Hình 2: Sản lượng bia tính theo quý theo báo cáo của VIRAC1.3 Quy trình công nghệ sản xuất bia1.3.1 Nguyên, nhiên liệu để sản xuất biaBốn loại nguyên liệu chính cần dùng cho quá trình s
Giới thiệu chung về ngành sản xuất bia
Lịch sử hình thành và phát triển của ngành công nghiệp bia thế giới
Bia là một trong những đồ uống lâu đời nhất của con người Khi ngũ cốc lần đầu tiên được trồng để làm thức ăn vào hàng ngàn năm trước, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ 5 TCN và đã được ghi chép lại trong các thư tịch cổ của Ai Cập cổ đại và Lưỡng Hà Xung quanh nó cũng có rất nhiều câu chuyện thú vị, người ta cho rằng trong một lần tình cờ khi những hạt gạo bị ướt và lên men quá trình này đã tạo thành một thức uống rất thơm ngon Từ đó loại bia đầu tiên đã được phát hiện.
Tuy nhiên, nhờ kiểm định hóa học các bình gốm cổ người ta phát hiện bằng việc lên men tự nhiên, bia đã được phát minh một cách độc lập giữa các nền văn minh trên toàn thế giới Và tương tự như rượu vang, bia đã được sản xuất khoảng 7.000 năm TCN ở vùng Lưỡng Hà, Iran ngày nay.
1.1.1.2 Lịch sử phát triển của bia
5 Ở đầu cho thời đại của bia không thể bỏ qua người Sumeria, họ có đến 20 hãng sản xuất bia Ở thời điểm đó do không được lọc nên bia có màu đục, nên khi uống phải dùng ống hút Dần dần ngành nấu bia được phổ biến sang các nước lân cận trong vùng Lưỡng Hà Ở triều đại thời Babylon cổ, vua Hammurabi có đạo luật sản xuất bia phân phối cho mọi người như một phần ăn và không được bán mà chỉ trao đổi bằng lúa mạch. Ở thời Cộng hòa La Mã, bia từng được người La Mã yêu thích đã bị hất hủi và chỉ thích hợp cho những người man rợ (Hanibal), khi có sự xuất hiện của rượu vang và được ưa chuộng hơn Có thể bạn chưa biết, nhưng ở thời Trung cổ các tu viện được coi là nơi sản xuất bia hàng đầu, khi pha chế các tu sĩ thường dùng nhiều loại thảo mộc khác nhau vào bia để cải thiện hương vị, giúp bảo quản lâu hơn.
Hình 1: Hình ảnh hoa bia: sự góp mặt đã làm thay đổi xu hướng sản xuất bia
Hoa bia bắt đầu được trồng và khai thác tại Pháp vào thế kỷ thứ 9, giống hoa này khi pha chế bia sẽ tạo nên vị đắng và bảo quản hương vị lâu hơn Từ thời Trung cổ ở châu Âu, bia thường được sản xuất trong hộ gia đình Dần dần đến khoảng thế kỷ
14 và 15, từ việc sản xuất bia theo hộ gia đình được chuyển sang hoạt động thủ công. Ở Anh trong thế kỷ 15, loại bia không chứa hoa bia thường được gọi là ale, bia có chứa hoa bia thì gọi là “bia” – “beer” tiếng Anh Đến thế kỷ 16, các loại bia có nồng độ cao và bia sử dụng hoa bia đều được gọi là ale.
William IV, Công tước xứ Bavaria, đã thông qua Reinheitsgebot (Luật tinh khiết) vào năm 1516 Trước năm 1857, Reinheitsgebot qui định thành phần của bia chỉ bao gồm nước, lúa mạch hoa bia Đến năm 1857 được bổ sung thêm men bia sau phát kiến của Louis Pasteur (1822-1895).
Thời gian sau Reinheitsgebot của người Bavaria đã được áp dụng trong cả nước Đức và đến ngày nay, Reinheitsgebot vẫn được coi là tiêu chuẩn của độ tinh khiết cho bia, mặc dù vẫn còn nhiều tranh cãi xung quanh nó.Đến thế kỷ 16, trong một lần tình cờ khi bia được lưu trữ ở hầm lạnh một thời gian dài, nhờ vậy dòng bia lager (bia lạnh) đã được phát hiện và sản xuất nhiều hơn ale.
Vào cuối thế kỷ 19, trong các cuộc cách mạng công nghiệp, việc sản xuất bia nhỏ lẻ không còn đáng kể và được chuyển từ thủ công sang công nghiệp Đồng thời sự ra đời và phát triển của phù kế – nhiệt kế cũng đã thay đổi việc làm bia Ngày nay,bia đã trở thành một loại thức uống phổ biến được ưa thích nhất trên thế giới,ngành công nghiệp bia phát triển vượt bật, nó trở thành một nền kinh doanh toàn cầu.
Lịch sử hình thành và phát triển của ngành sản xuất bia ở Việt Nam
Bia du nhập vào Việt Nam từ cuối thế kỷ 19 thông qua người Pháp Cụ thể, ông Alfred Hommel đã thành lập xưởng bia đầu tiên tại Hà Nội vào năm 1980, nhằm thoả mãn nhu cầu uống bia của lính Pháp cùng người dân viễn xứ Dân ta khi ấy vẫn chưa thực sự đón nhận loại thức uống phương Tây này cho lắm, đơn giản vì họ vẫn còn quen với các loại rượu gạo truyền thống Từ xuất phát điểm là 30 nhân công giúp sản xuất ra khoảng 150 lít bia/ ngày, nhà máy của ông Hommel đã phát triển đến 300 nhân công cùng khoảng 5 triệu lít bia/ năm sau 45 năm Trong giai đoạn đó, bia dần trở thành thức uống được ưa chuộng Không chỉ mang tính giải khát nhẹ nhàng hơn các loại rượu gạo truyền thống, bia còn mang giá cả phải chăng hơn nhiều so với các loại rượu nhập khẩu khác ở thời điểm đấy. Đến năm 1957, nhà máy bia Hommel thuộc về quyền kiểm soát của nhà nước, chính thức trở thành nhà máy bia Hà Nội, là tiền đề của Tổng công ty cổ phần Bia – Rượu – Nước giải khát Hà Nội (HABECO) ngày nay Vào năm 1960, nhà máy bia Hà Nội đã cho ra đời một tuyệt phẩm làm say lòng bao thế hệ người Việt Đó chính là bia hơi.
7 Đặc điểm chính của bia hơi chính là độ cồn nhẹ – tầm 2-4%, hương vị béo thơm – có sự biến chuyển khá rõ từ sáng sớm đến chiều tối, và thường được sản xuất lẫn tiêu thụ trong ngày mà không qua giai đoạn thanh trùng lẫn pha trộn chất bảo quản. Đấy là còn chưa kể đến giá thành cực kỳ phải chăng, tầm 7 đến 10 ngàn đồng/ly, khiến bia hơi trở thành một nhân tố phổ biến trên thực đơn của các quán vỉa hè cho đến nhà hàng cao cấp.
Xuyên suốt thập niên 1990, các loại bia phổ biến và được tiêu thụ nhiều tại Việt Nam cũng không nhiều đổi thay, chủ yếu thuộc dòng lager đóng chai và đóng lon từ các thương hiệu bia trong nước lẫn quốc tế Nhưng đến đầu những năm 2000, tại Thành phố Hồ Chí Minh bắt đầu xuất hiện các nhà hàng phục vụ bia Tiệp, được thiết kế với xưởng chế biến bia ngay trong khuôn viên của mình. Đi đầu và nổi tiếng nhất trong số đó có lẽ là Hoa Viên Brauhaus, hay còn mang danh là ‘nhà hàng nấu bia’ đầu tiên tại Việt Nam Đây là thành quả hợp tác văn hóa giữa Cộng hòa Séc với nước ta, ứng dụng công nghệ nấu bia truyền thống của thành phố Pilsen (vốn vang danh toàn cầu với bia Pilsner) do các chuyên gia nước bạn chia sẻ, nhằm cho ra đời những mẻ bia lager tươi đậm phong cách châu Âu ngay tại nhà hàng.
Bia thủ công của Việt Nam không đơn thuần là sự sao chép nguyên bản từ quá trình ủ nấu và thành phần từ u Mỹ, mà lồng ghép trong mình những nguyên liệu đậm chất địa phương như trái cây nhiệt đới và các loại gia vị độc lạ nhằm cho ra đời các hương vị hoàn toàn mới đầy thu hút Không ít người cho rằng, một khi đã thưởng thức và trót yêu bia thủ công, bạn sẽ không thể nào quay lại với các loại bia phổ thông vốn có trên thị trường Và cứ như vậy, dòng chảy lịch sử bia tại ViệtNam cứ thứ tiếp diễn Với con số thống kê dự đoán đà tăng trưởng của ngành kinh doanh và tiêu thụ rượu bia tại nước ta, con đường sáng tạo và những cơn sốt mới vẫn sẽ còn chờ đối với ngành công nghiệp bia.
Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam
Nhu cầu tiêu thụ bia trên toàn thế giới
Đối với các nước có nền công nghiệp phát triển, đời sống kinh tế cao thì bia được sử dụng như một thứ giải khát thông dụng.
Hiện nay Bia là một trong những thức uống được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới Theo dữ liệu mới nhất từ Kirin Holdings, thế giới tiêu thụ tổng cộng 177 triệu kilô lít bia trong năm 2020 (1 kilô lít tương đương 1.000 lít). Đồ họa thông tin đưới đây thể hiện 25 quốc gia tiêu thụ nhiều bia nhất nhất thế giới, dựa trên dữ liệu của Kirin Holdings - công ty Nhật Bản theo dõi con số này từ năm 1975.
Hình 1: Đồ hoạ thông tin thể hiện 25 quốc gia tiêu thụ nhiều bia nhất thế giới, dựa trên dữ liệu của Kirin Holdings- công ty Nhật Bản
Trong đó, Trung Quốc là quốc gia đứng số 1 với hơn 36 triệu kilô lít bia được tiêu thụ trong năm 2020 Con số này đủ để lấp đầy hơn 14.000 bể bơi kích cỡ tiêu chuẩn Olympic Quốc gia đông dân nhất thế giới chiếm khoảng 23% tổng lượng bia được tiêu thụ toàn cầu.
Theo sau là Mỹ với 24 triệu kilô lít bia tiêu thụ trong năm 2020, chiếm 13,6% toàn cầu Không chỉ uống bia, Mỹ cũng là nước sản xuất bia lớn thứ hai thế giới, chỉ sau Trung Quốc
Việt Nam xếp thứ 9 thế giới về lượng bia tiêu thụ với hơn 3,8 triệu kilô lít trong năm 2020, chiếm 2,2% toàn cầu.
Xét về lượng bia tiêu thụ trên đầu người, Cộng hòa Séc là quốc gia đứng số một Bình quân một người Séc uống hơn 181 lít bia trong năm 2020 Theo sau là Áo và Ba Lan với lần lượt 96,8 và 96,1 lít.
Nhu cầu tiêu thụ bia ở Việt Nam
Theo báo cáo tổng hợp, được biết mức tiêu thụ bia tính đến năm 2022 của Việt Nam đang ở 3,8 triệu lít/năm, chiếm 2,2% thị trường thế giới Nhờ kết quả thống kê này, Việt Nam đã trở thành quốc gia đứng đầu toàn khu vực ASEAN, đứng thứ ba châu Á (sau Trung Quốc và Nhật Bản) về mức tiêu thụ bia Cuối năm 2022, theo dự báo của VIRAC, ngành bia Việt Nam sẽ có mức tăng trưởng kép CAGR là 11%/năm trong giai đoạn 2023 – 2026 Mức dự báo tăng trưởng này được kết luận là nhờ sự hồi phục của du lịch – kinh tế sau Covid.
Tuy nhiên, theo báo cáo từ nhiều nguồn cho thấy, tình hình sản xuất, tiêu thụ của ngành bia nói chung và hoạt động kinh doanh của các ông lớn ngành bia trong nước nói riêng, không đạt được như kỳ vọng trong các tháng đầu năm nay.
Sản lượng và tiêu thụ ngành bia đầu năm 2023
Theo báo cáo của VIRAC, sản lượng ngành bia trong Q1/2023 tăng khoảng27% so với cùng kỳ năm trước mặc dù giảm khoảng 15% so với quý trước đó
Hình 2: Sản lượng bia tính theo quý ( theo báo cáo của VIRAC)
Quy trình công nghệ sản xuất bia
Nguyên, nhiên liệu để sản xuất bia
Bốn loại nguyên liệu chính cần dùng cho quá trình sản xuất bia là: malt đại mạch, hoa houblon, nước và nấm men.
Chất lượng của chúng quyết định đến chất lượng bia thành phẩm a, Malt đại mạch
Malt Đại Mạch là nguyên liệu chính thứ nhất để sản xuất bia Malt được sản xuất bằng cách cho hạt đại mạch nảy mầm Mục đích của quá trình cho hạt nảy mầm là để hoạt hoá, tích luỹ về khối lượng và hoạt lực của hệ enzym có trong hạt đại mạch Khi được hoạt hoá hệ enzym có trong hạt ( amylaza, proteaza, sitaza…) là động lực để phân cắt các hợp chất protit, gluxit cao phân tử trong nội nhũ của hạt thành các sản phẩm thấp phân tử như dextrin bậc thấp, axit amin, pepton… và nhiều chất khác dễ hoà tan trong nước thành chất chiết của dịch đường Muốn Malt có chất lượng tốt phải tạo điều kiện thích hợp về nhiệt độ, độ ẩm, độ thông thoáng cho khối hạt để phôi phát triển Sau quá trình nảy mầm mang sấy khô, tách rễ, làm sạch ta thu được Malt đại mạch để sản xuất bia.
Hình 3: Hình ảnh minh hoạ của Malt đại mạch
Tuỳ vào yêu cầu của quá trình sản xuất mà người ta sử dụng malt vàng hoặc Malt đen ( Malt vàng và Malt đen chỉ khác nhau ở chế độ sấy) Malt vàng dùng trong công nghệ sản xuất bia vàng Malt đen dùng trong công nghệ sản xuất bia đen. Malt trước khi mang nhập kho phải được kiểm tra chất lượng, nếu đạt yêu cầu công nghệ mới được đưa vào sản xuất
Một số tiêu chuẩn đánh giá cảm quan
Màu sắc: Malt có màu vàng tươi
Mùi vị: có mùi thơm tự nhiên, không có mùi ẩm mốc, có vị ngọt nhẹ, dịu; không bị mối mọt; bao bì nguyên vẹn Độ sạch: không lẫn tạp chất rơm, rác, đá, sỏi
Chiều dài mầm: khoảng 70-75% số hạt cú mầm dài từ 2/3 đến ắ chiều dài của hạt Độ ẩm khoảng 5-7%
Hàm lượng chất hoà tan tương đối: >73.5%
Bảng 1.1: Thành phần chính của Malt tính theo % khô:
9 Các thành phần khác b, Hoa Houblon
Hoa Houblon là nguyên liệu chính thứ hai dùng để sản xuất bia Hoa Houblon gây cho bia vàng vị đắng dễ chịu, hương thơm đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm, tăng khả năng kết lắng protit cao phân tử góp phần làm trong bia, đồng thời có tác dụng sát trùng do đó kéo dài thời gian bảo quản.
Hình 4: Hình ảnh minh hoạ của Hoa Houblon
Bảng 1.2: thành phần hoá học của hoa Houblon tính theo % chất khô:
Các hợp chất chứa Nito 17.5% Độ hoà tan 42 – 45%
Trong quá trình sản xuất bia, người ta dùng hoa Houblon dưới nhiều dạng khác nhau là hoa khô hoa viên hoặc cao hoa Do nước ta không được trồng hoa Houblon nên trong quá trình sản xuất bia; nguyên liệu hoa Houblon phải nhập ngoại hoàn toàn và thường được dùng ở dạng hoa viên và cao hoa
Căn cứ vào chất lượng của hoa Houblon người ta phân hoa ra làm 3 loại:
Loại 1: Màu sắc: Có màu vàng đến vàng óng/ Tạp chất ≤ 1.75% (chất khô) / Chất đắng: ≥ 15% (chất khô)/ Chất tro: ≤ 10% (chất khô)/ Độ ẩm: ≤ 13%
Loại 2: Màu sắc: Có màu vàng lục/ Tạp chất: ≤ 30% (chất khô)/ Chất đắng: ≥ 12% (chất khô)/ Độ ẩm: ≤ 13%
Loại 3: Màu sắc: có màu xanh đến vàng/ Tạp chất: ≤ 9% / Chất đắng: ≥ 13% / Độ ẩm: ≤ 13%
Trong quá trình sản xuất nhà máy bia Hà Nội sử dụng hoa Houblon nhập từ Tiệp và Đức
Chỉ tiêu chất lượng: Bao bì nguyên vẹn, hàm lượng axit trong cao hoa là: 30%, hoa viên: 8%, hoa thơm: 3 – 5% c, Nước
Nước là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia Thành phần và tính chất của nước có ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ và chất lượng của bia thành phẩm sau này Nước trong nhà máy sản xuất bia dùng với nhiều mục đích khác nhau: Nước trực tiếp sản xuất bia ( dùng trong quá trình hồ hoá, đường hoá, lọc rửa bã, ngâm malt và gạo, nước pha thêm trong quá trình điều chỉnh nồng độ dịch đường lên men), nước dùng để vệ sinh thiết bị, nhà xưởng, nước dùng cho sinh hoạt của cán bộ công nhân trong nhà máy.
Do thành phần của nước có ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm nên nước dùng trong quá trình sản xuất phải được xử lý và kiểm tra chặt chẽ trước khi đưa vào sử dụng.
Một số chỉ tiêu của nước dùng để trực tiếp sản xuất:
Màu sắc: Trong suốt không vẩn đục
Vị: Không có mùi vị lạ
Bảng 1.3: Các chỉ tiêu vật lý, hoá học
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Nước dùng nấu bia
13 Chỉ tiêu VSV theo chất lượng 11/CN
Nước chiếm 80 – 90% trong bia Nước có vai trò đặc biệt trong công nghệ sản xuất góp phần tạo nên thương hiệu riêng của công ty.
NGUYÊN LIỆU THAY THẾ Để hạ giá thành sản phẩm, cải tiến mùi vị của bia Trong công nghệ sản xuất người ta thường dùng một số nguyên liệu để thay thế cho Malt Đại Mạch Các nguyên liệu thay thế được chia làm 2 nhóm: Nhóm dạng hạt và nhóm dạng đường.
Nguyên liệu thay thế dạng hạt
Các loại ngũ cốc dùng thay thế Malt đại mạch chủ yếu là Tiểu mạch, gạo tẻ, ngô Các loại này được dùng ở trạng thái chưa ươm mầm và đưa vào chế biến dưới dạng bột nghiền mịn, phối trộn cùng bột Malt Tỷ lệ thay thế ở các nước trung bình hiện nay là 30%, nếu lượng thay thế nhiều hơn thì phải tính toán để bổ sung enzym15
Gạo tẻ Ở nước ta nguyên liệu thay thế chủ yếu cho Malt đại mạch là gạo tẻ Gạo trước khi đưa vào sản xuất phải được kiểm tra chất lượng Một số chỉ tiêu của gạo trong quá trình sản xuất:
Chỉ tiêu cảm quan của gạo: Tạp chất thô: không có (cát sỏi lớn, rơm, rác)/ Độ ẩm: 12 – 14%/ Màu sắc: Màu trắng, không có mối, mọy, không có hạt bị mốc/ Mùi vị: không có mùi hôi
Thành phần của gạo tính theo % chất khô
Do thành phần của gạo chứa nhiều tinh bột, ít protit do đó trong quá trình nấu ta thu được một lượng lớn các chất hoà tan (khoảng 85% chất khô) nếu tỉ lệ nguyên liệu thay thế khoảng 30% hoàn toàn có thể thu được sản phẩm bia có chất lượng không thua kém sản phẩm bia sản xuất từ malt đại mạch Nếu muốn tỉ lệ nguyên liệu thay thế nhiều hơn phải tính toán đến yếu tố công nghệ.
Ngoài các nguyên liệu thay thế dạng hạt ở trên, trong công nghiệp sản xuất bia còn sử dụng một số loại nguyên liệu thay thế dạng đường hoặc bán thành phẩm chế biến từ đường Các loại nguyên liệu này được bổ sung trực tiếp vào dịch đường trong quá trình nấu hoa Houblon.
Một số loại đường thường dùng là: Đường mía và đường củ cải (Saccaroza) lượng thay thế không vượt quá 20% so với lượng chất khô đã được chiết từ Malt vào dịch đường. Đường thuỷ phân Glucoza lượng thay thế là 10 – 15% Đường Invertaza dùng trong sản xuất bia đen làm tăng cường độ màu
Siro tinh bột lượng thay thế khoảng 10 – 15%
Những chất này sử dụng dưới dạng nguyên liệu phụ nhằm khắc phục những yêu cầu kỹ thuật cần thiết mà trong quá trình sản xuất chưa đạt được.
- Nhóm chất để xử lý nước cứng như: Than hoạt tính, các muối Na2SO4 , NaSO , 3
NaCl, Al2(SO)3 Nhóm các ionit vô cơ như: silicat tự nhiên- zeolit, permutit Nhóm các ionit hữu cơ như: simpho cacbon, vofatit…
- Nhóm các chất sát trùng nước và điều chỉnh pH: gồm các dung dịch Cl, H2SO4,
- Nhóm các chất sát trùng vệ sinh thiết bị máy mọc như axit, bazo
- Nhóm các chất dùng trong thu hồi CO như NaOH, KMnO , than hoạt tính2 4
- Nhóm các chất chống oxi hoá bia như axit Ascorbic…
- Nhóm các chế phẩm enzym dùng trong quá trình hồ hoá, đường hoá để thuỷ phân tinh bột.
- Nhóm các chất trợ lọc dùng trong quá trình lọc trong bia như: Polyclar, Bencogur, Eribasi ở dạng ủ thô và mịn, ngoài ra dùng loại Eribast để bảo quản… d, Nấm men
Quy trình công nghệ sản xuất
Tóm tắt quy trình công nghệ sản xuất:
- Nguyên liệu chính đưa vào sản xuất là Malt đại mạch, Gạo, Houblon và một số phụ gia khác.
- Malt và gạo từ kho nguyên liệu được sàng tách tạp chất, cân, rồi đưa tới bộ phận xay, nghiền.
- Quá trình xay – nghiền malt cần phải giữ cho vỏ nguyên liệu nguyên vẹn, càng ít bị vỡ càng tốt để khỏi ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm và tạo điều kiện cho quá trình lọc dung dịch sau này.
- Bột gạo được đưa vào nồi nấu gạo, bột Malt được đưa vào nồi nấu Malt để tiến hành quá trình dịch hoá, cháo gạo sau khi nấu được bơm qua nồi Malt để tiến hành quá trình đường hóa.
- Quá trình đường hoá sẽ thuỷ phân tinh bột và protein tạo thành đường, axit amin và các chất hòa tan khác, đó là nguyên liệu chính 17 của quá trình lên men Sau đó dung dịch được lọc qua thiết bị lọc mash filter để bỏ bã hèm “Nước nha” sau khi lọc được đưa vào nồi đun sôi và cho Houblon vào để thực hiện quá trình houblon hóa tạo hương vị cho bia Quá trình nấu sử dụng nhiều năng lượng dưới dạng nhiệt năng Lượng nhiệt từ nồi đun sôi, nước nóng từ thiết bị giải nhiệt nước nha, nước nóng từ tank nước nóng sẽ được thu hồi để tái sử dụng bằng hệ thống thu hồi năng lượng.
- Dịch sau khi houblon hóa được đưa qua thiết bị lắng xoáy để lắng cặn sau đó chuyển qua thiết bị lạnh nhanh hạ nhiệt độ dịch xuống và đưa vào tank lên men để lên men Nấm men được nuôi cấy và nhân giống từ phòng thí nghiệm sang phòng gây men và được đưa sang các tank lên men theo tỷ lệ phù hợp.
- Lên men chính và lên men phụ được tiến hành trong cùng một tank Toàn bộ CO sinh ra trong quá trình lên men sẽ được thu hồi2 và xử lý qua hệ thống thu hồi CO để tái sử dụng cho việc bão hòa 2 CO2 của bia thành phẩm trong quá trình lọc.
- Biện pháp rửa khí CO2: Nhiệm vụ chính của hệ thống rửa khí CO2 là loại bỏ Alcohol lẫn trong khí CO từ các bồn lên men về thông qua 2 cột rửa CO (Gas Washer) CO từ các bồn lên men sẽ được đưa 2 2 vào cột rửa từ bên dưới Alcohol sẽ bị hấp phụ bởi nước lạnh (12 o C ÷
20 o C) phun từ trên đỉnh của cột rửa Để tăng hiệu suất hấp phụ, một lớp vật liệu đệm được thêm vào ở thân của cột rửa để tăng diện tích tiếp xúc giữa nước và khí CO 2
- Bia sau khi lên men phụ xong được đưa sang pha bia sau đó đưa vào hệ thống lọc, quá trình lọc bao gồm các chức năng: lọc trong, tạo ra sự ổn định cho bia, tạo ra sự đồng đều cho sản phẩm Nhà máy sử dụng lọc màng nên không phát sinh bã bột trợ lọc.
- Bão hòa CO2: Bia trong và sau khi lọc được bão hòa thêm CO để 2 đảm bảo tiêu chuẩn bia thành phẩm trước khi đóng chai, lon.
- Bia sau khi lọc trong được chứa vào các bồn chứa bia thành phẩm Bên cạnh đó, một phần bia bán thành phẩm từ các nhà máy khác được vận chuyển thông qua tanker cũng được đưa vào các bồn chứa bia thành phẩm của nhà máy hiện hữu để chuẩn bị cho công đoạn chiết rót Từ các bồn này bia được đưa tới dây chuyền chiết chai, chiết lon Chai sử dụng để chiết là chai thủy tinh tái sử dụng Do vậy, chai từ quá trình thu gom từ các đại lý về nhà máy để tái sử dụng sẽ được phân loại, làm sạch sơ bộ trước khi đưa vào máy rửa chai Dung dịch sử dụng trong quá trình rửa chai là NaOH có nồng độ phù hợp Chai sau khi rửa được đưa vào máy kiểm tra chai rỗng để đảm bảo độ sạch cho chiết bia (các chai không đủ tiêu chuẩn sẽ được tự động loại ra khỏi dây chuyền) Sau khi chiết, đóng nắp, sản phẩm được thanh trùng theo chế độ công nghệ phù hợp để diệt vi sinh vật, kéo dài thời gian tồn trữ và sử dụng Khâu cuối cùng là dán nhãn, in ngày sản xuất và hạn sử dụng, xếp két, đóng thùng carton Sau đó nhập kho thành phẩm, xuất đi tiêu thụ.
- Quy trình công nghệ sản xuất này là quy trình công nghệ sản xuất chung cho tất cả các loại bia của Dự án Mỗi loại bia có số ngày lên men và tỷ lệ malt/gạo sử dụng khác nhau Tất cả các sản phẩm đều được đăng ký Quy chuẩn chất lượng và được Cơ quan quản lý Nhà nước phê duyệt theo đúng quy định.
Các vấn đề môi trường trong ngành sản xuất bia
Chất thải rắn
Chất thải rắn phát sinh từ quá trình sản xuất được ở nhiều công đoạn 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 các chất thải giàu chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học và các chất khó phân hủy sinh học.
Chất thải rắn dễ phân hủy sinh học chiếm lượng lớn bao gồm bã malt và men bia… có thể được tận thu: cứ 100 kg nguyên liệu ban đầu có thẻ thu được 125 kg bã tươi với hàm lượng chất khô 20 – 25%.
Bã malt được dùng làm thức ăn gia súc Men bia có giá trị dinh dưỡng cao, có thể sử dụng làm thuốc chữa bệnh, thuốc bổ và làm thức ăn bổ sung cho gia súc rất hiệu quả.
Mầm malt, các phế liệu hạt tạo ra trong quá trình làm sạch, phân loại, ngâm hạt đại mạch và nghiền malt cũng được tận dụng làm thức ăn gia súc.
Bã hoa houblon và cặn protein ít được sử dụng cho chăn nuôi vì có vị đắng, thường được xả ra cống làm tăng tải lượng ô nhiễm cho nước thải Cặn protein có thể được dùng làm thức ăn cho cá ở nhiều nước người ta đã dùng cặn này làm chất kết dính cho làm đường và làm phân bón.
Các chất thải rắn dễ chuyển hoá sinh học nếu không được xử lý kịp thời sẽ bị thối rữa, làm mất mỹ quan, gây ô nhiễm đất, nước, không khí, ảnh hưởng tới sức khoẻ của công nhân và cộng đồng dân cư xung quanh.
Các chất thải không thể xử lý sinh học bao gồm bao bì, thuỷ tinh, két nhựa, xỉ than,chất trợ lọc… Những phần có giá trị có thể hợp đồng bán lại cho các cơ sở sản xuất như bao bì, vỏ lon, chai Xỉ than được tận dụng sản xuất vật liệu xây dựng Phần còn lại được thu gom và vận chuyển cùng với rác thải sinh hoạt.
Nước thải
Có thể nói, nước thải là đối tượng cần quan tâm xử lý nhất ở nhà máy bia Vì lượng nước thải phát sinh là khá lớn và có mức độ ô nhiễm cao các chất hữu cơ, các chất độc hại từ quá trình rửa vỏ trai, vỏ thùng… Nguồn phát sinh nước thải của nhà máy bia gồm có nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt và nước mưa chảy tràn.
Nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất bia là nguồn thải chính cần quan tâm nhiều nhất Quá trình sản xuất bia đã sử dụng một lượng lớn nước vì thế cũng làm phát sinh lượng nước thải đáng kể Lượng nước thải lớn gấp 10 – 20 lần lượng bia thành phẩm Nước thải của sản xuất bia bao gồm:
– Nước làm lạnh, nước ngưng: đây là nguồn nước thải ít hoặc gần như không gây ô nhiễm, có khả năng tuần hoàn tái sử dụng.
– Nước thải từ bộ phận nấu, đường hoá: chủ yếu là nước vệ sinh thùng nấu, bể chứa, sàn nhà… nên chứa bã malt, tinh bột, bã hoa, các chất hữu cơ…
– Nước thải từ hầm lên men: là nước vệ sinh các thiết bị lên men, thùng chứa, đường ống, sàn nhà, xưởng sản xuất… có chứa bã men và chất hữu cơ…
– Nước thải từ công đoạn rửa chai: đây cũng là một trong những dòng thải có độ ô nhiễm lớn trong quá trình sản xuất bia Về nguyên lý chai để đóng bia được rửa qua các bước: rửa với nước nóng, rửa bằng dung dịch kiềm loãng nóng (1 – 3%
NaOH), tiếp đó là rửa sạch bẩn và nhãn bên ngoài chai và cuối cùng là phun kiềm nóng rửa bên trong và bên ngoài chai, sau đó rửa sạch bằng nước nóng và nước lạnh Do đó dòng thải của quá trình rửa chai có độ pH cao và làm cho dòng thải chung có giá trị pH cao, nếu không kiểm soát có thể làm chết các vi sinh vật ở bể xử lý vi sinh Vì vậy, trước khi đưa nước thải vào hệ thống xử lý cần có bể điều hòa, trung hòa.
Thành phần hữu cơ gây ô nhiễm trong nước thải của sản xuất bia bao gồm protein và amino axit từ nguyên liệu và nấm men, hydrat cacbon (dextrin và đường) cũng như pectin tan hoặc không tan, axit hữu cơ, rượu… từ nguyên liệu và sản phẩm rơi vãi.
Ngoài nước thải ra từ khu vực sản xuất, một nguồn ô nhiễm khác đó là nước thải sinh hoạt thải ra từ nhà vệ sinh, nhà bếp phục vụ cán bộ công nhân viên Nước thải sinh hoạt chủ yếu chứa cácthành phần ô nhiễm là BOD, SS, N, P, vi sinh vật với có mức độ ô nhiễm trung bình Nước thải này nếu không được xử lý hợp lý cũng gây ra những tác động xấu đến môi trường và con người.
Một nguồn khác đó là nước mưa chảy tràn Nước mưa chảy tràn có thể cuốn theo chất thải trong quá trình sản xuất khác như cặn dầu, đất cát, rác thải… Nguồn nước này có thể được coi là nguồn nước quy ước sạch và cho phép xả trực tiếp vào nguồn thải sau xử lý.
Ô nhiễm nhiệt
Trong ngành sản xuất bia, các công đoạn nấu, nồi hơi, thanh trùng… 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, nhà máy cần phải bố trí hệ thống thông gió hợp lý để giảm ô nhiễm cục bộ Tương tự với các cơ sở sản xuất cũ dùng hầm lạnh cần trang bị áo chống lạnh cho công nhân.
Ô nhiễm tiếng ồn
Tiếng ồn trong các nhà máy bia chỉ xảy ra cục bộ của từng phân xưởng khi thiết bị hoạt động, từ khâu xay nghiền nguyên liệu, xưởng động lực… Khi sử dụng các thiết bị cũ, tiếng ồn thường xuyên lên tới trên 85 dB Tuy nhiên, các bộ phận sinh ồn lớn đều có thể khống chế giảm tác động tới bên ngoài bằng cách đóng kín cửa, ghi biển báo.
NHẬN DIỆN TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG TẠI MỘT CÔNG TY SẢN XUẤT BIA
Giới thiệu chung về công ty bia
Nhà máy bia Hommel được người Pháp xây dựng từ năm 1890, là khởi đầu cho một dòng chảy nhỏ bé cùng song hành với những thăng trầm của Thăng Long - Hà Nội Ngày 15/8/1958, trong không khí cả nước sôi sục chào mừng kỷ niệm 13 năm Cách mạng Tháng Tám thành công, khai sinh ra nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa, bốn năm Thủ đô hoàn toàn giải phóng; chai bia Việt Nam đầu tiên mang nhãn hiệu Trúc Bạch ra đời trong niềm vui xúc động lớn lao của cán bộ công nhân viên Nhà máy.
Với bí quyết công nghệ - truyền thống trăm năm, cùng hệ thống thiết bị hiện đại, đội ngũ cán bộ công nhân viên lành nghề, có trình độ, tâm huyết, các sản phẩm của công ty đã nhận được sự mến mộ của hàng triệu người tiêu dùng trong nước cũng như quốc tế Thương hiệu bia ngày hôm nay được xây dựng, kết tinh từ nhiều thế hệ, là niềm tin của người tiêu dùng, niềm tự hào của thương hiệu Việt.
Với sức vươn lên mạnh mẽ của một cây đại thụ trong ngành nước giải khát ViệtNam, các sản phẩm của công ty được phân phối rộng rãi tới không chỉ ở thị trường trong nước mà cả tại các thị trường nước ngoài như Đài Loan, Hàn Quốc, Anh,Đức, Mỹ, Australia, cùng nhiều quốc gia khác trên thế giới.
Quy trình công nghệ, nhu cầu sử dụng nguyên nhiên liệu của công ty bia
Mức tiêu thụ nước trong nhà máy bia nằm trong khoảng 4-10 hl/hl bia.
Mức tiêu thụ nước phụ thuộc vào hệ thống đóng gói bia thành phẩm, hệ thống thiết bị Nhiệt độ của nước cũng quyết định mức tiêu thụ nước
Các quá trình sử dụng nước trong nhà máy bia là: làm lạnh, rửa chai, thanh trùng làm nguội, tráng và vệ sinh thiết bị (CIP), nấu và rửa bã, vệ sinh nhà xưởng, vệ sinh hệ thống băng tải có dầu nhờn ở khu vực chiết chai, làm mát các bơm chân không và phun rửa bột trợ lọc.
Các số liệu gần đây cho thấy mức tiêu thụ nước ở các bộ phận sản xuất như sau:
- Khu vực nguyên liệu: 1,3 hl/hl
Tổng cộng 6,5 hl/hl trong đó đến 45% lượng nước dùng cho vệ sinh
2.2.2: Nhu cầu sử dụng nguyên nhiên liệu trong sản xuất
Nguyên liệu chính dùng cho sản xuất bia là malt đại mạch, nước, hoa hublon và các nguyên liệu thay thế khác như đại mạch, gạo, ngô và các loại đường, siro Thường để sản xuất 1000 lít bia cần 150kg malt và nguyên liệu thay thế Tỷ lệ nguyên liệu thay thế có thể chiếm đến 30%
Hublon dùng để tạo hương vị cho bia, được sử dụng dưới dạng hoa tự nhiên, hoa viên hoặc cao
Mức tiêu hoa nguyên liệu phụ thuộc vào loại bia sản xuất, hiệu suất sử dụng nguyên liệu, mức độ hao phí nguyên liệu trong quá trình sản xuất.
Hình 5: Sơ đồ công nghệ quy trình sản xuất bia
Thuyết minh sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bia:
Chuẩn bị nguyên liệu: sàng nguyên liệu, mục đích của qúa trình sàng là làm sạch sơ bộ và làm sạch nguyên liệu trước khi mang nguyên liệu đi nghiền Nguyên lý của quá trình sàng là dùng sàng tuần hoàn có đầu vào và đầu ra có hút khí. Thiết bị sàng nguyên liệu: đường kính các lỗ sàng là 1.2 m, hình bầu dục Hộp sàng lắc tự do được treo bằng các thanh nhựa và được truyền động từ bánh đà Việc làm sạch các sàng nhờ vào các bi cao su, có sự hút khí đầu ra để làm sạch bụi. Nguyên lí hoạt động: Nguyên liệu cần làm sạch qua ống nhập liệu rồi tới sàng sơ bộ, các phần tử lớn hơn lỗ sàng được sàng lọc và đưa ra ngoài thông qua máng trượt và lấy ra ở 2 Nguyên liệu được làm sạch sẽ đi xuống sàng chính ở phía dưới và lấy ra ở 1 Phần nguyên liệu nhỏ hơn lỗ sàng chính sẽ lọt xuống sàng ở phía dưới sàng chính qua máng trượt và được lấy ra ở 3 Sản phẩm sau khi được làm sạch được đưa tiếp đến hệ thống sấy (sàng đứng) đặt tại đầu ra của máy Tại đây nguyên liệu sạch được hút hết bụi.
Một số sự cố thường xảy ra trong quá trình vận hành:
- Sản phẩm bị dồn đọng ở đường vào nguyên liệu, khắc phục bằng cách điều chỉnh lượng nguyên liệu ở đầu vào.
- Khí hút đầu ra không đủ dẫn đến sự phân loại đầu tiên có quá nhiều hạt nhẹ.
- Khí hút đường ra quá lớn, hoặc lắp sai sàng dẫn đến khi bay ra có lẫn nhiều bột.
- Sàng không sạch do bị mất cao su… Ngoài ra còn một số sự cố khác.
Tách đá trong nguyên liệu: mục đích của quá trình là tách đá ra khỏi nguyên liệu, nâng cao chất lượng nguyên liệu Thiết bị tách đá làm việc theo nguyên lý lực trọng trường.
Thiết bị: cấu tạo thiết bị tách đá gồm: Bộ phận làm việc chính của máy là 2 tấm sàng rung đặt chồng lên nhau trong buồng chân không Sàng tách đá chia ra làm 3 phần có kích thước khác nhau, vùng 1: 2mm, vùng 2: 1mm Sàng dưới có đường kính 1mm.
Nguyên lý hoạt động: nguyên liệu được đưa vào máy qua máng nhập nguyên liệu, nhờ thiết bị phân phối đặt tại đầu vào mà nguyên liệu được phân bố đồng đều trên khắp bề rộng của bề mặt sàng trên Sàng trên lại có 3 vùng khác nhau được phân biệt bằng kích thước của từng vùng trên lỗ sáng Khi nguyên liệu ở sàng trên với sự kết hợp giữa khí thổi từ dưới lên với độ rung của hộp D nguyên liệu được phân bố đều trên bề mặt sàng, đá, sỏi và các hạt nguyên liệu có kích thước lớn rơi xuống sàng thấp, những hạt nguyên liệu nhẹ được lấy ra ở cửa Q Những tạp chất nhẹ được chuyển cùng khí đi qua ống hút 4 ra phía ngoài Sàng dưới có sự phân loại đá, sỏi ra khỏi nguyên liệu bằng một van điều chỉnh đặt trên cửa loại bỏ đá. Một số sự cố thường xảy ra trong quá trình vận hành:
- Khối lượng hạt quá lớn bị loại ra ở đầu ra đá, cách khắc phục là điều chỉnh thanh treo hộp rung cho đến khi hạt được tách ra khỏi đá.
- Không khí vào nhiều làm cản trở độ xả của đá, lượng sản phẩm hút ra ở cửa thoát khí nhiều Cách khắc phục là điều chỉnh độ hút không mở van hút quá lớn.
Nghiền nguyên liệu: gồm có quá trình nghiền Malt và quá trình nghiền gạo Mục đích của quá trình nghiền là làm dập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp 25 hoá tăng từ 30 C lên 52 C và duy trì nhiệt độ này trong nồi đường hoá 30 phút 0 0 Trong quá trình đạm hoá enzym pectinaza và proteaza hoạt động mạnh, thuỷ phân protit đơn giản và phức tạp thành albumin, pepton, polypeptit và sau đó thành các axit amin Các sản phẩm này giúp cho bia có khả năng giữ bọt tốt, tạo hương vị đậm đà Đặc biệt các axit amin là nguồn cung cấp thức ăn chứa nito cho nấm men hoạt động trong quá trình lên men, Khoảng nhiệt độ thích hợp cho các enzym hoạt động thuỷ phân tạo nhiều đạm hoà tan bền vững và các axit amin là 48-52 0 C. Giai đoạn 2: Giai đoạn đường hoá
Sau khi kết thúc 30 phút của quá trình đạm hoá, ta bơm nốt lượng cháo trong nồi hồ hoá sang nồi đường hoá làm cho nhiệt độ của nồi đường hoá tăng từ 52 C lên 0
65 0 C bắt đầu quá trình đường hoá Quá trình đường hoá kéo dài 30 phút Trong khoảng nhiệt độ này enzym β-amylaza hoạt động mạnh phân cắt hợp chất amyloza và amylopectin thành đường Maltoza, dextrin và một ít glucoza kết thúc quá trình đường hoá nâng nhiệt độ lên 75 C và duy trì nồi đường hoá ở nhiệt độ này trong 0 vòng 40 phút để tiến hành giai đoạn dịch hoá.
Giai đoạn 3: Giai đoạn dịch hoá
Giai đoạn dịch hoá nhằm giữ nhiệt độ yêu cầu cho enzym α-amylaza hoạt động phân cắt cơ chất.
- Giai đoạn 1: cắt tinh bột thành dextrin
- Giai đoạn 2: cắt một phần dextrin thành glucoza
Sản phẩm cuối cùng của quá trình thuỷ phân là glucoza và dextrin, nhờ quá trình này độ nhớt của tinh bột giảm nhanh chóng vì hầu hết tinh bột đã bị cắt thành dextrin, amylaza phân cắt tinh bột qua 6 gốc đường.
Kết thúc quá trình đường hoá, tinh bột được thuỷ phân thành Maltoza, dextrin… các hợp chất hoà tan có thể lên men được.
3 Quá trình lọc thô: lọc và rửa bã malt, mục đích chính của quá trình lọc dịch đường là tách pha lỏng của hỗn hợp để tiếp tục các bước tiếp theo của quá trình công nghệ còn pha rắn (bã malt) được loại bỏ ra ngoài, mục đích của quá trình rửa bã: dùng nước nóng khoảng 75-78 C để hoà tan, khuếch tán các thành phần chất 0 tan còn sót lại trong bã thu dịch đường để hạn chế tổn hao chất khô.
Quá trình lọc bã gồm 2 giai đoạn
- Giai đoạn 1: ép để tách dịch lọc
- Giai đoạn 2: rửa bã để chiết rút các chất hoà tan còn sót lại trong bã Thường sau qúa trình lọc + rửa bã dịch đường thu được có nồng độ khoảng 12%.
4 Quá trình nấu hoa bia: mục đích của quá trình nấu dịch đường với hoa
Houblon là trích ly chất đắng, tinh dầu thơm polyphenol, các hợp chất chứa nito và các thành phần khác của hoa Houblon vào dịch đường để biến đổi dịch đường ngọt thành dịch đường có vị đắng và hương thơm dịu của hoa đặc trưng cơ bản về tính chất cảm quan của bia sau này.
Nhận diện tác động môi trường tại công ty sản xuất bia
2.3.1 Nguồn gây ô nhiễm không khí
Khí thải của nhà máy bia bao gồm khí thải phát sinh trong giai đoạn hoạt động dự án bao gồm:
+ Bụi phát sinh từ quá trình nhập và xử lý nguyên liệu malt, nghiền gạo.
+ Bụi khói và khí thải từ lò hơi, máy phát điện dự phòng.
+ Khí NH từ hệ thống làm lạnh.3
+ Khí CO sinh ra trong quá trình lên men.2
+ Bụi khói và khí thải của các phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu, vận chuyển bia từ các Nhà máy trong Tập đoàn về Nhà máy để chiết, đóng gói ra thành phẩm và vận chuyển sản phẩm của Nhà máy.
+ Tiếng ồn và độ rung của các thiết bị máy móc.
+ Khí thải từ các phương tiện vận tải nội bộ.
2.3.1.1 Bụi phát sinh từ quá trình nhập và xử lý nguyên liệu Malt, gạo
Bụi phát sinh trong quá trình nhập, làm sạch và nghiền malt, gạo nhưng chủ yếu là quá trình nghiền Thành phần bụi chủ yếu là các chất hữu cơ.
Nhà mát hiện hữu đã lắp đặt hệ thống thu hồi bụi đồng bộ cùng hệ thống thiết bị xử lý nguyên liệu malt, gạo bao gồm quạt hút bụi, cyclone lắng và lọc túi vải.
Hệ thống thu hồi bụi đồng bộ cùng hệ thống thiết bị xử lý nguyên liệu malt,gạo hiện hữu này hiện tại đang hoạt động theo công suất kỹ thuật, hệ thống này thường xuyên được bảo trì bảo dưỡng nên hệ thống máy móc thiết bị vẫn đảm bảo xử lý hết lượng bụi phát sinh, kết quả kiểm tra định kỳ nồng46 độ bụi thải cho thấy hiệu quả xử lý hiện tại của hệ thống vẫn đạt tiêu chuẩn Ngoài ra, Công ty có trang bị thêm hệ thống máy hút bụi tại khu vực phễu nhập liệu để giảm thiểu tần suất vệ sinh cho công nhân và lượng bụi phát thải ra xung quanh.
Căn cứ trên khối lượng bụi thu gom từ quá trình xử lý nguyên liệu malt, gạo của nhà máy hiện hữu năm 2018, ước tính lượng bụi thu gom được như sau:
Bảng 2.2: Khối lượng bụi từ quá trình xử lý malt, gạo của dự án
Nội dung Hiện hữu Sau khi nâng công suất Tổng cộng
Khối lượng bụi thu gom hiện hữu (kg/năm) 14.709 2.501 17.210
(Nguồn: Công ty TNHH Nhà máy bia Heineken Việt Nam - Tiền Giang, 06/2019)
Tải lượng bụi của quá trình nghiền Malt, gạo của dự án như sau:
Bảng 2.3: Tải lượng bụi từ quá trình nghiền Malt, gạo của dự án:
Tải lượng bụi (kg/ngày)
Sau khi nâng công suất Tổng cộng
Lượng bụi phát sinh trong quá trình xử lý nguyên liệu malt, gạo
Tính theo định mức 0,12kg/100 lít bia.
Số ngày nấu trong năm là
Lượng bụi còn lại sau quá trình lắng cyclone và 46,2 7,7 53,9
Hiệu suất của hệ thống hiện lọc túi vải hữu: 95%.
(Nguồn: Công ty TNHH Nhà máy Bia Heineken Việt
Lượng bụi phát sinh trong quá trình xay nghiền nguyên liệu nếu không được kiểm soát sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp tới công nhân làm việc tại nhà máy và môi trường không khí Bụi có tác hại chủ yếu đến hệ hô hấp, đến mắt, da… Bụi bám trên da có thể gây viêm da, tấy đỏ, ngứa, rát Vào phổi, bụi gây kích thích cơ học và sinh phản ứng sơ hóa phổi, gây ra các bệnh về đường hô hấp: viêm phổi, khí thủng phổi, ung thư phổi, viêm mũi dị ứng, hen phế quản, bệnh bụi phổi. Đối với hệ thống xử lý nguyên liệu malt, gạo hiện hữu của nhà máy, nồng đồ bụi đo được như sau:
Bảng 2.4: Nồng độ bụi từ quá trình xử lý malt, gạo của nhà máy hiện hữu
Thông số ô nhiễm đặc trưng
Lần đo đạc, lấy mẫu phân tích Quy chuẩn đối chiếu
(Trong ống thải bụi sau xử lý của Hệ thống nhập liệu malt và đại mạch).
(Trong ống thải bụi sau xử lý của Hệ thống tải malt từ silo
(Trong ống thải bụi sau xử lý của Hệ thống tải malt từ máy nghiền đến bồn chứa bột malt).
(Trong ống thải bụi sau xử lý của Hệ thống tải gạo từ máy nghiền đến bồn chứa bột gạo).
(Trong ống thải bụi sau xử lý của Hệ thống nhập liệu gạo).
(Trong ống thải bụi sau xử lý của Hệ thống tải gạo từ silo đến máy nghiền).
(Trong ống thải bụi sau xử lý của Hệ thống vệ sinh khu silo)
(Trong ống thải bụi sau xử lý của Hệ thống vệ sinh khu
(Nguồn: Công ty TNHH KHCN và Phân tích Môi trường Phương Nam,
So sánh kết quả trên với QCVN 19:2009/BTNMT, cột B cho thấy hàm lượng bụi tại khu vực tải, nghiền nguyên liệu nằm trong giới hạn cho phép.
2.3.1.2 Khí thải từ lò hơi
Nhà máy có 3 lò hơi trong đó có 2 lò hơi 5 tấn/ giờ/ lò ngưng sử dụng, chuyển qua chế độ bảo quản khô và 01 lò hơi 10 tấn/giờ dùng để dự phòng; sử dụng nhiên liệu là dầu DO Lò hơi của Công ty chỉ dùng để dự phòng vận hành trong trường hợp nguồn cấp hơi của Công ty Đông Dương bị gián đoạn không cấp hơi được (bị sự cố hoặc dừng lò để bảo trì, bảo dưỡng).
Nồng độ các khí thải phát sinh từ quá trình đốt lò hơi hiện hữu như sau:
Bảng 2.5: Nồng độ các khí thải từ quá trình đốt lò hơi của lò hơi hiện hữu
CO (mg/Nm ) 3 Ống khói lò hơi 10 tấn/giờ
(Nguồn: Công ty TNHH KHCN và Phân tích Môi trường Phương Nam, 07/2019)
Nhận xét: So sánh kết quả đo được tại bảng trên với QCVN19:2009/BTNMT, cột B, hệ số Kp=0,9, Kv=1,0 cho thấy nồng độ ô nhiễm50 của tất cả các thông số trong khí thải lò hơi đều nằm trong giới hạn cho phép của quy chuẩn Do đó, Công ty không phải lắp đặt hệ thống xử lý khí thải lò hơi Lò hơi này chỉ dùng để dự phòng vận hành trong trường hợp nguồn cấp hơi của công ty Đông Dương bị gián đoạn không cấp hơi được ( bị sự cố hoặc dừng lò để bảo trì, bảo dưỡng)
Kết luận : Công ty mua hơi thông qua hợp đồng mua bán hơi với Công ty Đông Dương Lò hơi của Công ty chỉ hoạt động trong trường hợp lò hơi của Công ty Đông Dương gặp sự cố không cấp hơi được hoặc dừng lò để bảo trì. Khí thải của lò hơi dự phòng của Công ty đạt tiêu chuẩn QCVN 19:2009/BTNMT, cột B, hệ số Kp=0,9, Kv=1,0 và được thải trực tiếp ra môi trường thông qua ống khói lò hơi Công ty không phải đầu tư thêm hệ thống lò hơi cho Dự án
2.3.1.3 Khí thải máy phát điện dự phòng
Dự án sẽ tiếp tục sử dụng 3 máy phát điện dự phòng của nhà máy hiện hữu: 01 máy có công suất 1.375 KVA và 2 máy công suất 2.000 KVA 3 máy phát điện này đảm bảo sự hoạt động liên tục của quá trình sản xuất trong trường hợp hệ thống lưới điện bị cúp.
Máy phát điện sử dụng nhiên liệu là dầu DO Khí thải ra từ máy phát điện bao gồm: bụi khói, SO , CO, VOC2
Hệ số ô nhiễm do đốt dầu DO:
Bảng 2.6: Hệ số ô nhiễm khi đốt dầu DO
Các chất ô nhiễm Hệ số ô nhiễm (kg/tấn dầu DO)
Hàm lượng lưu huỳnh trong dầu DO là S = 0,05%
Lượng dầu DO tiêu thụ trung bình khoảng 175kg/giờ/máy (Nguồn: Công ty TNHH Nhà máy Bia Heineken Việt Nam - Tiền Giang, 08/2019).
Căn cứ vào hệ số ô nhiễm khi đốt dầu DO, lượng dầu tiêu thụ của máy phát điện và lưu lượng khí thải thải ra cho phép tính toán tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm tạo ra khi máy phát điện hoạt động như sau:
Bảng 2.7: Tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm khi máy phát điện
Chất ô nhiễm Tải lượng ô nhiễm (kg/giờ)
Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải máy phát điện dự phòng của nhà máy hiện hữu như sau:
Bảng 2.8: Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải máy phát điện dự phòng của Nhà máy
Thời gian quan trắc Vị trí quan trắc Bụi
Bên trong ống khói máy phát điện 1
Bên trong ống khói máy phát điện 2
Bên trong ống khói máy phát điện 3
Bên trong ống khói máy phát 95 207 211 134
11/07/2019 điện 1 Bên trong ống khói máy phát điện 2
Bên trong ống khói máy phát điện 3
Bên trong ống khói máy phát điện 1
Bên trong ống khói máy phát điện 2
Bên trong ống khói máy phát điện 3
(Nguồn: Công ty TNHH KHCN và Phân tích Môi trường Phương Nam, 07/2019)
Nhận xét: So sánh với QCVN 19:2009/BTNMT, cột B cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải máy phát điện đều nằm trong giới hạn cho phép của quy chuẩn Bên cạnh đó, các máy phát điện hoạt động không thường xuyên nên mức độ tác động của khí thải từ máy phát điện không lớn Khi lắp đặt máy phát điện trong nhà, Công ty đã lắp đặt ống khói với chiều cao 9m để đảm bảo cho khí thải thoát ra ngoài môi trường.
2.3.1.4 KhíNH3 từ hệ thống làm lạnh
Nhà máy hiện hữu có 05 máy nén lạnh: 01 máy công suất 687,33Kw, 02 máy công suất 1.200 Kw, 01 máy công suất 882 Kw, và 01 máy công suất 1.150 Kw Các máy nén lạnh này đủ đáp ứng cho dự án nên Công ty không phải lắp đặt thêm các máy nén lạnh.
Hệ thống lạnh sử dụng môi chất là NH , chất tải lạnh là Glycol Chu trình hệ3 thống làm lạnh NH là một chu trình kín, tác nhân lạnh và chất tải lạnh tuần 3 hoàn liên tục trong hệ thống.
Lượng NH rò rỉ, tiêu hao hằng năm: khoảng 840 kg/năm (năm 2018), 3 khoảng 150 kg/năm (năm 2017).
Nồng độ NH đo được theo thực tế tại khu vực đặt máy nén lạnh hiện hữu3 đang vận hành ở chế độ ổn định bình thường của Nhà máy bia là:
Bảng 2.9: Nồng độ NH3 đo được tại khu vực đặt máy nén lạnh nhà máy hiện hữu
Vị trí quan trắc Nồng độ
Ngày 03/12/2018 Khu vực đặt máy nén lạnh
Ngày 04/12/2018 Khu vực đặt máy nén lạnh
Ngày 05/12/2018 Khu vực đặt máy nén lạnh
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TẠI CÔNG TY SẢN XUẤT BIA
Công trình phòng ngừa, ứng phó sự cố môi trường đối với nước thải và khí thải .70
3.1.1 Biện pháp giảm thiểu và phòng chống sự cố khi hệ thống xử lý bụi từ quá trình nhập, xử lý nguyên liệu malt, gạo ngừng hoạt động hoặc hoạt động không hiệu quả
3.1.1.1 Biện pháp phòng chống sự cố cho các hệ thống xử lý bụi
Theo dõi hoạt động hệ thống thiết bị và định kỳ bảo trì bảo dưỡng thiết bị để đảm bảo các thiết bị hoạt động tốt.
Kiểm tra bảo trì bảo dưỡng các quạt hút và hệ thống khí nén giũ bụi.
Thường xuyên theo dõi kiểm tra lọc bụi túi vải, tránh tình trạng túi vải bị rách làm giảm hiệu suất xử lý. Động cơ điều khiển van cánh khế giúp điều tiết lượng bụi do đó cần kiểm tra định kỳ để tránh tình trạng bụi bị nghẹt.
3.1.1.2 Biện pháp xử lý khi xảy ra sự cố hệ thống xử lý bụi:
Dừng hệ thống xử lý nguyên liệu.
Tiến hành sửa chữa sự cố.
Chỉ vận hành trở lại hệ thống xử lý nguyên liệu khi hệ thống xử lý bụi đã được sửa chữa khắc phục sự cố xong.
Công ty cam kết không xả bụi chưa xử lý đạt QCVN 19:2009/BTNMT, cột B ra môi trường.
3.1.2 Biện pháp giảm thiểu và phòng chống sự cố khu hệ thống xử lý nước thải ngừng hoạt động hoặc hoạt động không hiệu quả
3.1.2.1 Biện pháp phòng chống sự cố hệ thống xử lý nước thải:
Công ty trang bị các thiết bị phân tích các chỉ tiêu cơ bản của nước thải như: pH, BOD, COD… để phân tích kiểm tra thường xuyên chất lượng nước thải đầu vào và đầu ra của hệ thống xử lý nước thải để kịp thời điều chỉnh các thông số vận hành của hệ thống, đảm bảo chất lượng nước thải sau xử lý luôn đạt yêu cầu. Ngoài ra, Công ty còn trang bị thêm hệ thống quan trắc tự động để tăng cường giám sát các thông số nhiệt độ, pH, TSS, COD, lưu lượng. Định kỳ bảo trì, bảo dưỡng máy móc, thiết bị nhằm đảm bảo các thiết bị luôn hoạt động tốt.
Trong quá trình vận hành, thường xuyên kiểm tra tình trạng hoạt động của hệ thống xử lý nước thải, nhằm phát hiện và xử lý kịp thời các hiện tượng bất thường của hệ thống để đảm bảo nước thải sau xử lý luôn đạt yêu cầu thải ra môi trường.
Tuân thủ việc vận hành hệ thống XLNT theo đúng quy trình hướng dẫn đã được ban hành.
Mỗi ca vận hành cần phải thực hiện kiểm tra điện áp 3 pha, kiểm tra các công tắc tủ điều khiển, ghi nhận trạng thái hoạt động của tất cả máy móc thiết bị; Kiểm tra, theo dõi quy trình vận hành của toàn bộ hệ thống và ghi đầy đủ, chính xác các thông tin trong “Sổ theo dõi vận hành hằng ngày”.
3.1.2.2 Biện pháp xử lý khi xảy ra sự cố hệ thống xử lý nước thải:
Biện pháp phòng ngừa ứng phó sự cố hệ thống xử lý nước thải: Công ty đã có hệ thống bể điều hòa (01 NT04+ 01 TK04) với thể tích chứa là 450 + 200 = 650m 3 và bể ứng phó tình huống khẩn cấp với thể tích chứa nước là 800m Khi đó kết 3 74 hợp với bể chứa bùn kỵ khí và hố thu nâng tổng thể tích có thể chứa nước trong tình huống hệ thống XLNT gặp sự cố lên 1.530m Các bể này đều có lắp sensor 3 đo mực nước Hiện thể tích hoạt động của các bể này chỉ cài đặt ở mức 60% 40% còn lại để phòng cho trường hợp khẩn cấp Công ty đã đầu tư nhiều biện pháp về mặt kỹ thuật phù hợp cho việc ứng phó sự cố hệ thống XLNT thay cho việc xây hồ sự cố như:
+ Đầu tư hệ thống online kiểm soát liên tục chất lượng nước thải từ đầu vào đến đầu ra.
+ Hệ thống tự động đo đạc kiểm soát hệ thống và điều chỉnh tại từng công đoạn xử lý như: lưu lượng, pH, DO, COD, TSS,
+ Hệ thống cảnh báo tự động dừng khi có 1 trong các thông số ô nhiễm chính không đạt.
+ Hệ thống truyền dữ liệu về Sở Tài nguyên và Môi trường bao gồm: camera, dữ liệu online, lấy mẫu từ xa.
+ Bố trí nhân viên trực 24/24 giờ theo dõi hệ thống, trang bị phòng thí nghiệm để đo đạc các thông số ô nhiễm cơ bản của hệ thống như: pH, COD, TSS, Tổng N, Tổng P, DO, độ màu,
+ Đã ban hành quy trình ứng phó sự cố theo hệ thống ISO 14001 và cam kết đảm bảo chất lượng xả thải theo giấy phép xả thải đã được cấp hoặc theo quyết định phê duyệt ĐTM cũng như cam kết dừng sản xuất trong trường hợp cần thiết.
Công ty đã trang bị và lắp đặt hoàn thành hệ thống quan trắc tự động liên tục đầu vào và đầu ra để kịp thời phát hiện sự cố, có camera quan sát và tủ lấy mẫu tự động 24/24, tất cả hệ thống này đều đã truyền dữ liệu về Sở Tài nguyên và Môi trường Bên cạnh đó, Công ty cũng đã lắp đặt hệ thống truyền dữ liệu nội bộ về trung tâm điều khiển Hệ thống này có chức năng: tự động dừng xả thải và báo động khi một trong những thông số ô nhiễm vượt ngưỡng an toàn đã cài đặt (thấp hơn).
Ngoài ra, Công ty cũng đầu vào đưa vào hoạt động của bể khẩn cấp để lưu trữ và xử lý lại nước thải đầu vào và đầu ra không đạt quy chuẩn Công ty đã lập quy trình kiểm soát vận hành và biện pháp ứng phó sự cố hệ thống xử lý nước thải để kiểm soát liên tục quá trình vận hành xử lý nước thải của dự án và ứng phó khi có sự cố xảy ra
Thời gian trữ nước trong các trường hợp có thể xảy ra tại hệ thống XLNT được trình bày chi tiết trong quy trình ứng phó sự cố hệ thống XLNT Bể sự cố và bể điều hòa có thể trữ nước khi xảy ra sự cố tối thiểu là 1,5 ngày.
Quy trình ứng phó sự cố rủi ro khi hệ thống XLNT dừng hoạt động: hệ thống xử lý nước thải dừng hoạt động và không thể vận hành chủ yếu là do mất điện và sự cố vỡ bể xử lý Khi xảy ra các sự cố trên, Công ty sẽ tiến hành các biện pháp sau:
+ Sự cố mất điện: Công ty có trang bị máy phát điện dự phòng nên sự cố này có thể xử lý nhanh chóng và kịp thời.
+ Sự cố vỡ bể xử lý: khi sự cố bất ngờ xảy ra, Công ty sẽ nhanh chóng cử cán bộ chuyên môn để xử lý kịp thời, khắc phục sự cố và báo cáo với đơn vị quản lý nhà nước về sự cố xảy ra Đối với sự cố vỡ bể xử lý thì Công ty có các bước thực hiện như sau:
✓ Cử công nhân vận hành hệ thống xử lý đến nơi sự cố xảy ra, xác định khu vực bị ảnh hưởng khi nước thải tràn ra nền bãi, khóa các van đường ống dẫn vào bể bị vỡ để hạn chế nước thải tràn ra nền bãi.
✓ Huy động công nhân tham gia xử lý: Ngắt điện ngưng ngay hoạt động của bể bị vỡ, quét dọn khu vực nước thải chảy tràn, kiểm tra các máy móc thiết bị hư hỏng khi vỡ bể.
Tổ chức thực hiện các công trình, biện pháp bảo vệ môi trường
I Công trình bảo vệ môi trường
1 Nhà chứa chất thải thông thường diện tích 247,9 m 2
1.1 Khu vực chứa vật tư cũ (phế liệu) diện tích 36 m 2
1.2 Khu vực chứa thùng nhựa diện tích 27,3 m 2
1.3 Khu vực chứa nilon và nhãn ướt diện tích 42 m 2
1.4 Khu vực chứa bột lọc + lon ép diện tích 49 m 2
1.5 Khu vực nghiền và chứa mảnh chai diện tích 93,6 m 2
2 Nhà chứa chất thải nguy hại diện tích 52,8 m 2
2.1 Khu vực chứa chất nguy hại khô diện tích 38,4 m 2
2.2 Khu vực chứa chất nguy hại lỏng diện tích 14,4 m 2
3 Hệ thống xử lý nước thải công suất 1.730 m /ngày đêm 3
4 Trạm quan trắc nước thải tự động: Quan trắc các thông số: lưu lượng, pH, TSS, COD, tổng Nitơ
5 Hệ thống thu hồi bụi từ quá trình xử lý nguyên liệu malt, gạo
6 Hệ thống thu hồi CO 2
II Biện pháp bảo vệ môi trường
1 Biện pháp phòng ngừa, ứng phó sự cố hóa chất
2 Biện pháp phòng ngừa, ứng phó sự cố bức xạ
3 Biện pháp phòng ngừa, ứng phó sự cố tràn dầu
4 Biện pháp phòng ngừa, ứng phó sự cố CO 2
5 Biện pháp phòng ngừa, ứng phó sự cố nồi hơi
6 Biện pháp phòng ngừa, ứng phó sự cố máy nén khí thoát từ hệ thống làm lạnh NH 3
7 Biện pháp phòng ngừa ứng phó sự cố hệ thống xử lý nước thải
8 Biện pháp giảm ô nhiễm do mùi hôi
9 Trồng cây xanh, thảm cỏ
3.2.2 Tổ chức, bộ máy quản lý, vận hành các công trình bảo vệ môi trường Bảng 3.2: Danh mục các công trình, biện pháp bảo vệ môi trường của dự án
Stt Công trình bảo vệ môi trường Tổ chức, bộ máy quản lý, vận hành
1 Hệ thống thu hồi bụi Bộ phận sản xuất
2 Hệ thống thu hồi CO 2 Bộ phận sản xuất
3 Hệ thống xử lý nước thải Bộ phận sản xuất
4 Nhà vệ sinh và hầm vệ sinh tự hoại Bộ phận nhân sự
5 Bồn chứa bã hèm, men thải Bộ phận sản xuất
6 Nhà chứa chất thải thông thường Bộ phận HSE
7 Nhà chứa chất thải nguy hại Bộ phận HSE
8 Hệ thống thu gom, thoát nước mưa và hệ thống thu gom, thoát nước thải Bộ phận sản xuất
9 Hệ thống PCCC Bộ phận sản xuất
10 Cây xanh Bộ phận nhân sự