Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật môi trường: Thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty Bia - Rượu - Nước giải khát Hà Nội (HABECO)

LỜI CAM ĐOAN

Họ và tên: Nguyễn Thị Trang Lớp: 23KTMT11 Mã HV: 1581520320011

Chuyên ngành đào tạo: Kỹ Thuật Môi trường Mã số: 60520320

Tôi xin cam đoan quyền luận văn được chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Phạm Nguyệt Ánh với đề tài “Thiết kế cải tạo hệ thong xử lý nước thải Công ty Bia -Rượu - Nước giải khát Hà Nội HABECO”.

Đây là đề tài thực hiện với nội dung không trùng lặp với các đề tài luận văn nào trước đây, không sao chép của bất kỳ một luận văn nào Các nội dung nghiên cứu, kết quả tính toán, bản vẽ kỹ thuật trong luận văn này là do chính tác giả thực hiện Những sỐ

liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, đánh giá, tính toán được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phan tài liệu tham khảo.

Nếu phát hiện có bất ky sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung

luận văn của mình Trường đại học Thủy Lợi không liên quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có).

Hà Nội, ngày thang năm 2017

Học Viên

Nguyễn Thị Trang

LỜI CẢM ON

Để có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, ngoài những cổ gắng của bản thin, tôi

còn nhận được sự quan tim, giúp đỡ của các thầy cô, bạn bè và các cá nhân, tp thể tạ

khu vực nghiên cứu.

Tôi xin gửi lời cảm om chân thành đến tất cả các thiy cô giáo trường Đại học Thủy lợi, những người đã truyền đạt cho tôi những kiến thức và kinh nghiệp quý báu trong suốt thời gian học tập ti trường Tôi xin tân trọng gửi lai cảm ơn đến TS Phạm Nguyệt

Anh cùng các thầy cô khoa Môi trường đã tận tink hướng dẫn tồi trong suốt quá trình

kiện thu,

thực hiện luận văn Các thầy cô đã tạo mọi di lợi để tôi hoàn thành để tài

tốt nghiệp thạc sỹ Tôi cũng chân thành cảm om Kỹ se Ngư

viên kỹ thuật Công ty Bia - Rượu - NGK Hà Nội HABECO) đã tạo điều kiện, cung cấp sổ liệu cho ôi thực hiện đề ải nấy, Cuỗ cũng tôi xin by tô lòng bất om sâu sắc ti

in Ngọc Quang (Chu

aia đình, bạn bè đã quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện để tôi có thé tập trung hoàn thành

in tốt nghiệp thạc sf.

Với vốn kiến thức, kính nghiệm và thời gian còn nhiều han chế nên luận văn còn nhiều.

thiểu sót, tôimong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của các tt giáo và bạn đọc déluận văn tốt nghiệp này được hoàn thiện hon

Cuối củng, tôi xin kính chúc quý thầy cô và gia đình đổi dao sức khỏe, thành công trong sự nghiệp rồng người cao quỷ:

Ha Nội tháng 5 năm 2017

Học viên

Nguyễn Thị Trang.

LỜI CAM DOAN

Danh mục hìnhh ‹.seooocceneodeoooeogtobAetioeoliotieleoeeoraosonletoeoeareonsaoeooae VỂ

Mở đầu

CHGIƠNG 1 TONG QUAN VE CÁC VAN ĐÈ NGHIÊN COU 1.1, Tổng quan về công nghệ sản xuất bia và nước thai bin

Error! Bookmark not defined1.1.1 Lịch sử hình thành của ngành bia

1.1.2 Công nghệ sản xuất bia

1.1.3, Tổng quan về nước thải bia

1.2, Tổng quan về quá trình sinh học trong xử ý nước thải soe

12.1 Khái niệm 11.2.2 Phân loại 11.2.3 Vi sinh vật trong xử lý nước thải 18

CHGJONG 2 DANH GIA HIEN TRẠNG VÀ DE XUẤT PHG|ŒNG ÁN CẢI TẠO HE THONG XỬ LÝ NGỨC THÁI HIỆN HANH 2

2.1, Tổng quan về Céng ty Bia — rượu - NGK Hà Nội (HABECO) 212.1.1 Giới thiệu chung về công ty 21

2.1.2, Giới thiệu quy tình công nghệ sin xuất bia của Công ty 24

2.1.3, Hign trang các vin để môi tưởng của Công ty 3

2.2 Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải của công ty 28

2.2.1 Hiện trang hệ thống xử lý nước thai của công ty - sone 2B

2.2.2, Banh giá hiện trang xử lý nước thải của hệ thống xử lý hiện hành 30

23 ĐỀ xuất phương dn củ tạo hệ thông xử lý nước thải 3 2.3.1, Một số hệ thống xử lý nước thải bia 31

2.3.2, Để xuất phương án cải tạo hệ thống xử lý nude thải a4

CHGIONG 3 TÍNH TOÁN THONG SO THIẾT KE CÁC CÔNG TRINH DON

3.1 Số iệu đầu vào để tính toán 44

32 Tinh toán thông số thiết kế 4

2.3.1 Song chấn rác 4

3.2.8 Tính toán cao trình các công trình đơn vị trong hệ thông xử lý 2

CHG|ƠNG 4 KHÁI TOÁN KINH TE VÀ KE HOẠCH VẬN HẠNH TRAM XU"4.1 Khai ton kinh tế và khả năng thu hồi vốn $5

4.1.1 Tính chỉ phí cải tạo 854.1.2 Chi phi vận hành - - ~ mm

4.1.3 Tỉnh hiệu quả kinh tế của việc tận dụng khí Biogas cho sản xuất _

42 KẾhoạch quản ý trạm xử lý 884.2.1, Nghiệm thu công tình 88

4.2.2 KẾ hoạch quản lý các công trình đơn ị: sa 88

4.23 Tổ chức quản lý và kỹ thuật an toin 30

Danh mục bảng

Bảng 1-1 Thông số ô nhiễm của nước thải giai đoạn rửa chai [6] 10Bảng 1-2 Thông số 6 nhiễm của nước thai ong công đoạn sản xuất [6] "

Bang 1-3 Các thông số của các quá trình ky khí dùng dé xử lý nước thải [8] 16Băng 1-4 Số liệu kỹ thuật từ kết quả vận hành bé phản ứng UASB [9] 16

Bảng 2-1 Tai lượng các chất 6 nhiễm trong nước thải sin xuất bia [10] n Bảng 2-2 Lượng chất rin phát sinh khi sản xuất 100 lí bia [10] 28 Bảng 2-3 Bing ce thông số cơ bản cin cc công tình đơn v của hệ thông xử lý nước

thai công suất 1200 mỶ/ngđ - „áo 30.

Bảng 3-1 Thông số ô nhiễm của nước thi nhà may bìa 2015) 44Bảng 3-2 Hệ số lưu lượng nước thải của nguồn tiếp nhận [14] 45

Bảng 3-4 Các thông số thiết kế bể điều hỏa 32

Bảng 3-5 Thông số thiết kế bể UASB 61

Bang 3-6 Thông số nước thai đầu vào bẻ MBBR - 63

Bảng 3-7 Thông số của giá thể 6Bảng 3-8 Thông số thiết kế bể MBBR BBảng 3-9 Các thông số thiết kế bé lắng II nBảng 3-10 Các thông số thiết kể bé khử trùng, 78

Bang 3-1] Bang số liệu thiết kế bể nén bủn " caocoo 82

Bảng 3-12 Bảng cao trình đấy của các công trình đơn vị 84Bảng 4-1 Bảng chỉ phí xây đựng các công trinh [34] 85Bảng 4-2 Bảng chỉ phi thiết bị các công trình 86Bảng 4-3 Chi phí điện năng các công trình 87

Danh mục hình.Hình 1-1 Biểu đồ về thị trường Bia Việt nam

thị phan Bia Việt Nam.Hình 1-3 Sơ đồ công nghệ sản xuất Bia

Hinh 1-4 Sơ đồ phân loại phương pháp xử lý nước thai sinh học

inh 2-1 Sơ đỗ vị trí nhà máy

yy chuyển công nghệ sin xuất bia va dòng thải

inh 2-3 Sơ đỗ hệ thông xử lý hiện hanh của nhà máy công suất 1200 m3ingd

Hình 2-4 Sơ đỗ hệ thông xử lý nước thải nhà máy bia Will Brau Gmbh (Đức)

Hình 2-5 Sơ đỏ hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia Sài Gòn

Hình 2-6 Sơ đỗ hệ thông xử lý nước thải nhà máy bia Kim Bai inh 2-7 Sơ đồ hệ thông xử lý nước thải phương án 1

inh 2-8 Sơ đồ hệ thống xử lý nước th phương án 2inh 2-9 Song chin rie.

inh 2-10 Bé điều hòa

Adsorbable Organic HalogenHalogen hữu cơ

Association of Southeast Asian Nation

Hiệp hội các quốc gia Đông Nam A

Bộ Công Nghiệp

Biochemical Oxygen Demand

hw cầu oxy sinh hóa

Bộ Tai Nguyễn Môi Trường

Chemical Oxygen Demand

Nhu cầu oxy hóa hoeDissolved Oxygenoxy hòa tan

International Organization for Standardization

Tổ chức tiêu chuẩn hóa Quốc tế

Moving Bed Biofilm Reactor

Xứ lý sinh học sử dung giá thé lo ling

Quy chuẩn Việt NamSusspendidl Solids

Chit lơ hing,

“Tiêu chuẩn Việt Nam

“Tiêu chuẩn xây dựng Việt NamUflow Anaerobic Shulge Blanket

“Xử lý ky khí qua lớp cặn lơ lửng

Mo đầu

1 TínhcpthiếtciadỀ tài

Bia là lại thức ung được con người ạo ra khả lu đời, được sản xuất từ các nguyễnliệu chính là malt, gạo hoa Houblon, nước Công nghiệp sin xuất bia đang là ngành

tạo ra nguồn thu lớn cho ngân sách nha nước, vi vậy trong mẫy năm qua sản xuất bia

khá nhanh Ngo

ich về kinh tế thì vin để đáng quan tâm hơn là ảnh hưởng của những chất thải ngành,

đã có những bước phát448 ngành bia mang lại những lợi

sin xuất bia đến môi trường, đặc biệt là nước thải

[Nae thải sản xuất bia có đặc tính chung là chia him lượng lớn các chất hữu cơ hỏa tan dé phân hủy sinh học (đường, tinh bột ), hợp chất N, hợp chất P và tỷ lệ

BOD/COD tương đối cao (0,6 ~ 0,7) [] Tắt cả những chất gây 6 nhiễm trong nướcthải đều từ ác thành phần như bã malt, cặn lắng trong dich đường lên men, bia thất

thoát cùng với nước thải trong khâu chiết và khâu Lim nguchai sau khi thanh trừng

Nước thải chứa nhiễu chất phân hùy sinh học nên có màu nâu thm,

Công ty cỗ phần Bia - Rượu - NGK Hà Nội (HABECO) có trụ sở chính tại 183 Hoàng

Hoa Thám, Ba Đình, Hà Nội với ngành nghề kinh doanh sản xuất nước giải khát, bia,

Tượu với quy mô sản xuất hiện nay là 100 triệu linăm [2] Năm 2002 khi sản lượng là

40 triệu lí bisinăm, Công ty đã đầu tư thiết kể hệ thống xử ý nước thải với công suất 1200 mỲngày đêm từ năm 2009 — 2010 đến nay sản lượng của Công ty đã tăng lên tới 100 triệu lit bia/năm tương ứng với lưu lượng nước thải dự kiến là 3000 m”/ngày.đêm Với lưu lượng nước thải tăng lên 25 lần sẽ làm hệ thống xử lý nước thai cũ không đáp ứng được công suất xử lý Theo quan trắc môi trường của Công ty năm 2010 cho thấy

nồng độ các chỉ số 6 nhiễm của nước thải nhà máy so với QCVN 40:2011/BTNMT

25 lần, SS (S00mg/}) cao gắp 10 làn [3] Các chỉ số gây ô nhiễm vượt mức cho phép

rất nhiều lần, nếu Không thực hiện cải tạo hệ thống xử lý nước cũ của Công ty sẽ

Không đảm bảo được chất lượng nước đầu ra thì nước thải sẽ theo đường ống nhà máy: chy vào đường ông chung của khu vực gây 6 nhiễm môi trường Việc tinh ton và

thiết kể cải tạo nâng công suắt xử lý của hộ thing xử lý nước thải mang ý nghĩa t

thực đối với sự phát tiển bền vững của Công ty Bia - Rượu - NGK Hà Nội

Do vy, tôi đã tiễn hành thực hiện đề tit "Thiết kế cải tạo hộ thống xử lý nước thải

của Công ty Bia - Rượu - NGK Hà Nội (HABECO)"

2 Mục ích củadi

Thiết kế cải tạo đây chuyển xử lý nước thải nâng công suất xử lý lên 3000

mÏ/ngày đêm cho Công ty Bia - Rượu - NGK Hà Nội (HABECO)

3 Đổi tượng và phạm vi nghiên cứuĐối trợng nghiên cứu:

= Nước thải Công ty Bia - Rượu -NGK Hà Nội (HABECO),= Hệ thông xử lý nước thải

Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống xử lý nước thải Công ty Bia - Rượu - NGK Hà Nội (HABECO) công suất 3000 m’/ngay.dém,

4 Phương pháp nghiên cứu

4.1 Phương pháp thu thập, phân ch, tổng hợp số liệu

~ ‘Thu thập tải liệu v8 ngành bia và nước thải sin xuất bia, các thông số 6 nhiễm nước

thai và hiện trang xử lý nước hải của Công ty Bia - Rượu - NGK Hà Nội (HABECO),= ‘Thu thập các phương pháp xử lý nước thi ngành bia từ các tà iệu tham khảo.= ‘Thu thập ÿ kiến của các chuyên gi cỏ kinh nghiệm về xử lý nước thải công nghiệp

Dựa vào các ti liệu thu thập để phân tích, lựa chọn phương én ải tạo hệ thống xử lý

nước thải hiện hành.

CHGPNG 1 TONG QUAN VE CÁC VAN DE NGHIÊN CUU

LL Tổng quan về công nghệ sản xuất bia và noyie thải bia

Ích sử hình thành của ngành bia

Tgành sản xuất bia trên thể giới

Bia là loại nước uống có độ cồn th một trong những loại nước giải khát yêu thích

nhất trên thể giới, bia có màu vàng rơm và có hương vị đặc trưng không nhằm lẫn với bit kj loại nước gid khát nào Bia thường dùng cho phái mạnh nhưng thực chất phái

nữ thích thường thức bia hơn là rượu Vĩ bial loại sản phẩm không chỉ cung cắp một

sé chất dinh dưỡng mà đặc biệt có nồng độ côn thi.

Theo các nhà khảo cổ học, dụng cụ néu bia đầu tiên có nguồn gốc từ người Babylon,

được chế tạo từ thể kỷ 37 trước Công nguyên Người cổ Trung Quốc làm bia từ lúa mì, lúa mạch Sau đó bia được truyền sang Châu Âu và cho đến thé ky IX người ta bất đầu biết đến hoa Houblon Dau thế kỷ XV, hoa houblon được ding chính thức để tạo

hương vị cho bia

Ngày nay, nguyên liệu chủ yếu để sản xuất bia vẫn là Malt, hoa houblon và nước.

"Ngoài ra còn có một t phụ giatguyên liệu thay thé như: my, gạo, đường, một sốvà vật liệu khác,

Khi đời sống được nâng cao thì nhu cầu tiêu dùng rượu bia, nước giải khát cũng ting,

lại là ngành có lợi nhuận cao nên Li ngành công nghiệp tiêu dùng quan trọng, có mite

tăng trưởng cao Do có vị thể như vậy nên mức sản xuất và tiêu thụ bình quân của thể

giới là 22 liUngười/năm; các nước Đức, Bi, Anh có mức tiêu thy bình quân từ 100 —140 lingười/năm.

“Châu A ti một trong những khu vực cỏ mức tiêu dùng bia ting nhanh, trong đó Trung

“Quốc đứng thứ nhì trên thể giới về sản xuất Bia (sau Mỹ), với hơn 800 nhà máy bia đạtsản lượng 137 hectolit vào năm 1993,

"Ngành sản xuất bia ở Việt Nam

Nam bia được người Pháp du nhập vào cuối thể ky 19 với việc xây dựng 2 nhà máy bia: nhà mấy bia Hà Nội và nhà máy bia Sải Gòn Qua hơn một th ky thang trim và phát triển, hiện nay Việt Nam có hơn 100 nhà máy bia lớn nhỏ trên khắp cả nước Việt Nam là nước cỏ sin lượng bia sản xuất tăng cao nhất Thể giới Trong gi đoạn 10 năm (2005 — 2015), Việt Nam là nước có sản lượng bia sim xuất tăng cao nhất Thế: giới, dat 238,8% (trung bình Thể giới chỉ tăng 17.34); sản lượng tăng từ 1,38 tỷ lit bia (2005) lên 4,67 tỷ lit (2013), từ vị trí 24 lên vị tí thứ 8 toàn cầu 4]

Tỷ bia 'Thị trojờng Bia Việt Nam.

3 A

: Sin xt Bia

#Tiê tụ Bin

Hình 1-1 Biểu đỗ về thị trường Bia Việt nam

Theo thing kẻ từ Hiệp hội Bia ~ Rượu ~ Nước giải khất Việt Nam, cả nước có khoảng

129 cơ sở sản xuất bia, chỉ có 20/63 tỉnh thành phố là không có cơ sở sản xuất bia Sản

lượng bia sin xuất chủ yếu tp trung ở cúc thành phổ lớn và khu vực phia Nam do mật độ dân cư đông và thu nhập cao hơn mức trung bình, trong đó:Tp Hồ Chí Minh chiếm 34,69%, Hà Nội 12,64 %, Thừa Thiên Huế 6,8 %, Bình Dương 7,58%, Nghệ An

Theo các chuyên gia, trong thời gian tới để tăng Khả năng cạnh tranh, các doanh

"nghiệp cin tip trung đầu tư cải ạo, mo rộng, nâng công suất cúc nhà máy quy mô vừa và nhỏ gắn với đổi mới thiết bị, công nghệ hiện đại: tuy nhiên, việc đầu tư cẳn có trọng điểm và trình trần lan Thực t8, trong những năm vừa qua, SABECO vi HABECO đã

liên tục đầu tư trang thiết bị mới, mở rộng địa ban và năng công suit Sản phẩm do

hai đơn vi này sản xuất đã cổ thương hiệu, chất lượng tắt, giá thắp hơn các sản phimy 8

cùng loại nhập khẩu, phủ hợp với khẩu vị người Việt Nam nên đã nhanh chóng khẳng

định vị thé và chi Tĩnh được thị trường [5]

11.2, Công nghệ sản xuất bia

Quy trình sản xuất bia

|Hình 1-3 Sơ đồ công nghệ sản xuất Bia

Chuẩn bị nguyên liêu

~ Malt đại mach và nguyên ệu thay thé ( gạo, lúa mi, ngô) được làm sạch rồi đưa vào xay, nghiễn ớt để tăng b mặt hoạt động của enzyme và giảm hồi gỉ

~ Hos Houblon: đây chính à thành phần rất quan trọng và Không thể thay thể được trong quy tình sin xuất bia, giáp mang lại hương thom rất đặc trưng, âm tăng khả

năng tạo và giữ bot, lầm tăng độ bên keo và ôn định thành phan sinh học của sản phẩm.

~_ Mục dich: malt đã được nghiề có diện tích tiếp xúc với nước tăng để sự xâm nhập cia nước vio các thành phần của nội nhữ diễn ra nhanh hơn dẫn đến quá trinh đường

hóa và thủy phân các thành phần khác nhanh hơn và triệt đẻ hơn.

= Nghiễn bao gồm: nghiễn khô, nghiễn có phun ẩm vào hat, nghién nước.

Dining háo nguyên liêu

= Nguyên ligu sau khi đã nghiền nh được hỏa trộn với nước trong hệ thống thiết bị

đường hóa Lượng nước phối trộn với bột ngh phụ thuộc vào chủng loại bia sxuất và đặc tính kỹ thuật của hệ thống thiết bị Trong mỗi trường giàu nước, các hợp

chất thấp phân tử có sẵn trong nguyên liệu sẽ hòa fan vào nước và trở thành chất chiết của dich đường sau này Các hợp chit cao phân từ của cơ chất như tỉnh bột, protein, các hợp chất chứa Photpho, sẽ bị tác động bởi các nhóm enzyme tương ứng là Amylaza, proteaza, photphataza, khi nhiệt độ của khối dich được nâng lên đến các

điểm thích hợp cho các enzyme này hoạt động Dưới sự xúc tác của hệ enzyme thủy

phân, các hợp chất cao phân tử bị phân cách thành sản phẩm thấp phân tử và hòa tan

vào nước để trở thành chit chiết của dich đường.

= ‘Thur chit của cúc quả ình ở giai đoạn này là sự thủy phân các hợp chit cao phân

tir đuổi sự xúc ác của enzyme.

~ Trong thành phần của các sin phẩm thủy phân chiếm nhiều nhất về khối lượng là

đường Vì lý do này ma ta quen gọi toàn bộ quá trình thủy phân ở giai đoạn này bing

tn gọi đơn giản là quá tinh đường hóa Nhưng qui tình enzyme quan trong nhất là

sự thủy phân tinh bột, protein và các hợp chất chứa photpho [6]

‘Loc ba nẫu hoa và làm lanh dịch đường

= Lọc bã malt:

Sir dung hai loại thiết bị thông dụng nhắc thùng lọc diy bằng và miy lọc ép khung

bản Ưu điểm của máy ép khung bản (so với thing lọc day bằng): nhanh hon, chất

lượng hơn (dịch đường trong hon), ning suất khá én định, không phụ thuộc vào độ

nhuyễn và mức độ nghiền của ma, Ngoài ra khi dùng máy ép khung bản lượng nước rửa ba cũng it hon, thé tích bé hơn nên chiếm ít điện tích hơn so với thủng lọc đáy bằng Nhược điểm của máy ép khung bản: Dũng lao động cơ bắp nhiễu trong quả tình thao

tác, nguyên liệu dùng cho một mẻ phải đủ lớn~ Nấu dich đường với hoa Houblon:

Dịch đường ban đầu và dich rửa bã được trộn lẫn với nhau trong thiết bị đun hoa, luôn

giữ nhiệt độ không dưới 70°C, dun sôi trong khoảng 1,5 — 2,5 gid, quả trình houblon

hóa khoảng 70 phút

Làm lạnh vé tách căn dịch đường

mg cổlàm nguội dịch đường theo kiểu hở gồm hai bộ phận: bể làm.

nguội dich đường đến 60°C và hệ thống lim lạnh dich đường đến nhiệt độ lên men,

gdm: máy làm lạnh kiểu phun, giản làm lạnh đồng trục,

~ Hệ thống kin làm nguội và tach cặn dich đường gém: thủng lâm nguội kín hạ nhiệt

độ xuống 60°C và giản làm lạnh kiểu kín hạ nhiệt độ xuống 6 — 10°C Có hai loại:

thùng đơn chức năng và thủng da chúc nang.

~_ Lâmtwongbir đăng may ly tim hoặc máy lạ để ích cặn của ch dưỡng trước kiên men,

Tên men

Là giai đoạn để chuyển hóa dịch đường houblon hóa thành bia đưới tác động của nam

men thông qua hoạt động sống của chúng Phản ứng sinh học chính của quả trình này

Ngoài ra, nhà sản xuất còn thu được một dich lên men có nhiều cấu.

từ với tỷ lệ về khối lượng của chúng hải hòa và cân đối

(Qué tình lên men gdm 2 gi đạm

= Giai đoạn 1 (Lên men chìm): địch đường Houblon hóa sau khi tách cặn và làm lạnh

đến nhiệt độ cần thiết (6 — 10 °C), được đưa sang khu vực lên men chính gồm các thiết

bi dang ha Sau khi dịch đường đã chiếm 1/3 thể tích của thing lên men thì nap nắm

‘men vio dịch Sau đó bơm dich vào đến thể tích cần thiết

+ Giai đoạn 2 (Lên men nổ): sau 3 ngày lên men (ging lên men chim), nắm men bắt

du lơ lửng trên bề mặt dich men, Thời gian lên men kéo dải 5 ~ 6 ngày Sau đồ bia

"non được đưa đi tầng trữ trong 3 tuin hoặc hon

(Qui tỉnh lên men phụ nhằm chuyển hóa hết phần đường có khả năng lên men còn tổn tỉ

trong bia non, đồng tồi làm dn định thành phẫn và ính chất cảm quan của sản phẩm:

“rước lúc tiến hành lên men phụ và ting trữ, ắt cả các loại thiết bị, đường ống, bơm và các loại dụng cụ có tiếp xúc với bia đều phải rửa sạch vả sát trùng bằng các loại hóa chất và phế phẩm hiện dang sử dụng ở xỉ nghiệp, sau đồ được tring bằng nước vô trừng

Sau khi vệ sinh thiết bị „ cửa vệ sinh đóng chặt, CO; được xả vào bé đến áp suất 0,1 —

0.2 kglem và bit đầu nạp bia non vào

Hoàn thiện sản phẩm

Bao gồm các bước

~ Làm trong bia.

+ Bão hôn CO;+ Thanh tring bia

“Các phương pháp làm trong bia: bing máy lọc đĩa, bing diatomit, phương pháp ly tâm.

Các phương php thanh trùng: thanh trừng cả khối (gdm chết chai ở nhiệt độ cao và

chiết chai khi đã làm lạnh), thanh trùng trong bao bì (chai, lon, hp )1.1.3 Tang quan về nước thải bia

Trong quá trình sản xuất:

Lượng nước thải chiếm ham lượng lớn nhất là nước thải có độ nhiễm hữu cơ cao do

Qua khảo,sát công nghệ sản xuất hầu như tắt cả mọi công đoạn đều sản sinh nước thải như sau:

đặc trưng nguyên liệu đầu vào là gạo, malt với đặc tinh công nghệ sẵn xt

4 Công đoạn hỗ hóa, đường hồn

"Nước vệ sinh chứa các cặn lơ lửng như là bã malt, gạo không hòa tan Nước sinh ra là

4do quá trình tách nước khỏi bã, khi bã để trên sản lưới chờ phân phối cho các hộ dân Nước thai công đoạn này chứa chủ yếu là các chất hữu cơ

-# Công đoạn dun hoa houblon — lọc hoa:

Nước rửa vệ sinh thùng nấu hoa Houblon, thùng lọc bã hoa chứa cặn lơ lừng bao gồm:xác hoa Houblon (chứa protein, chất đẳng ), phức profein-phenol, glucozo,

+# Công đoạn làm lạnh lên men:

6 công đoạn làm lạnh dich đường bằng máy lạnh có thé làm rô rỉ NH3, Glycol, nước rửa sản Nước thai này có nồng độ ô nhiễm hữu cơ không cao Nước rò rỉ trogn các đường ống thiết bi dẫn đường lên men, nước vệ sinh tăng lên men Ngoài ra trong

công đoạn lên men còn cổ nước rửa sản phòng lên men4 Công đoạn rửa, chiết chai:

"Nước thải rửa chai cũng là một trong những dòng thải có 6 nhiễm lớn trong công nghệ

sin xuất bia VỀ nguyên lý, chai để đông bia được rửa qua các bước; rửa với nước nồng, rửa bằng dung dịch kiểm loãng nóng (1 ~ 3 NaOH), tiếp đồ là rửa sạch ban và nhãn bên ngoài chai, cuối cùng là phun kiềm nóng rửa bên trong và bên ngoài chai, sau đồ rửa sạch bing nước nóng và nước lạnh Do đồ đồng thải của quá trình rửa chai

có độ pH cao và làm cho dòng thái chung có giá tị pH kiểm tính

Bảng I-1 Thông số 6 nhiễm của nước thải giai đoạn ra chai [6]

Thông số Tầm lượng (mai)

pH =8,3— 112 Nước tiêu thy để rửa T chai là 0,3 ~ 0,5 lít

Trong nước rửa chai có hàm lượng đồng và kẽm là do sử dụng loại nhãn dán chai có in ấn bằng các loại thuốc in cỏ chia kim loại Hiện nay loại nhãn din chai có chứn kim

loại đã bị cắm sử dụng ở nhiễu nude, Trong nước thải có tồn tại AOX là do quá trình.

khử rùng cỏ ding chất khử là hợp chất của Clo.

Noi chung nước thải trong các công đoạn sản xuất chứa nhiều các chất hữu cơ và cố

các chỉ số như sau

Bảng 1-2 Thông số 6 nhiễm của nước thải trong công đoạn sản xuất [6]

BOD; Khoảng 1000 mgil nêu không kịp tách men, chi số nay sẽcao hơn nhiều

COD/BOP 16-1

pH sử

-“Tải trọng BOD 500 kg/ngày (với xi nghiệp có công suất 16 triệu liUnăm)

BOD, cho 10001ítba— [6g

“Các chất hữu cơ (các chất hidrateacbon, protein, axit hữu cơ cũng các chit tẩy rửa) có

nông độ cao, nồng độ các chất rắn, thô hoặc kết lắng thấp.

“Trong sin xuất bia, công nghệ ít thay đối từ nhà máy này sang nhà máy khác, sự khác

nhau có thể chỉ áp dụng các phương pháp lên men nổi hay lên men chim, Nhưng sự

Khác nhau cơ bản là vẫn để sử dụng nước cho quá trình rửa chai, lon, may móc thiết bị,sin nhà Điều dé dẫn đến tải lượng nude thải và him lượng các chất ô nhiễm của

nhà máy bia rit khác nhau Ở các nhà máy bia có biện pháp twin hoàn nước và công nghệ rửa tết kiệm nước thi lượng nước thấp, như CHLB Đức, nước sử đụng và nước

thải trong các nhà máy bia như sau:

= Định lượng nước cấp: 4 — 8 m’/1000 lít bia, tải lượng nước thải 2,5 — 6 m'vlit bia.

= Tai trọng BOD; = 3 ~6 kg/ 1000 lit bia, tỷ lệ BOD : COD = 0,61 ~ 0.5,

Hàm lượng các chit 6 nhiễm trong nước thai như sau

= BOD, =1100~ 1500 mg/l; COD = 1800 ~ 3000 mg~_ Tổng nto 30 ~ 100 mail tổng photpho 10 ~30 mel

Với các biện pháp sử dụng nước hiệu qua nhất thi định lượng nước thái của nhả may

bia không thể thấp hơn 2 — 3 m` cho 1000 lít bia thành phẩm.

Do đặc tính nước thải của công nghệ sin xuất bia cổ chứa him lượng cúc chat hữu co ‘cao ở cả hai trang thái hòa tan và lơ lửng, trong đó chủ yếu là hidrocacbon, protein và sắc axit hữu cơ, là các chất có khả năng phân hủy sinh học Tỷ lệ giữa BOD,/COD =

0,61 ~0,5 nên thích hợp với phương pháp xử lý sinh học

ước thải trước khi đưa vào xử lý sinh học cần qua sing lọc để tách các tạp chất thô

á ti pH

như giấy nhãn, nút bắc và các loại hạ nin khác Đồi với đông tải rừa cha

cao cin được trùng hòa bằng axit hoặc khí CO; từ quá tình lên men hay bằng khí thi nồi hơi [6]

“Nước thải sinh hoạt:

Tước thải sinh hoạt rong các nhà máy bao gbm nước thải từ: nhà ăn, nhà vệ sinh, Khu

cặn bã, các chất dịnh dưỡng

vực văn phòng, nước thải này chủ yếu chứa các chất

(N, P), các chit rắn lơ hing, các chit hữu cơ, COD và các vi khuẩn 1.2 - Tổng quan về quá trình sinh học trong xử lý noyie thai

12.1 Khái niệm

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật có khả năng phân hóa những hợp chit hữu cơ Cơ ch là vỉ sinh vật cổ trong nước thi sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoán)1g làm nguồn dinh đưỡng và tạo ra năng lượng.1.2.2 Phân loại

“Tự nhiên

"Nhân tạo

“Tự nhiên

Hình 1-4 Sơ đồ phân loại phương pháp xử lý nước thải sinh học

122.1 Phương pháp sinh học hiểu khí

Khái niệm: Quá tình xử lý sinh học hiểu khí là quá tinh sử dụng các vi sinh oxy hóa

các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy [7]

(Qué tình xử lý nước thai bằng phương pháp hiểu khí3 giai đoạn:

Oxy hóa các chất hữu cơ:

CH,0,+0,—*=4C0, + H,0+SH

“Tổng hợp tế bio mới

CHO, +0, +NH,—°- Tebaovikhuan(C,H,NO,)+CO, + H,O-SHPhan hùy nội bảo

G0, +0, s5CO, +2H,O+ NH, +AH

Trong 3 loại phản ứng AH [a năng lượng được sinh ra hay hap thu vào Các chỉ số x, tùy thuộc vio dạng chất hữu cơ chứa cacbon bị oxy hồa

a Điều kiện tự nhiên

#ˆ— AohÖ sinh học

“Cấu tạo: Hỗ sinh học là các ao hỗ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, còn gọi là hồ Trong hồ diễn ra quá h oxy hóa sinh hóa các

thủy sinh vật khác.

c hoại động: Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra tử.tảo trong quá trinh quang,hợp cũng như oxy từ không khí để oxy hóa các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO,

photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phân hủy, oxy hóa các chất hữu cơ bởi vi sinh

vit, Dễ hỗ hoạt động bình thường cin phái giữ gi ti pH và nhiệt độ ti ưu Nhiệt độ

Không được thấp hơn 6°C Trong quá trình sinh hỏa, người ta chia hỗ sinh học ra các

16 tùy tiện va hỗ ky khí [7]+ Cánh đồng tưới va bãi lọc

“Cảnh đồng tưới và bãi lọc là phương pháp xử lý thích hợp trong nước thi sinh hoạt có chứa các thành phần định dưỡng cho cây như: dam, kali, ân T lệ các nguyên tổ

dinh dưỡng cần cho thực vật N: P: K trong nước thải là 5: 1; 2, trong khi đó ở phân.

chuồng li 2: 1: 2 Như vay nước thải là một nguồn phân bón tốt có lượng nito cao

thích hợp với sự phát triển của thực vat.

Nước thải công nghiệp cũng có thể dùng để trới (nễu không chia các chất độc hại

hoặc chứa với hàm lượng không ảnh hưởng đến sự phát iển thực vl) Tổng lượng

mudi không quá 4 ~ 5 g/l, trong đó musi dinh dưỡng 2 gi

Để tránh cho đất dai không bị dầu mỡ và các chất lơ King bịt kín các mao quản thi

nước thải trước khi đưa lên cánh đồng tưới, bãi lọc cần phái được xử lý sơ bộ.

"Nguyên tắc hoạt động:

Vige xử lý nước thải bằng cánh đồng tưới, cánh đồng lục dựa trên khả năng giữ các

cặn nước trên mặt dat, Nước thải vào đất qua khe lọc, nhờ có oxy trong các lỗ

hồng và lớp mao quản của lớp đấtt, các vi sinh vật hiểu khí hoạt động phân hủy các

chất hữu eo nhiễm ban, Càng sâu xuống, lượng oxy cảng it, quá trình oxy hóa các chất

hữu sơ giảm dẫn Khi đến độ sâu nào đó thì ở đố sẽ chỉ xây ra quá tình khử Nita (Qua trình oxy hóa nước thải đã được xác định là chỉ xây ma ở lớp đắt mặt tới độ sâu 1,5 m Vì vậy, các cánh đồng tưới và bãi lọc thường được xây dựng ở những nơi có mực.

m nước thấp hơn 15 m so với mặt é

bà Điềukiệnnhângo

4 Acrotank: là bể phan ứng sinh học được lim hiểu khí bằng cách thổi kh nén và

khuấy dio cơ học kim cho vi sinh vật tạo thành các hạt bùn hoạt tính lơ lửng trong

khắp pha lông

Thực chất quá trình xử lý nước thải bằng bể Acrotank qua 3 giai đoạm

Giai đoạn 1: Tốc độ oxy hỏa xác định bằng tốc độ tiêu thy oxy.

Giai đoạn 2: bản hoạt tinh khối phục khả năng oxy hóa, đồng thời oxy hỏa tiếp những

hợp chất chậm oxy hóa.

Gia đoạn 3: giai đoạn nto hỏa và các muỗi Amon [7]

+ BỂ lọc sinh học (Bé Biophin có lớp vật liệu không thấm nước)

Bé lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó chất thải được lọc qua lớp vật liệu lọc

tắn có bao bọc lớp mang vi sinh vật

Bé lọc sinh học gồm 2 loại: Lọc sinh học có lớp vật liệu không ngập trong nước (lọc

phun hay lọc nhỏ giot) và lọc sinh học có lớp vật liệu ngập trong nước,

"Vật liệu lọc có thé là than cốc, đá dim, dé cuội Trong những năm gin đây người ta

dùng phổ biến vật iệu lọc chất déo và nhiều loại vật liệu xốp khác 8]

4 Dia loe sinh hoe:

Dia lọc sinh học được dùng để xử lý nước thải bing phương pháp sinh học theo

nguyên lý dính bim, Đĩa lọ là các tắm nhựa, gỗ ình tồn đường kính 2 ~ 4 m, diy

đưới 10mm ghép với nhau thành khối cách nhau 30 — 40 mm Dia lọc được bố trí thành day ni iếp quay đều trong bể chúa nước thi [8]

Nguyên tắc: Khi màng sinh học tiếp xúc với chất hữu cỡ có trong nước thải sau 46 tiếp

xúc với ony ra khỏi dia, Nhờ quay liên tue mà ming sinh học vữa tiếp xúc với không

khí vừa tiếp xúc với chất hữu cơ tăng khả năng phân hủy chất hữu cơ

®— Mươngoxyhóa

Mung oxy héa là dạng cải tiến của bé Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh, làm thoáng

kéo dai với bùn hoạt tinh lơ lửng chuyển động tuần hoản trong mương.

Do mương có hiệu quả xử lý BODs, Nito, Photpho cao, quản lý đơn giản, ít bị ảnh

hưởng khi có sự thay đổi về thành phần và lưu lượng nước thải đầu vào nên thường

cược áp dung để xử lý nước thải có biên độ dao động lớn vé chất lượng và lưu lượng

nước giữa các giờ trong ngày 8]

1.2.2.2 Phương pháp sinh học ky khí

(Qua trình phân hủy ky khí là qué trình phân hủy sinh học chất hữu cơ và vô cơ phân tử

trong điều kiện không có oxy phân tử bởi các vi sinh vật ky khí,

Qua trình phân hủy ky khí các hợp chất hữu cơ có trong nước thải, rác thải hoặc các

cặn bùn, cặn thải gồm hai giai đoạn:

Giai đoạn thủy phân: dưới tác dụng của các enzyme thủy phân do vi sinh vật tiết ra

các | bị thủy phân — Hidroeacbon (1hữu cơ s ác chất không hỏa an) phúc tạp sẽ thành đường đơn giản; protein sẽ thành albumoz, pepti, sxitamin; chất béo (ipi9)

thành glyxerin và các axit béo,

Giai đoạn tao khí: sin phẩm thủy phân sẽ tiếp tục bị phân gii và tạo thành sản phẩm

cuối cing là hỗn hợp khí chủ yếu là CO; và CHs, Ngoài rà còn tạo ra một số khí khác,

như Hy, Ny, HaS và một số muối khoáng

a Điều kiện nhân tạo:

* Bề UASB.

Nguyên tắc hoạt động: Khí Metan được tạo ra ở giữa lớp bin Hỗn hợp khí ~ lỏng và

bùn tạo thành dạng hạt lơ lửng Với quy trình này, bùn được tiếp xúc nhiều với các

I5

hữu cơ có trong nước thải, từ đó quá trinh phân hủy xây ra ích cực Các loại khí

tạo ra tong điều kiện ky khí (chủ yếu là CH, và COs) sẽ ạo ra đồng tuin hoàn cục bộ,

giúp cho việc hình thành những hạt bùn hoạt tính và giữ cho chúng ổn định Một số

bot khí và hat bùn có khí bảm vào sẽ nổi lên trên mặt hỗn hợp phía trên b8 Khi va

phải lớp lưới chấn phía trên, các bọt khí bị vỡ và hạt bùn được tách ra lạ lắng xuống dưới Để giữ cho lớp bùn ở trang thái lơ lũng, vận tốc dong hướng lên phải giữ ở

khoảng 0,6 — 0,9 mh,

Bing 1-3 Các thông số của cúc quá tình ky khí dùng đểxử lý nước hải [8]

Am Ni câu oxy hóa | Thời gian lưuj Tairọng chất [ Hiệu suất

Guảnnh NT ODNệm | mến ee | MỜ | kh COD

Bảng 1-4 Sé liều ky thuật từ kết quả vận hành bể phản ứng UASB [9]

COD diu vio Thờigian [Tai trong | Hiệu qua

"Nước thải (ing!) lưu nước | &gCOD/mỶ, | khử COD th) gd) 6)

"Nước thai sinh hoạt 300-800 4-10 | 4-10 70-75

"Nhà máy rượu bia 20000 s-10 | 14-15 60

BB lạc ky khí là cột chứa đầy vật liệu rin to là giá thể cổ định cho vi sinh vật ky khí

xống bám trên bề mặt Giá thể có thé là sỏi, đá, than vòng nhựa tổng hợp, tim nhựa

Đông nước phân bổ đều từ đưới lên, fp xúc với màng vĩ sinh bám dính trên mặt

giá thể Do khả năng bảm dịnh tốt của ming vi sinh dẫn đến lượng sinh khối trong bể

tăng lên và thời gian lưu bùn kéo dai Vi vậy thời gian lưu nước thấp có thẻ vận hành &

tải trọng rit cao,

Các loại giá thé:

~ Đá hoặc sai thường bị bit tic do các chất lo lửng hoặc mảng vi sinh không bám dinh

giữ lại ở những khe rồng giữa các viên đã hoặc s6i

~ Vat liệu nhựa tổng hợp có cấu trie thoáng, độ rồng cao (95%) nên vi sinh đễ bámánh và chúng thường được thay thé dẫn cho s6i, đó, Tỷ lệ ring thể tích bŠ mặuthể

tích của vật liệu thông thường dao động trong khoảng 100 ~ 220 m’/m’

“Trong bé lọc ky khí do dòng chảy quanh co đồng thời do tích lấy sinh khối nên để gây

ra các vùng chết và vùng chảy ngắn Để khắc phục nhược điểm này cần bổ trí thêm hệ

thing xáo rộn bằng khí biogas sinh ra thông qua hệ thống phân phi khí đặt dưới lớp

Vật liệu và máy nén khí biogas.

Sau thời gian vận hành dải, các chất rắn không bám dinh gia tăng Điều này chứng tỏ

khi hàm lượng S$ dầu ra tăng, hiệu quả xử lý giảm do thời gian lưu nước thực tế trong,

bể bị rút ngắn lại Chất rắn không bám dính có thể ly ra khỏi bể bằng cách xa đầy hoặc rửa

ngược [7]

# — Kykhitếp xúc

‘ay là loại bé xảo trộn liên tục, không tuẫn hoàn bùn Bề thích hợp xứ lý nước thải có

hàm lượng chất hữu cơ hỏa tan dễ phân hủy nông độ cao hoặc xử lý bùn hữu cơ Thiết

bị xáo trộn có thể đùng hệ thống cánh khuấy cơ khí hoặc tuần hoàn khí biogas (đòi hỏi phải có máy nén khí biogas và phân phối khí nén).

Nguyên lý hoạt động: Nước thai được khuấy trộn với vòng tuần hoàn và sau đó được

phân hủy rong bé phản ứng kín không cho không khí vào Sau khi phân hủy, hỗn hopbùn nước đi vào bể lắng, nước trong di ra và bùn sẽ lắng xuống,

hoàn toàn và lắng hoặc tuyển nỗi tách riêng phần cặn sinh học và nước thải sau xử lý.

tiếp xúc ky khí: quá trình này gồm hai giai đoạn là phân hủy ky khí xảo trộn b.— Điểkiệntựnhiên

‘Ao hồ ky khí là loại ao sâu các vi sinh vật ky khí hoạt động sống không cần oxy của

không khí, Chúng sử dụng oxy ở các hợp chất như nitmt, sulfq, để oxy héa các chất

hữu cơ thành axit hữu cơ, các loại rượu và khí sinh học CHy, H;§, CO,, và HO

Nguyên lý hoại động: Nước thải được dẫn vo hỗ được đặt chim đảm bảo cho việc

phân phối cặn đồng đều trong hồ Cửa xa nước ra khỏi hồ theo kiểu thu nước bẻ mặt

và có tắm ngăn bin không cho ra cũng với nước1.2.3 Vĩ sinh vật trong xử lý nước thải

123.1 Khái niệm

Vi sinh vật là những sinh vật đơn bảo có kích thước nhỏ, không quan sit bằng

thường mà phải sử dụng kính biển vi, Thuật ngữ vi sinh vật không tương đương với

bit kỳ đơn vị phân loại nào trong phân loại khoa học Nó bao gồm cả virut, vi khuẩn,

archare, vi nắm, vi tảo, động vật nguyên sinh 7]

“Xử lý sinh học nước thai thực chất là lợi dụng sự sống và hoạt động của các vi sinh vật

để thực hiện các dang phân hủy khác nhau Sự phân hủy chất hữu cơ thường kém theo

sự thoát khí dưới tác dụng của các enzyme do vi khuẩn tiết ra [8]

Nhigm vụ của công tinh kỹ thuật xử lý nước thấi bing phương pháp sinh học là tạo

điều kign sống và hoạt động tốt nhất cho các vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ

được nhanh chồng [8]

1.2.3.2 Cơ chế hoạt động của vi sinh vật

(Qua tình biến đổi bao gam các phân ứng hóa học bên trong tế bảo, có hai phần ứng co

‘ban trong quá trình biến đối là phản ứng dj hóa và phản ứng đồng hóa.

+ Phan ứng di hóa bé way các mạch, phân chia các phân tử hữu cơ phúc tạp thành cácphân tử đơn giản hơn và kètheo quả trình là sự giải phóng năng lượng

= Phản ứng đồng hóa là hình thảnh các phân tử phức tạp hơn và đỏi hỏi cấp năng lượng Năng lượng cắp cho phân img đồng hóa thường lấy từ năng lượng được giải

phóng ra của các phán ứng dj hóa.

Enzyme là chất xúc tác hầu cơ do tẾ bào sống sinh ra là các protein hoặc các protein kết hợp với ác phân tử võ cơ hoặc hữu cơ có rong lượng thấp Như một chất xú tá,

snzyme có khả năng là tăng tốc độ phản ứng hóa học lên gắp nhiễu lẫn nhưng bản chất

không bị thay đổi [8]

C6 hai loại en/yme: ngoại tế bào và nội ế bo

~ Bnzyme ngoại bào là do chất tế bào tết ra Khi tế bào cần chất nền hay chất dinh

dưỡng mà các chất này không tự thấm qua võ tế bao được thi Enzyme sẽ chuyển hóa

này thành hợp chit có th dễ dang di chuyển vào trong tế ào.

= Emzyme nội bào là chất xúc tác cho các phản ứng đồng hóa bên trong tẾ bào

Enzyme được bit như là một tác nhân phân loại và chuyển hóa chất nén đến sản phẩm.

cuối cùng vớ hi

“TẾ bào có thể sản xuất ra các enzyme khác nhau ứng vớ mỗi loại chất nén khác nhau

để sử dụng chúng va có thể minh họa bằng phản ứng sau:

E § xO) P E

enzyme * Chitnén > TổhợpemwymE > Sin phim + enzyme

va chit nên cud cùng

Hoạt động của enzyme chịu nhiều ảnh hướng bai nồng độ pH, nhiệt van chất nền Mỗi

2 độ

enzyme có trị số pH và nhiệt độ tối wu riêng [8]

Vai trò của năng lượng đối với mỗi hoạt động của vỉ sinh vật:

ing với enzyme năng lượng cần thết cho các phản ứng sinh hóa của tế bio, Năng lượng cắp cho tế bảo là năng lượng được giải phóng ra từ các phân ứng oxy hồn các

chất hữu eơ và võ cơ (các phản ứng dị hóa) hoặc do các phản ứng quang hợp Năng

lượng này được thu nhận và tích trữ trong tế bào bằng các hợp chất hữu cơ nhất đinh và được dùng dé tổng hợp các chit hữu cơ còn li thành té bào mới Khi chit hữu cơ trong nước thải ít dẫn thì khối lượng tế bao cũng bi giảm dẫn do các chất đã được tế

bảo dùng không được thay thể kip thời bằng chất mới Néu tình trạng này kéo di liên

tục thì tế bào Không còn khả năng sinh sin mà chỉ còn khả năng đồng hóa các chất how sơ đã hip thụ được để cubi cùng còn lạ các tế bào là những chất hữu cơ tương đối ổn

định Quá trình tự giảm sinh khối này gọi là giai đoạn hô hắp nội bào.

Vai trò của chất dink dường đỗ với vi sinh vật

Vi sinh vật tiêu thy các chất hữu cơ dé sống, hoạt động và đồi hỏi một lượng chất dinh.dưỡng để phát triển, nhu các nguyên tổ N, S, P, K, Mg, Ca, Cl, Fe, Mn, Mo, Ni, Co,

19

Zn, Cu Trong đó N, P và K là các nguyđược dim báo một lượng.cần thiết trong xử lý sinh hóa.

Khi thiểu no lâu đồi, ngoài việc cản trở quá tinh sinh hóa các chit bản hữu cơ, còn

tạo ra bin hoạt tính khó lắng.

Khi thiểu photpho dẫn đến sự phát triển vi khuẩn dạng sợi là nguyên nhân chính là cho

ùn hoạt tinh bị "phống lên”, khó ng và bị cuốn theo đồng chiy ra khỏi hệ thông xửý, lầm giảm sinh trưởng của bùn hoạt tính va giảm cường độ của quá trình oxy hóa.

Hàm lượng các nguyên tổ định dưỡng phụ thuộc vào thành phin của nước thải và t l giữa chúng được xác định bing thục nghiệm Ty lệ này thường trong khoảng BOD: N:

P=100: 5: 1 Na

đồng, kẽm, mangan, các el

khoáng như canxi, magie, sit, ra cần một lượng nhỏ các nguyên.

này thường có đủ trong nước thải sinh hoạt Khi xử lý:nước thải công nghiệp bằng v sinh nhiều trường hợp phải bổ sung N, P và khử trướccác kim loại

CHGJONG 2 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRANG VA DE XUẤT PHG|ŒNG ÁN CẢI TẠO HE THONG XỬ LÝ NOJGC THÁI.

34 Tổng quan về Công ty Bia — ropu ~ NGK Hà Nội (HABECO)

2ILL Giới hiệu chung v công ty

-31.1.1 tịch sử hình thành và phát triển

‘Tong công ty Rượu — Bia - NGK Hà Nội (Habeco) được chuyển từ Doanh nghiệp nha

ước thành lập ngày 16/5/2003 theo quyết định số 752003/QĐ ~ BCN của Bộ trưởng

Bộ Công Nghiệp (nay là Bộ Công Thương) trên cơ sở sắp xếp tại ông ty bia Hà Nộivà các đơn v thành viên, ình thức chuyển sang tổ chức và hoạt động theo mỗ hình

Cong ty mẹ - Công ty con tại quyết dịnh số 36/2004/QĐ ~ BCN ngày 11/5/2005 của

'Bộ trưởng Bộ Công Nghiệp.

Ngành ngh chủ yếu của Tổng công ty gém: Sản xuất, ảnh doanh bia, rượu, nước giải khát và bao bi; xuất nhập khẩu nguyên liệu, vật tư, thiết bị, phụ tùng, phụ liệu, hóa chit; dịch vụ khos học công nghệ, tr vẫn đầu tư, tạo nguồn vẫn đầu tư, tổ chức vũng

nguyên liệu, kinh doanh bắt động sản, các dịch vụ và ngành nghé khác nhau theo luật

đinh Tiền thân của Tổng công ty Habeco là Nhà máy bia Hommel có quy mô 30 nhân

sông, do một người Pháp tên là Hommel thành lập năm 1890 với mục đích phục vụ

quân viễn chỉnh Pháp Năm 1954, miễn Bắc hoàn toàn giải phóng, quân Pháp rút lui,

tháo gỡ toàn bộ máy móc để lại nhà máy bia Hommel ở trong tinh trang hoàn toànhoang phế, Năm 1957, nhà máy bia Hommel được khôi phục theo chính sách phục hồi

kinh tế của Chính Phủ và đổi tn thỉnh Nhà mấy bia Hà Nội.

Ngày 1 tháng 5 năm 1958, mẻ bia thử đầu tiên được thực hiện thảnh công do ông Vũ.

‘Van Bộc ~ Một công nhân lành nghề của nhà máy bia Hommel cũ kết hợp với sự giúp dỡ từ các chuyên gia bia của Tiệp Khắc Ngày 15 tháng § năm 1958, chai bia đầu tiên của Việt Nam mang nhãn hiệu Trúc Bạch ra đời, đánh dấu một bước ngoat lớn trong ngành công nghiệp sản xuất ba tại Việt Nam Cũng từ đây, ngày 15 thing trở thành

ngày truyễn thông của Tổng Công ty bia Habeco

Năm 1993, nhà máy bia Hà Nội chuyển đổi mô hình hoạt động, đổi tên thành Công tyBia Hà Nội và diy mạnh quá trình đồi mới thiết bị nâng công suất lên 50 triệu línăm.

Đến năm 2010, công ty thực hiện dự án nâng công suắt lên 100 triệu ivi, Sau khi được chuyển thành Téng công ty nha nước năm 2003, sự kiện đánh dấu bước ngoặt trong mở rộng quan hệ hợp tác quốc tế là việc Tổng công ty ký hết hợp tác chiến lược.

ối tip đoàn bia Carlberg vào năm 2007

Ngày 16 tháng 6 năm 2008, Habeco chính thức chuyển đổi mô hình hoạt động sang

Tổng công ty cỗ phin với tên gọi chính thức là Tổng công ty cổ phin Bia ~ rugu —

nước giải khát Hà Nội (Habeco).

Năm 2010 với vi hoàn thành dự ân đầu tư xây đựng Nhà mây bia công suất 200 triệu liưnăm tai Mê Linh, Hà Nội với hệ thống thiết bị đồng bộ hiện đại bậc nhất Đông Nam A đã đưa Tổng công ty đạt công suất gần 400 triệu li/năm Habeco trở thành một trong hai công ty sản xuất bia lớn nhất của Việt Nam:

Hiện tại, Tổng công ty có 25 công ty thành viên với các sản phẩm chủ lực là bia hơi

Hà Nội, Bia chai Hà Nội 450ml nhãn đỏ, HANOI BEER Premium, Bia Hà Nội 450mlnhãn xanh, Bia Hà Nội lon, Bia Trúc Bạch, Rượu Hà Nội.

Tốc độ tăng trưởng bình quân trong những năm gin đây bình quân là 20%, Doanh thu

bình quân tăng mỗi năm 30% Nộp ngân sách cho nhà nước bình quân tăng hơn 20%.

Lợi nhuận tăng bình quân mỗi năm 12%,

Thực hiện quyết định của Thủ Tướng Chính Phủ về việc phê duyệt Quy hoạch phát

triển ngành Bia — rượu — Nước giải khát Hà Nội đến năm 2010 ~ 2015, Tổng công ty

— Rượu ~ Nước giải khát Ha Nội sẽ xây dung thành một trong những tổng công ty

vững mạnh, giữ vai trỏ chủ đạo trong ngành công nghiệp sản xuất Bia, Rượu, Nude

giả khát dip ứng yêu cầu hội nhập, đồng gốp tích cục cho nền kinh tế đắt nước Trongsuốt quá trinh hoạt động, Tổng công ty Habeco đã được nhà nước trao ting nhiều

huận, huy chương và nhiều giải thưởng cao quý khác.

21.12 Vị tí địa lý

Cong ty bia Hà Nội được dat tại 183 Hoàng Hoa Thám, Ba Đình, Hà Nội Với diện

tích tương đối rộng (Sha), đây là vị tí hết sức thuận lợi cho việc sản xuất và lưu thông sản phẩm Bên cạnh đó ở vị trí này, Công ty có một nguồn nước hết sức đặc biệt ngay

tại mặt bằng sản xuất Đây chính là yếu tổ tạo ra cái riêng, cuốn hút của bia,

33

(Ci J lửng bác nắm men), 8chiêm chất hữu cơ can

Hình 2.2 Sơ đổ dây chuyển công nghệ sin xuất bia và đồng thải

Thuyết minh dây chuyển sản xuất:

Bia được sản xuất từ nguyên liệu chính là: gạo, malt, nước, hoa houblon, men giống

Malt được nghiền thành bột sau đó hòa trộn với nước theo tý lệ nhất định và ngâm ủ theo yêu cầu của công nghệ sản xuất Gạo nghin thành bột được chuyển đến nồi hồ

hóa Tại đây bột được hòa trộn với nước và ngâm ủ trong ndi Sau đó được cấp nhiệt

để kiện bi

trong dung dịch Kết thúc quá trình hỗ hóa, cháo được bơm chuyển sang hòa trộn vớiha vỡ mang tế bảo của tinh bội, tạo chúng thành trạng thai hỏa tan

malt, Tại nồi đường hóa, malt được trộn đều với cháo sau đó được ủ và gia nl mục dich dé chuyển các chất không hỏa tan trong malt và những chất ha tan tong tỉnh bột,

tạo thành đường, các axitamin và những chất hoa tan khác Sau đó dich được bơm đi.

lọc thô ti nộ lọc, Mục dich của quả trình lọc bã mal a ách lòng khỏi hỗn hợp để iếp

‘tue các bước tiếp theo của tiến trình công nghệ, còn pha rắn — phế liệu sẽ được loại bỏ

‘a ngoài Trong quá trình này, nước được thêm vio có tác dụng rửa bã, đồng thổi để bùlại ổn thất do bay hoi trong khi nấu Quá trinh lọc hoàn thành Dịch được chuyển sang

nỗi houblon, ở nồi houblon hóa, người ta cấp nhiệt nấu địch sau khi đã được trộn với

"hoa houblon trong thời gian khoảng | giờ ở nhiệt độ 100 - 105`C Mục dich của quátrình houblon là tạo cho bia thành phẩm có vi đắng, hương thơm và khả năng tạo bọt

Sau quá trình houblon hóa, địch được chuyển sang thùng lắng xoây 48 tiếp tục lọc lẫn cuối bằng phương pháp ly tâm Kết thúc quá trình lọc ở thùng lắng xoáy, dịch được bơm chuyển đến thiết bị lâm lạnh nhanh, sau đó được sục khí vỗ tring và trộn với men giống rồi chuyển đến thủng lên men, thực hiện quá trình lên men Quá trình lên men thường được thực hiện qua hai giai đoạn đó là: lên men chính và lên men phụ Kết

thúc hai quá trình lên men, dich có mùi thơm và vi đẳng đặc trưng, dich này được gọi

là bia bán thành phẩm Tiếp đó tiền hành loe, sục CO; đưa đi bảo quản tại thùng thành phẩm dé bia ôn định Bia đã én định một phần được đem di chiết chai, đồng nap, đưa

sang thanh trùng, din nhân, nhập kho để tiêu thụ.

2.13 Hiện trang các vẫn đề môi tường của Công ty

2.1.3.1 Nước thải

"ước sử dụng cho hoạt động sin xuất của Công ty được ly từ 2 nguồn chủ y

ly là nguồn nước chính cung cắp cho các hoạt động của Công ty nước được khai thác ngay toi khuôn viên của Công ty tới 4 giếng khoan Tuy hồi gian

arin day, nhà máy đã chuyển sang dùng chủ yếu nước may của Thành phổ cho các

công đoạn vệ sinh, côn nước ngằm để cung cắp làm nước công nghệ trong quả tình

sản xuất.

mà có thể phân biệt được với các sản phẩm bia khác Tuy nhiên để đảm bảo yêu cầu

n nước ngằm của Công ty được coi là thành phần tạo nên hương vi bia Hà Nội của sản phẩm công ty đã có hệ thông xứ lý nước cấp theo công nghệ của Đức.

Vấn đề mỗi trường lớn nhất trong nhà may bia là lượng nước thi ấtlớn chứa nhiều chất hữu cơ, pH cao, nhiệt độ cao Việc lưu giữ và thải bo lượng men thai lớn và bột

twợ lạc, vài lọc có lẫn nắm men sau mỗi lẫn lọc lâm tải lượng hữu cơ trong nước thải

rit lớn, Nguồn nước thai không được kiểm soát và không được xử lý sẽ dẫn đến phân hủy các chit hữu cơ, làm giảm oxy hôa tan trong nước cin thiết cho thủy sinh Ngoài

ra quá trinh này còn gây ra mùi khó chịu Các thành phin khác có trong nước thải nhưnitrat, photphat gây ra hiện tượng phì dưỡng cho cúc sinh vật thủy sinh.

Bia chứa chủ yếu là nước (90%), còn la i cồn (3 ~ 69, CO; và các hồa cht hỏa tan

khác Nước thải của nhà máy bia thường gồm những loại sau:

ước lim nguội nước ngưng tu Loại nước này không thuộc loại nước gây ô nhiễm

nên có thể xử lý sơ bộ và tái sử dụng lại

Nước vệ nh tiết bị như rửa thủng nấu, ra BS chưa, rửa sin nhà sản xuất Loại nướcnày chứa nhiều chất hữu cơ, cin phải được iến hành xử lý để tim sạch mỗi tường vàtúi sử dụng lại

Nước vệ sinh các t ết bị lên men, thùng chứa đường ống, sàn nhà lên men Loại nước thải này chứa nhiều xác nắm men, xác nắm men rat dé tự phân hủy, gây ra trạng 6

nhiễm nghiêm trọng Loại nước này ch cóbiện pháp xử lý đặc biệt giảm nguy cơ ð nhiễm,

Nước rửa chai đựng bia Loại nước thải này cũng gây ô nhiễm nghiêm trọng, nước nay không chỉ chứa các chit hữu cơ ma côn chứa nhiễu các hop chit mau từ mực in nhăn,

kim loại đặc biệt là Zn và Cu).

26

Bảng 2-1 Tai lượng các chất 6 nhiễm trong nước thải sản xuất bia [10]Thôngsô | Đơvi | Gimi QCVN 2t2009BTNMT

Bao gồm hơi phát sinh từ khí thải nỗi hoi trong quá tình nắu, hơi khí nền bị rô ỉ, bụi Nguồn bụi phát sinh chủ yêu trong nhà máy bao.

tir quá trình chuẩn bị nguyên li

gồm trong qué trình chuẩn bị nguyên liệu, quả trình tiếp liệu, quá trình xay mall, quátrình nghiền gạo Tuy nhiên tải lượng bi ở đây rắt khó we tinh phụ thuộc nhiều

vào các yếu tố như loại nguyên liệu, độ âm của nguyên ih trạng, tinh năng của thiết bị

máy mốc.

2.1.3.3 Chất thai rắn

“Chất thải in của Công ty được chia làm 2 loại là chất thải sinh hoạt và chất thải sản xuất, CChit thả rắn sinh hoạt được tha gom tiệt để vio thủng rác và được vận chuyển đến bai chôn lap của Thành Phố.

Chất thải rin sản xuất khỏ phân hủy bao gồm chai võ, két nhựa, bao bi, thủng

giấy Tuy nhiên lượng rác này không lớn nên được tái chế lại

Chất thải đễ phân hủy bao gồm ba malt, cặn men bia sẽ được thu gom.

hing ngày ban cho các xí nghiệp sản xuất thức ăn gia súc hoặc cơ sở chăn nuôi.

VỀ xử lý chất thải rắn, Công ty đã ký kết hợp đồng thu gom rác thải thông thường và

rắc hải nguy bại với các đơn vị có giấy phép thu gom Ric được thu vào đúng nơi quy din của Công ty, xe của Công ty môi trường vào để chớ đến bãi rác Thanh Phố.

Bảng 2-2 Lượng chit rắn phát sin khi sản xuất 10 ít bia [10]

Chất ô nhiễm | Đơn vị Lượng Tác dong

Bã hòm Ke | 19-27 |Gây 6 nhiễm nguồn nước, đấu gây mùi

khó chịu

Bamen Ke | 13-4 |Giy 6 nhiễm nguồn nước đất gay miikhó chịu

Vochai vi | Chai | 03-09 | Giy tai nạn cho người vận hành

Bin hoat tinh | Kg | 03-08 [Gay 6 nhiễm nguồn nước, dat, gây mùi

Phsie Ke | 001-0011 Tao ra tii lượng chit rin cao, bai chia TonKim loại Kg — [001~ 0,06 Tao ra tải lượng chất rắn cao, bãi chứa lớn21.34 Tidng ồn độ rang và tác nhân nhiệt

Chủ yếu phát sinh từ quá trình hoạt động của các máy móc thiết bị như máy nghiền, máy đóng chai, thiết bị làm lạnh, băng chuyền Nhiệt tỏa ra từ nồi nấu, nổi hơi (nguồn nhiệt rất năng) va từ hệ thống làm lạnh (nguồn nhiệt lạnh) ảnh hưởng trực iếp đến súc

khỏe của công nhân và mỗi trưởng xung quanh

2.2 Hiện trạng hệ thống xử lý not thải của công ty 2.2.4 Hiện trạng hệ thẳng xi lý nước thải cia công ty

Từ năm 2002, Công ty đã đầu tư xây dưng hệ thống xử lý nước thai công suất thiết kế 1200 m'ingd.

Sơ đồ hệ thông xử lý:

28

Bơm định

lượng axivbaz0

Nguồn ip nhận

Hinh 2-3 Sơ đồ hệ thống xử lý hiện hành của nhà máy công suất 1200 m3/ngd “Thuyết minh công nghệ

"Nước thải của nhà máy từ các cổng, rãnh nước thu gom tại một đường ống chung của nhà máy di đến khu xử lý tập trung Nước thai di qua song chắn rác dé loại bỏ các tạp thước lớn có thể gây ra các sự cổ trong quá trình vận hành hệ thống đường ống, máy bơm, lâm giảm hiệu quả của hệ

di vào bé MBBR là bé xử lý sinh học sử dụng các giá thé sinh học, tại đây xảy ra quá

Ho, photpho Tiếp theo

chất rắn có.

như lâm ig xir lý Sau đó nướctrình oxy hóa và nitrat nên giảm him lượng COD BODs.

nước di sang bể lắng ly tâm để loại bo cận lơ lửng Cuỗi cùng à sang bể khử trùng và

thải rà nguồn tiếp nhận.

“Các thông số cơ bản của hệ thống xử lý nước thải [12] = Lượng nước thải xử lý 1200 m’ingd

~_ Công suất trung bình theo giờ: 50 mì

= _ Công suất tối đa theo giờ: 101 mỬh

“Công nghệ xử ý: yém khí hiểu khí kết hop

= ‘Tiga chun nước thải sau xử lý: QCVN 24:2009/BTNMT cột A.29

Bing 2-3 Bing các thông số cơ bản của

lý nước thải công sư

công tinh đơn vị của hệ thống xử 1200 m'/ngd

‘Cong trình Thông số Đơn vi Giám

đơn vị

BE diều hòa | Thé tich higu đụng m 1100

Số đơn nguyện Cái 2

Kích thước bê mxmxm | IIxi0xã§

“Thời gian lưu Giờ 6

Số lượng máy thối khí Cái 1

BEMBBR _ Thể tich higu dụng m 300

Số đơn nguyên Cái 1

‘During kinh ông trung tâm, m 13 “Chiều cao bê m 68 "Đường kính máng thu nước 7 68

= He thống xử lý đã vận hành từ lầu dẫn đến thiết bị máy móc hư hỏng, lỗi thời

= Với công nghệ xử lý chỉ sử dung bi MBBR sẽ không bảo đảm được các thông số 6

nhiễm đạt tigu chuẩn xa thai, Theo bảng 2 — 1 về các thông số 6 nhiễm của nước thải

công ty có chỉ số BOD = 1500 mg/l Với hiệu suất xử lý BOD của bể MBBR đạt 80 — 90% thi nông độ BOD sau khi xử lý là 150 mg/l cao gắp 3 lẫn giá tri BOD trong cột B

QCVN 4022011/BTNMT,

~_ Hệ thống xử lý hiện không đáp ứng được công suất nước thả thải ra Hệ thống xử

1 nước thải với công suất 1200 m”/ngd được Công ty đầu tr xây dựng và đưa vào vận

hành từ năm 2002, khi đồ sản lượng của Công ty là 40 tiệu lứnăm Tải lượng nước.

thải có thể tỉnh suy ra ừ sản lượng sản xuất Cụ thể là

Lượng nước thải tương ứng với 40 triệu lít bia/năm:

30

Q=(2,5+6)xN =(2,5+6)%10” 40/00/00 =100,000-+240,000 (m /năm),

Trong đó:

Q: Là lưu lượng nước thải

N: Sản lượng bia, N = 40 triệu linăm.

(2,5 + 6) là định mức tải lượng nước thải bia Tức là, (2500 + 6000)m” nước thai/1000

300: La số ngày lim việc (đã trừ các ngày nghi)

Từ năm 2010 đến nay sản lượng của Công ty đã tăng lên 100 triệu lít bia/năm Lượngnước thải dự kiến tí

Hệ thống xử lý cũ công suất 1200 m'/nga sẽ không dip ứng được lượng nước thải cia

nhà máy khi sản lượng tăng lên 100 lit bia/nam với lượng nước thải dự kiến một ngày,

của nhà máy là 8332000 m`/ngđ, Và đẻ phục vụ cho việc mở rộng sản xuất sau này

“Công ty nên cải tạo hệ thống xử lý nước thải với công suất thiết kế dự kiến 3000ming

2.3 ĐỀ xuất phoqong án cải tạo hệ thống xử lý nope thải 23.1 Một số hệ thẳng xử lý nước thải bia

31

2.3.1.1 Hệ thống xử lý nước thải bia Sài Gon

"Đặc tính nước thải của nhà máy.

Lưu lượng 1500 mẺ/ngđ.

BODs: 1600 mg/l

COD: 2800 mg/t

32

pH: 66-75Nhận xét

Ưu điểm

Không cần xây dựng bể lắng 1, bé lắng 2.

Giảm được chi phí do giảm thiểu nhiều loại thiết bị so với quy trình cổ điển.

“Chế độ hoạt động linh động có thể thay đổi theo nước đầu vào.

Nhược điểm

Kiểm soát quá trình khó, đồi hỏi hệ thống quan trắc các chỉ tiêu tỉnh vi, hiện đại Do đặc điểm lắng bùn trong bễ nên hệ thống thổi khí dễ bị tắc nghẽn.

2.3.1.2, Hệ thông xử lý mước thải bia Kim Bài ~ Hà Nội