Trang 1 N CHI LAN--- LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌCK MÔỸTHUẬTI TRƯỜNGNGÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG M I TRƯỜNG CỦA ÔNGÀNH SẢN XUẤT BIA VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI NH
NGUYỄN CHI LAN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG CỦA NGÀNH SẢN XUẤT BIA VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA VIỆT HÀ II NGUYỄN CHI LAN 2005 - 2007 Hà NỘI 2007 HÀ NỘI - 2007 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17051113914361000000 NGUYỄN CHI LAN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG CỦA NGÀNH SẢN XUẤT BIA VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA VIỆT HÀ II NGUYỄN CHI LAN 2005 - 2007 Hà NỘI 2007 Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Ngọc Lân HÀ NỘI - 2007 MỤC LỤC Mở đầu Trang CHƯƠNG CÔNG NGHỆ SẢN XUÂT BIA VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG DO SẢN XUẤT BIA GÂY RA 1 Hiện trạng sản xuất tiêu thụ bia giới khu vực Tình hình sản xuất tiêu thụ bia Việt Nam Công nghệ sản xuất bia 12 Nguyên liệu cho sản xuất bia 12 Công nghệ sản xuất bia 17 Các nguồn thải sản xuất bia tác động chúng đến môi trường 20 Các chất thải gây nhiễm mơi trường khơng khí 21 Các chất thải rắn gây ô nhiễm môi trường 23 Nước thải 24 4 Các nguồn nhiễm khác 30 CHƯƠNG CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT BIA 32 Phương pháp học 32 2 Phương pháp hoá lý hoá học 32 Phương pháp sinh học 33 Xử lý nước thải phương pháp bùn hoạt tính Xử lý nước thải phương pháp xử lý yếm khí có lớp cặn lơ lửng (UASB) 33 43 CHƯƠNG VÀI NÉT VỀ NHÀ MÁY BIA VIỆT HÀ Sơ lược dự án nhà máy bia Việt Hà Công nghệ sản xuất nguồn thải nhà máy bia Việt Hà 52 52 53 Thiết bị 53 2 Q trình cơng nghệ 53 3 Nhu cầu nguyên, nhiên, phụ liệu 56 Nước thải nhà máy bia Việt Hà 58 Biện pháp giảm thiểu nhiễm nước thải 63 CHƯƠNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC 67 THẢI CHO NHÀ MÁY BIA VIỆT HÀ Lựa chọn công nghệ xử lý 67 1 Các thông số thiết kế 68 Quy trình cơng nghệ xử lý 69 Tính tốn thơng số cơng nghệ thiết bị 73 Tính tốn thơng số thiết kế bể điều hồ 73 2 Tính tốn thơng số thiết kế bể UASB 74 Tính toán thiết kế bể lắng sau UASB 78 4 Tính tốn bể chứa trung gian sau bể lắng 79 Tính tốn thiết kế bể Aeroten 79 Tính tốn thiết kế bể lắng thứ cấp 86 Tính tốn bể khử trùng 89 Tính tốn bể ổn định bùn 90 Tính tốn bể nén bùn 91 10 Tính tốn bể chứa bùn sau nén 91 Lựa chọn thiết bị vật tư 92 Chọn thiết bị cấp khí 92 Lựa chọn bơm nước thải 94 3 Lựa chọn bơm bùn 95 4 Các thiết bị khác 95 4 Dự toán kinh phí xây dựng vận hành hệ thống 4 Dự tốn kinh phí xây dựng 4 Tính tốn chi phí vận hành hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia Việt Hà II 96 96 103 KẾT LUẬN 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO 112 MỞ ĐẦU Bia loại nước giải khát cao cấp thông dụng đời sống hàng ngày, người ưa chuộng Bia mang hương vị đặc trưng riêng loại nước uống mát bổ có bọt mịn xốp, độ cồn thấp, có vị đắng dễ chịu Khi sử dụng mức, bia tạo nên thoải mái tăng cường sức lực cho thể Bia chứa thành phần dinh dưỡng cao mà cịn có tác dụng giải khát hiệu có chứa CO2 bão hịa Nhờ ưu điểm mà bia sử dụng rộng rãi hầu khắp nước giới sản lượng ngày tăng Việt Nam nước thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, với dân số 80 triệu hứa hẹn thị trường đầy tiềm loại nước giải khát có bia Ngành công nghiệp sản xuất bia ngành công nghiệp mang lại lợi nhuận cao Việt Nam nay, sở sản xuất bia Việt Nam song song tồn phát triển với hãng bia danh tiếng giới Khơng nằm ngồi xu đó, Nhà máy bia Việt Hà II cơng suất 75 triệu lít/năm hướng mở rộng 150 triệu lít/năm, xây dựng khu cơng nghiệp Tiên Sơn - huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh góp phần cải thiện đời sống kinh tế xã hội khu vực, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ ngày cao người dân tỉnh vùng phụ cận Tuy nhiên bên cạnh lợi ích to lớn, loại chất thải sinh từ trình hoạt động sản xuất cơng ty tác động tiêu cực tới môi trường sinh thái, làm ảnh hưởng đến sức khoẻ cộng đồng dân cư xung quanh Do việc đánh giá trạng mơi trường ngành sản xuất bia thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy bia Việt Hà II nhằm xử lý triệt để lượng nước thải sinh việc làm thiết thực ý nghĩa Bố cục nội dung đề tài Chương Công nghệ sản xuất bia vấn đề môi trường sản xuất bia gây Chương Công nghệ xử lý nước thải sản xuất bia Chương Vài nét Nhà máy bia Việt Hà Chương Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy Bia Việt Hà Chương Dự toán kinh phí xây dựng vận hành hệ thống CHƯƠNG CÔNG NGHỆ SẢN XUÂT BIA VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG DO SẢN XUẤT BIA GÂY RA 1 HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG KHU VỰC Bia loại nước giải khát sản xuất từ lâu đời giới Từ thời cổ đại, bia chế biến từ lúa mạch phải đến kỷ 19, Louis Pasteur thành công nghiên cứu vi sinh vật Christian Hansen (người Đan Mạch) phân lập nấm men áp dụng vào sản xuất bia bia thực trở thành thứ đồ uống hảo hạng, nhiều người khắp nơi giới ưa chuộng Các nước có sản lượng bia cao Mỹ, CHLB Đức (trên 10 tỷ lít/năm) 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 làm cho sản lượng bia toàn giới tăng tới 2,3% /năm Cùng với gia tăng dân số với tăng trưởng vượt bậc kinh tế, số nước Châu Á xem thị trường tiêu thụ đầy tiềm So với số quốc gia Nhật Bản, Hàn Quốc, sản lượng bia 2003 Việt Nam đạt vào mức trung bình 12950 nghìn lít Về mức tiêu thụ bia, Việt Nam đứng hàng thứ sau Philippines (15040 triệu lít) Thái Lan (14500 triệu lít) Một số quốc gia Campuchia, Myanma, Lào, Bruney có mức tiêu thụ < 50 triệu lít/năm Để thúc đẩy cơng nghiệp sản xuất bia, nước khu vực Châu Á có sách mở rộng giao lưu, trao đổi thị trường nhiều biện pháp cơng nghệ khác nhằm mục đích nâng cao sản lượng chất lượng sản phẩm Bảng 1.1 Sản lượng mức tiêu thụ bia số quốc gia Châu Á [17] TT Quốc gia Sản lượng bia năm 2003 Sản lượng Tiêu thụ bình quân năm 2005 dự kiến năm 2009 (triệu lít) (l/người/năm) (triệu lít) Trung Quốc 26000 20,1 34500 Nhật Bản 4000 31 3800 Hàn Quốc 17753 37 1958 Philippines 1450 17 1950 Thái Lan 1452 25 1955,4 Việt Nam 1295 13 1750 Ấn Độ 68 91 Đài Loan 49,1 22 53 Indonesia 138,6 101,65 10 Singapore 67 15 78,4 Sản lượng sản xuất giới tăng trưởng nhanh sản xuất bia lại phân bố không thao vùng địa lý giới (Bảng 2) Sản xuất bia tập trung vùng có sẵn nguyên liệu có truyền thống sản xuất bia khu vực Bắc Mỹ Châu Âu, nơi có nhiều hãng bia lớn tiếng giới Sản xuất bia có bề dày lịch sử hàng trăm năm, công nghệ kỹ thuật sản xuất bia trình độ cao Bảng Phân bố sản xuất bia giới [19] Năm 1984 Năm 1994 TT Khu vực Sản lượng (triệu lít) Tỷ trọng (%) Sản lượng (triệu lít) Tỷ trọng (%) Bắc Mỹ 25.000 26,95 26.900 23,13 Mỹ La tinh 10.400 11,21 18.300 15,74 Châu Âu 37.800 40,75 40.100 34,48 Cis 6.600 7,12 5.800 4,99 Trung Đông 400 0,43 600 0,52 Châu Phi 460 0,49 550 0,47 Châu Á 9.700 10,45 21.750 18,70 Châu Đại Dương 2.400 2,60 2.300 1,97 Tổng sản lượng 92.760 100 116.300 100 Các khu vực khác năm gần tăng mức sản lượng Đặc biệt khu vực Châu Á phát triển đáng kể mười năm qua, trở thành khu vực lớn thứ ba sản xuất bia giới Tỷ trọng sản lượng bia khu vực tăng từ 12% năm 1980 đến 16% năm 1985 22% năm 1994 Đặc biệt sản lượng tăng nhan khu vực Đông Nam Á từ 8% năm 1980 đến 18% năm 1994 trở thành trọng điểm sản xuất nhiều hãng bia giới Tình hình tiêu thụ bia bình quân đầu người nước giới Bảng (1 3) Năm 2004, ba nước đứng đầu giới tiêu thụ bia theo bình quân đầu người Cộng hoà Sec, Ailen Đức