệ thống thu hồi bia
TT Tên gọi và đặc tính ĐV SL Đ.giá
1 Máy vắt ly tâm Cái 01 100.000.000 100.000.000 Khối EU
2 Thùng chứa bia non Cái 01 65.000.000 65.000.000 Việt nam
3 Thiết bị lạnh nhanh Cái 01 180.000.000 180.000.000 CHLBĐức
4 Thiết bị rửa men Cái 01 60.000.000 60.000.000 Việt nam
5 Bơm ly tâm Cái 01 10.000.000 10.000.000 Khối EU
6 Bơm bánh răng Cái 01 15.000.000 15.000.000 Khối EU
7 Tủ điện điều khiển, đường ống và phụ kiện đi kèm.
Toàn bộ hệ thống thiết bị thu hồi men này được lắp đặt trên nền móng có sẵn tại nhà lên men và không phải tốn chi phí cho việc xây dựng thêm.
Tổng giá trị đầu tư: 460.000.000 đồng
Một ngày thu hồi thêm được: 420 lít bia/ngày
Bình quân sản lượng sản xuất: 84.000 lít/ngày
Giá bán ra hiện nay của nhà máy là: 3.500 đ/lít bia
Mỗi ngày có thể thu thêm cho nhà máy là:
Một năm làm việc 300 ngày, như vậy sau khi hệ thống thu hồi bia đi vào hoạt động sẽ thu được số tiền là:
Thời gian hoàn vốn (nếu không kể các chi phí vận hành) được tính đơn giản như sau:
Trong đó: P - là thời gian hoàn vốn đơn giản, năm
I - là tổng số vốn đầu tư, VNĐ
S - là số tiền tiết kiệm được nhờ thực hiện giải pháp, VNĐ
Nếu đầu tư để thực hiện giải pháp này thì sau khoảng 1 năm sẽ hoàn lại vốn ban đầu, thiết bị sử dụng trong khoảng 15 năm Từ năm thứ 2 trở đi Nhà máy sẽ có lãi.
Như vậy, giải pháp này Nhà máy hoàn toàn có thể thực hiện được và có thể triển khai ngay. d Phân tích khả thi về mặt môi trường
Việc xả bỏ cặn men làm ảnh hưởng không nhỏ tới môi trường và gây khó khăn cho quá trình xử lý nước thải do dòng thải chứa nhiều cặn men thì chỉ số BOD5 > 1000 mg/l là tương đối cao Thành phần của nấm men chủ yếu là protêin nên nó dễ dàng bị phân huỷ và gây ra mùi hôi thối rất khó chịu Người công nhân làm việc trong môi trường này dễ bị nhiễm các căn bệnh về đường hô hấp Về mặt công nghệ, nguy cơ gây nhiễm trùng tới nấm men thuần khiết
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp trong quá trình lên men là rất cao, làm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. Trong sản xuất bia tại nhà máy thì lưu lượng và đặc tính dòng thải còn biến đổi theo mùa vụ sản xuất gây khó khăn cho việc xử lý nước thải.
Mặt khác, việc đưa vào tái sử dụng nấm men thu hồi không qua rửa men tách cặn sẽ gây ảnh hưởng không tốt tới chất lượng sản phẩm vì nấm men này còn chứa một tỷ lệ khá lớn men chết và cặn lắng khác hình thành trong quá trình lên men chính Thường thì tỷ lệ men chết trong men sữa là từ 5-8% Đây là một nguyên nhân làm suy giảm hoạt lực và gây ra sự thoái hoá nhanh của nấm men trong quá trình sản xuất, làm ảnh hưởng tới hiệu suất lên men, giảm hiệu suất sản xuất và gây ảnh hưởng không tốt tới hương vị của bia thành phẩm (một yếu tố quan trọng hấp dẫn người uống).
5 3 Nghiên cứu khả thi cho phơng pháp
III.6 Thực hiện các giải pháp sản xuất sạch hơn
III.6.1 Danh sách các giải pháp đã và đang chuẩn bị thực hiện
Các giải pháp sản xuất sạch hơn đã và đang chuẩn bị áp dụng cho qui trình sản xuất bia tại Nhà máy bia số 1/16 Lạch tray Hải phòng được mô tả trong bảng sau đây:
Tên giải pháp Phân loại Chi phí thực tế Lợi ích kinh tế (VNĐ)
Tiến hành lấy mẫu men sữa, phân tích hàm lượng và thành phần bia tươi có trong men sữa tách ra.
Tính vào lợi ích chung
Tính vào lợi ích chung
Thu hồi bia tươi trong men sữa bằng các thiết bị phù hợp.
Lắp đặt hệ thống thu hồi nước ngưng tận dụng nhiệt và nước để vệ sinh thiết bị.
Tính vào lợi ích chung nt
Dùng vòi áp lực cao để rửa nồi nấu.
QLNV Không đáng kể nt nt
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp
5.1.2 Tuần hoàn lại hoá chất sử dụng.
QLNV Không đáng kể nt nt
Thu hồi nước làm mát dịch đường lại để vệ sinh nhà xưởng, cấp lại cho nồi hơi.
QLNV Không đáng kể nt nt
Tận dụng nhiệt khói lò cấp nhiệt gián tiếp cho nước nồi hơi, nước vệ sinh thiết bị nhà xưởng, …
QLNV Không đáng kể nt nt
III.6.2 Kế hoạch thực hiện Để thực hiện một cách có kết quả dự án đánh giá sản xuất sạch hơn tại Công ty, đội sản xuất sạch hơn đã phân công nhiệm vụ và quy trách nhiệm cho các thành viên thực hiện các giải pháp như sau:
Bảng III.6.2 Kế hoạch thực hiện các giải pháp SXSH
Tên các giải pháp Người chịu trách nhiệm Thời gian thực hiện
2.1.1 Tiến hành lấy mẫu men sữa, phân tích hàm lượng và thành phần bia tươi có trong men sữa tách ra.
2.1.2 Thu hồi bia tươi trong men sữa bằng các thiết bị phù hợp.
Lắp đặt hệ thống thu hồi nước ngưng tận dụng nhiệt và nước để vệ sinh thiết bị. Đặng Văn Trung 9/2005
4.1.1 Dùng vòi áp lực cao để rửa nồi nấu.
5.1.2 Tuần hoàn lại hoá chất sử dụng.
6.1.1 Thu hồi nước làm mát dịch đường lại để vệ sinh nhà xưởng, cấp lại cho nồi hơi.
Tận dụng nhiệt khói lò cấp nhiệt gián tiếp cho nước nồi hơi, nước vệ sinh thiết bị nhà xưởng,
III.7 Duy trì sản xuất sạch hơn Để duy trì việc thực hiện các giải pháp sản xuất sạch hơn, Nhà máy đã xây dựng một kế hoạch giám sát các hoạt động theo chương trình đã đề ra, cụ thể như sau:
Bảng III.7 Kế hoạch giám sát liên tục
Nội dung Người chịu trách nhiệm
Thời gian Giám sát như thế nào?
Thông báo cho toàn thể cán bộ
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường Đồ án tốt nghiệp giám sát giám sát trong công ty quản lý
Bia xuất xưởng Đỗ Xuân Thành
Sau mỗi ca (hàng ngày)
Quản đốc nắm được hoạt động sản xuất
Tóm tắt theo một đồ thị đường cong cả năm
Số liệu và đồ thị cho từng ngày hoặc hàng tuần Điện Nguyễn Văn
Hàng tuần Đọc trên đồng hồ chính
Như trên và so sánh với quá trình sản xuất Đồ thị hàng tuần và so sánh với tình hình sản xuất hàng tuần
Hàng tuần Ghi lại lượng than vận chuyển và ước tính lượng trữ lại kho
Hàng tuần Đọc trên đồng hồ chính
Hàng tuần Các công nhân đăng kýý số lượng sử dụng
Theo một đồ thị đường cong hàng tháng và so sánh với sản xuất