thiết kế chương trình quan trắc nước thải nhà máy bia thanh hóa công suất 1 500 m3 ngày đêm

Theodòng lịch sử, với những tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật, bằng nhữngphương pháp nuôi cấy men thuần khiết, trang thiết bị sản xuất hiện đại cũng nhưviệc không ngừng tạo ra các c

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HèNH

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2

I.1 HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA TRấN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 2

I.1.1 Hiện trạng sản xuất bia và tiêu thụ bia trên thế giới 2

I.1.2 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam 5

I.2 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN BIA THANH HểA 11

I.2.1 Lịch sử hình thành và phát triển của công ty 11

I.2.2 Vài nét về nhà máy 12

I.2.3 Nhu cầu nguyên liệu và vật tư cho sản xuất bia 13

I.2.4 Nhu cầu về nhiên liệu, năng lượng 17

I.2.5 Quy trình công nghệ sản xuất 18

I.2.6 Các nguồn thải chính trong sản xuất bia 20

I.2.7 Đặc trưng nước thải nhà máy bia Thanh Hóa 23

I.2.8 Công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia Thanh Hóa 25

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

II.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 28

II.2 Phương pháp nghiên cứu 28

II.2.1 Phương pháp thu thập, phân tích tài liệu 28

II.2.2 Phương pháp khảo sát thực địa 28

II.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 28

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung - MSSV: 508303052

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng I.1: Phân bố sản lượng bia trên thế giới theo khu vực [8] 2

Bảng I.2: Tăng trưởng sản lượng sản xuất bia theo quốc gia [8] 3

Bảng I.3 Mức tiêu thụ bia bình quân của một số quốc gia trên thế giới [8] 4

Bảng I.4 : Hiện trạng công nghệ và thiết bị sản xuất bia ở Việt Nam [2] 6

Bảng I.5 Sự tăng trưởng của ngành bia Việt Nam (giai đoạn 1995 – 2010) [3] [10] 8

Bảng I.6 : Mức tiêu thụ bình quân của Việt Nam qua các năm[7] 9

Bảng I.7: Nhu cầu về vốn đầu tư và sản lượng sản xuất theo quy hoạch giai đoạn 2010 – 2015 [10] 10

Bảng I.8 Nhu cầu nguyên liệu trung bình để sản xuất 1000 lít bia [1] 13

Bảng I.9 : Thành phần hóa học của Malt [1] 14

Bảng I.10 : Thành phần bột gạo [1] 15

Bảng I.11: Thành phần hóa học của hoa Houblon theo % chất khô[1] 15

Bảng I.12 : Thành phần hóa học của nước sản xuất bia [1] 16

Bảng I.13 Nhu cầu nhiên liệu, năng lượng để sản xuất 1000 lít bia [1] 17

Bảng I.14 Các nguồn thải trong sản xuất bia [5] 21

Bảng I.15 Chất thả quá trình sản xuất bia [1] 22

Bảng I.16 Đặc trưng nước thải sản xuất bia [1] 23

Bảng I.17 Tải trọng ô nhiễm trong nước mưa chảy tràn 23

Bảng I.18 : Kết quả phân tích nước thải nhà máy bia Thanh Hóa [1] 25

DANH MỤC HèNH

Hình I.1 : Sơ đồ tổ chức bộ máy tại nhà máy bia Thanh Hóa [1] 13 Hình I.2: Sơ đồ công nghệ sản xuất bia hơi tại nhà máy bia Thanh Hóa 18 Hình I.3: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia Thanh Hóa 25

SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung - MSSV: 508303052

MỞ ĐẦU

Bia là loại nước giải khát lâu đời nhất trên thế giới mà con người tạo ra Theo dòng lịch sử, với những tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật, bằng những phương pháp nuôi cấy men thuần khiết, trang thiết bị sản xuất hiện đại cũng như việc không ngừng tạo ra các chủng loại đại mạch mới, ngày nay, công nghiệp sản xuất bia mang lại cho con người những sản phẩm tuyệt vời, thực sự trở thành một loại đồ uống hảo hạng, được ưa chuộng trên thế giới

Trong những năm qua, công nghệ thế giới phát triển với tốc độ rất cao Cùng với

sự phát triển chung đó, ngành công nghiệp sản xuất bia cũng phát triển rất mạnh

mẽ Việt Nam, một quốc gia nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, dân số hơn 87 triệu người với mức độ tiêu thụ bình quân trên đầu người khoảng 18 lớt/năm là một thị trường đầy tiềm năng Đến nay, ngành sản xuất bia là một ngành công nghiệp trọng điểm trong định hướng phát triển đến năm 2015 tầm nhìn 2025, mang lại lợi ích kinh tế to lớn, góp phần tăng trưởng cho nền kinh tế nước nhà Sản xuất bia phát triển một mặt góp phần tăng sản phẩm cho xã hội, phục vụ cho đời sống con người, nhưng mặt khác làm gia tăng lượng phát thải, tiềm ẩn nguy

cơ gây ô nhiễm, ảnh hưởng tới môi trường sinh thái và tác động không nhỏ tới cuộc sống cũng như sinh hoạt của người dân Sự phát triển nhanh về số lượng, quy mô sản xuất của doanh nghiệp đã tạo ra một lượng lớn các chất thải gõy ô nhiễm môi trường dưới ba dạng : chất thải rắn, khí thải và đăc biệt là nguồn nước Nước thải của ngành công nghiệp bia chứa hàm lượng chất hữu cơ cao, các hóa chất, chất phụ gia…nếu không xử lý triệt để và có biện pháp quản lý một cách hiệu quả sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng

Chính tầm quan trọng của công tác bảo vệ, theo dõi và đánh giá diễn biến môi trường nhằm cung cấp thông tin đầy đủ, chính xác giúp công ty cũng như các cơ quan quản lý môi trường có hướng giải quyết nhằm khắc phục ô nhiễm môi trường là vấn đề rất cần thiết mang tính thực tế Xuất phát từ đú, tụi lựa chọn chuyên đề tốt nghiệp với đề tài:

“ Thiết kế chương trình quan trắc nước thải nhà máy bia Thanh Hóa công

suất 1.500 m 3 ngày/đờm”.

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU

I.1 HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA TRấN THẾ GIỚI VÀ

Ở VIỆT NAM

I.1.1 Hiện trạng sản xuất bia và tiêu thụ bia trên thế giới

Bia là loại nước giải khát được sản xuất từ rất lâu đời trên thế giới, ngay từ thế kỷ thứ 5 trước công nguyên, người Thracia đã nấu bia từ lúa mạch đen Đến thế kỷ 19, khi Louis Paster thành công trong những nghiên cứu về vi sinh vật và Christian Hansen (người Đan Mạch) phân lập được nấm men và áp dụng vào sản xuất thì bia thực sự trở thành một thứ đồ uống hảo hạng, được cả thế giới ưa chuộng [11]

Những năm gần đây, với tốc độ phát triển kinh tế nhanh của nhiều nước trên thế giới, chất lượng cuộc sống của người dân ngày càng được đảm bảo, nhu cầu tiêu dùng gia tăng khiến cho sản lượng bia trên thế giới tăng tới 2,2% /năm từ 181,355 tỷ lít (năm 2009) lên 185,556 tỷ lít (năm 2010).[8]

Bảng I.1: Phân bố sản lượng bia trên thế giới theo khu vực [8]

Khu vực Năm 1994 Năm 2009 Năm 2010

Sản lượng (triệu lít)

Tỷ trọng (%)

Sản lượng (triệu lít)

Tỷ trọng (%)

Sản lượng (triệu lít)

Tỷ trọng (%)

SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung

MSSV: 508303052

2

Các số liệu thống kê ở bảng 1 cho thấy sản lượng bia trên thế giới tăng trưởng nhanh chóng nhưng sản xuất bia phân bố không đều theo cỏc vựng địa lý trên thế giới.Trong khoảng thời gian từ năm 2000 về trước, sản xuất bia tập trung ở những vùng có sẵn nguyên liệu như khu vực Bắc Mỹ và châu Âu Đây là những nơi sản xuất bia có bề dày lịch sử hàng trăm năm với công nghệ và kỹ thuật sản xuất bia ở trình độ cao Tuy nhiên, bản đồ sản xuất bia đang dần dần dịch chuyển sang những thị trường phát triển như châu Á, Mỹ La Tinh Đặc biệt

là châu Á, trong mười năm qua đã trở thành khu vực sản xuất bia đứng vị trí số một về sản lượng bia của thế giới

Sản xuất bia trong năm 2010 đã ghi dấu mốc quan trọng cho 10 năm liên tiếp ở vị trí số một của châu Á với tỷ trọng sản lượng bia tăng từ 19,68 % năm

1994 đến 32,4 % năm 2009 và 33,3 % năm 2010 Đây cũng là năm ghi dấu cho

sự suy giảm 3 năm liên tiếp ở khu vực châu Âu và Bắc Mỹ về sản lượng bia,

giảm 2,4 % ở châu Âu và 1,2 % ở Bắc Mỹ [8]

Bảng I.2: Tăng trưởng sản lượng sản xuất bia theo quốc gia [8]

STT Quốc gia Sản lượng năm

2009 (triệu lít)

Sản lượng năm

2010 (triệu lít)

Tỉ lệ tăng trưởng (%)

Sau 10 năm phát triển, tỷ trọng sản lượng sản xuất bia trên thế giới đang dịch chuyển nhanh từ châu Âu sang châu Á, một thị trường rộng lớn và nhiều tiềm năng Khối lượng sản xuất bia toàn cầu trong năm 2010 là 185,62 triệu lít, tăng 2,2 % so với năm 2009, đánh dấu năm thứ 26 liên tiếp về tăng trưởng Tốc độ phát triển lớn nhất là Trung Quốc với sản lượng tăng 6,3 % so với năm 2009 và chiếm một phần tư sản lượng bia của thế giới Chạm mốc tỷ lệ 18% /năm, Brazil

đã vượt qua Nga để trở thành nước lớn thứ ba trên thế giới về sản xuất bia Tăng trưởng kinh tế mạnh mẽ và gia tăng trong thu nhập cá nhân đã đưa Việt Nam trở lại danh sách 25 quốc gia sản xuất bia nhiều nhất trên thế giới với mức tăng trưởng hàng năm đạt 15,2 %

Bảng I.3 Mức tiêu thụ bia bình quân của một số quốc gia trên thế giới [8]

STT Quốc gia

Mức tiêu thụ bình quân

(lớt/người)

SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung

MSSV: 508303052

4

Qua số liệu thống kê ở bảng 3 cho thấy tình hình tiêu thụ bia ở châu Á có chiều hướng gia tăng mạnh mẽ Đặc biệt là Trung Quốc Đây là một quốc gia tiêu thụ nhiều bia nhất trên thế giới nhưng mức tiêu thụ bình quân theo đầu người vẫn đứng ở mức khiêm tốn là 31,5 lớt/người Với dân số 1,34 tỷ người thì thị trường ở đây vẫn còn rất nhiều cơ hội phát triển Ở thị trường bia lâu đời như Nhật Bản, mức tiêu thụ bình quân có chiều hướng giảm nhanh từ 52,3 lớt/người (năm 2004) xuống 45,5 lớt/người (năm 2010)

Tại châu Âu, Cộng hòa Séc vẫn giữ vị trí đầu tiên ở mức tiêu thụ bình quân nhưng có chiều hướng giảm (từ 143,2 lớt/người xuống 131,7 lớt/người), Nga (từ 70,5 lớt/người xuống 66,2 lớt/người) và đặc biệt là Đức, mặc dù đứng vị trí thứ

ba trên thế giới về sản lượng bia nhưng nhu cầu sử dụng bia giảm từ 143,2 lớt/người (năm 2004) xuống 131,7 lớt/người (năm 2010) Bên cạnh đó, một số quốc gia có mức tiêu thụ tăng mạnh như Tây Ban Nha từ 64,3 lớt/người (năm 2004) lên 81,9 lớt/người (năm 2009), Ba Lan từ 58,4 lớt/người (năm 2004) lên 83,8 lớt/người (năm 2009)

I.1.2 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam

Nền công nghiệp bia ở Việt Nam có lịch sử phát triển hơn 100 năm Cơ sở sản xuất bia đầu tiên mở vào năm 1875 và được đặt tên là xưởng sản xuất bia Chợ Lớn Đõy chớnh là tiền thân của nhà máy bia Sài Gòn, nay là tổng công ty bia rượu nước giải khát Sài Gòn hiện nay Vào năm 1889, nhà máy bia đầu tiên của Việt Nam được xây dựng, nay là tổng công ty bia rượu nước giải khát Hà Nội, với công suất ban đầu là 150 lớt/ngày và hơn 30 công nhân

Sau khi thống nhất đất nước, ngành sản xuất bia mở rộng trên quy mô toàn quốc Nhiều nhà máy, công ty bia đã được hình thành như : nhà máy bia Đà Nẵng (thiết bị của Tiệp Khắc), nhà máy bia Huda ở Huế (thiết bị Đan Mạch), nhà máy bia Đông Nam (thiết bị Đan Mạch), công ty bia Việt Hà, các nhà máy bia liên doanh trưng ương và địa phương khỏc…gúp phần nâng cao sản lượng bia của cả nước

Khi Việt Nam chính thức mở của với nền kinh tế thị trường thì ngành sản xuất bia mới thực sự phát triển mạnh mẽ Từ chỗ chỉ có hai nhà máy bia Hà Nội

và Sài Gũn thỡ hiện nay cả nước cú trờn 350 cơ sơ sản xuất bia được phân bố tập trung chủ yếu ở thành phố lớn và nơi tập trung đông dân cư Thị trường bia Việt Nam đã có mặt của các thương hiệu bia nổi tiếng của các nước trên thế giới như Đức, Nhật, Pháp, Ailen, Anh, Bỉ, Đan Mạch…

I.1.2.1 Hiện trạng công nghệ và thiết bị

Trong công nghiệp sản xuất bia, công nghệ và thiết bị ảnh hưởng rất nhiều

đến chất lượng, giá thành và mức độ ô nhiễm môi trường Ở Việt Nam hiện có hai dạng công nghệ và thiết bị sản xuất chủ yếu :

- Công nghệ và thiết bị sản xuất bia cổ điển : Sử dụng hệ thống nhà lạnh và thiết

bị lên men phụ riêng biệt Công nghệ này có nhược điểm là tiêu tốn nhiều năng lượng, hao phí nguyên liệu, hao phí nguyên liệu, thao tác vất vả, vệ sinh khó khăn

- Công nghệ và thiết bị sản xuất bia hiện đại : Quá trình lên men chính và lên men phụ trong cùng một thiết bị lên men Công nghệ này có ưu điểm là giảm tổn thất năng lượng men và nguyên liệu, thao tác đơn giản

Bảng I.4: Hiện trạng công nghệ và thiết bị sản xuất bia ở Việt Nam [2]

TT Loai hình cơ sở Cơ

sở

Hiện trạng thiết bị và

công nghệ

Đánh giá

trung ương

2

1

Công ty bia Sài Gòn

Thiết bị nước ngoài, chủ yếu của Đức, Pháp,

Nhật,…và một số chế tạo trong nước

Hiện đại, tự động hóa một phần

2 Công ty bia Hà Nội

Hệ thống lên men

cũ

Thiết bị lên men từ thời Pháp, công nghiệp truyền thống

Phương pháp lên men chìm, công nghệ cũ

Hệ thống lên men

mới

Thiết bị của Đức, kết hợp truyền thống

Hiện đại, tự động một phận

SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung

MSSV: 508303052

6

II Liên doanh nước

ngoài

6 Thiết bị và công nghệ nước ngoài, thiết bị mới, một số thiết bị cũ đã sử dụng

Hiện đại, tự động hóa một phần

III Bia địa phương

11 Thiết bị nước ngoài, công nghệ nước ngoài, một số thiết bị trong nước

Hiện đại, tự động hóa nhiều bộ phận

23 Thiết bị chế tạo trong nước hoặc nhập lẻ một phần thiết bị nước ngoài, công nghệ trong nước với

2 dạng công nghệ là lên men cũ hoặc mới

Không đồng bộ, chưa tự động hóa

427 Thiết bị chế tạo trong

nước, công nghệ trong nước với 2 dạng công nghệ là lên men cũ hoặc mới

Không đồng bộ, lạc hậu, lao động thủ công

I.1.2.2 Hiện trạng sản xuất

Theo thống kê của Bộ Công Thương, hiện cả nước có khoảng 350 cơ sở sản xuất bia với 20 nhà máy đạt công suất trên 20 triệu lớt/năm; 15 nhà máy có công suất lớn hơn 15 triệu lớt/năm và 268 cơ sở có năng lực sản xuất dưới 1 triệu lớt/năm Số lượng cơ sở sản xuất bia giảm ( so với năm 1998 là 480 cơ sở) nhưng sản lượng bia liên tục tăng qua các năm, từ mức 1,29 tỷ lít năm 2003 lên

2 tỷ lít năm 2008 và ước tính đến năm 2010, tổng sản lượng bia đạt 2,7 tỷ lít [9] Những cơ sở sản xuất với quy mô nhỏ lẻ, năng lực yếu kém hay hộ gia đình đã không còn hoạt động Thay vào đó là sự mở rộng thị trường của các công ty sản xuất có uy tín và chất lượng Các nhà máy bia được xây dựng ở 46/64 tỉnh thành trong cả nước Trong đó có 2 nhà máy đạt công suất trên 200 triệu lít / năm là Công ty bia Hà Nội và Công ty bia Sài Gòn

Không chỉ đạt doanh thu về sản lượng bia hàng năm, hiện nay, các nhà sản xuất trong nước đã xúc tiến đầu tư công nghệ hiện đại vào dây chuyền sản xuất

để nâng cao công suất, tăng chất lượng bia cũng như tăng tính cạnh tranh của

sản phẩm trên thị trường trong và ngoài nước.

Sự tăng trưởng trong thời gian qua của ngành công nghiệp bia đã được ghi nhận bằng sự kiện sản xuất 1 tỷ lít bia thành phẩm các loại của nhà máy bia Sài Gòn ( SABECO) trong năm 2010 Doanh thu của nhà máy đạt gần 1 tỷ USD, đứng thứ 21 trên thế giới và thứ 3 Đông Nam Á Công ty đã và đang đầu tư mạnh vào các dự án để nâng tổng năng lực sản xuất của công ty thêm 100 triệu lít bia các loại/năm như dự án nâng cao công suất nhà máy bia Sài Gòn – Củ Chi lên 264 triệu lớt/năm, nhà máy bia Sài Gòn – Vĩnh Long công suất 100 triệu lớt/năm và nhà máy bia Sài Gòn – Sông Lam (Nghệ An) công suất 200 triệu lớt/năm Khi dự án đi vào hoạt động sẽ đưa mức tăng trưởng bình quân của doanh nghiệp đạt 14-16%/năm, sản lượng bia tăng 13-15%/năm và sẽ đạt 1,8 tỉ lít vào năm 2015

Trong những năm qua, mức tiêu dùng của người dân Việt Nam ngày càng được cải thiện đáng kể Bên cạnh mức tăng trưởng của các ngành kinh tế khác, ngành công nghiệp đồ uống cũng đạt được những con số tăng trưởng ấn tượng thể hiện trên bảng I.5

Bảng I.5 Sự tăng trưởng của ngành bia Việt Nam (giai đoạn

1995 – 2010) [3] [10]

STT Năm Sản lượng năm

(triệu lít)

Tỉ lệ tăng trưởng năm sau

so với năm trước(%)

SVTH: Nguyễn Thị Hồng Nhung

MSSV: 508303052

8

14 2008 1847,2 11,6

I.1.2.3 Tình hình tiêu thụ

Mức tiêu thụ bia bình quân đầu người của Việt Nam hiện nay là 18 lớt/năm, bằng 1/2 so với Hàn Quốc và bằng 1/6 - 1/7 so với Ireland, Đức, Séc Con số tăng trưởng này dự kiến sẽ đạt tới 20 lớt/năm vào năm 2012 và là một tiềm năng lớn cho ngành công nghiệp sản xuất bia của nước ta hiện nay Nền kinh tế phát triển, mức thu nhập của người dân tăng lên, nhu cầu tiờu dùng thay đổi cùng với

dự báo quy mô dân số của nước ta sẽ tăng lên 100 triệu người vào năm 2023 và

ổn định ở mức 120 triệu dân sẽ góp phần không nhỏ cho ngành công nghiệp bia của Việt Nam tăng quy mô sản xuất, mở rộng thị trường, đẩy mạnh chất lượng

và doanh số tiêu thụ

Bảng I.6 : Mức tiêu thụ bình quân của Việt Nam qua các năm[7]

TT Năm

Tổng dân số Việt Nam (triệu người)

Sản lượng sản xuất ( triệu lít)

Mức tiêu thụ bình quân (ng/l/năm)

* : dự kiến

I.1.2.4 Định hướng phát triển

Với sự phát triển nhanh chóng và tốc độ hiện đại hóa cao trong ngành sản xuất bia Bộ công thương đã phê duyệt quyết định "Quy hoạch phát triển ngành bia – rượu – nước giải khát Việt Nam đến 2015 tầm nhìn 2025 ", qua đó cho thấy sự phát triển, nhu cầu vốn đầu tư cần thiết của ngành sản xuất bia được khẳng định rõ