MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Đánh giá khả năng xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia bằng phương pháp lọc sinh học hiếu khí tiếp xúc với giá thể là những vòng nhựa có đường kính d = 21mm, chiều
Trang 1Mục lục
MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Mục lục II Danh mục các từ viết tắt IV Danh mục các bảng biểu V Danh mục các hình vẽ, đồ thị VI
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 001
1.1 Đặt vấn đề 002
1.2 Mục đích nghiên cứu 003
1.3 Nội dung nghiên cứu 003
1.4 Đối tượng nghiên cứu 003
1.5 Phương pháp nghiên cứu 003
1.6 Phạm vi nghiên cứu 004
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN NGÀNH SẢN XUẤT BIA VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO SẢN XUẤT BIA 005
2.1 Tổng quan ngành sản xuất bia tại Việt Nam 006
2.2 Vấn đề ô nhiễm môi trường do sản xuất bia gây ra 007
2.2.1 Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tính chất của chất thải do sản xuất bia 007
2.2.1.1 Khí thải 007
2.2.1.2 Bụi 008
2.2.1.3 Nhiệt 008
2.2.1.4 Nước thải 008
2.2.1.5 Chất thải rắn 009
2.2.1.6 Tiếng ồn 010
2.2.2 Ảnh hưởng tới môi trường của chất thải do sản xuất bia 010
2.2.2.1 Ảnh hưởng của khí thải tới môi trường 010
2.2.2.2 Ảnh hưởng của tiếng ồn tới môi trường 011
2.2.2.3 Ảnh hưởng của chất thải rắn đến môi trường 011
2.2.2.4 Ảnh hưởng của nước thải tới môi trường 011
2.3 Các phương pháp xử lý nước thải do sản xuất bia 012
2.3.1 Phương pháp xử lý cơ học 012
2.3.2 Phương pháp hóa học và hóa lý 013
2.3.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 013
2.3.3.1 Phương pháp sinh học tự nhiên 014
2.3.3.2 Phương pháp sinh học nhân tạo 019
CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA BẠCH ĐẰNG 026
3.1 Giới thiệu chung 027
3.2 Lịch sử hình thành và phát triển công ty 027
3.3 Sơ đồ bố trí nhân sự trong công ty 028
3.4 Công nghệ sản xuất bia tại nhà máy 030
3.4.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bia tại nhà máy 030
3.4.2 Các nguyên liệu chính dùng sản xuất bia 031
3.4.3 Quy trình sản xuất bia 037
Trang 2Mục lục
3.5 Hiện trạng môi trường tại nhà máy 046
3.5.1 Nước thải 046
3.5.2 Khí thải và bụi 048
3.5.3 Chất thải rắn 049
3.5.4 Tiếng ồn 049
3.6 Các biện pháp đã quản lý tại nhà máy 049
3.6.1 Nước thải 049
3.6.2 Khí thải 050
3.6.3 Chất thải rắn 050
3.6.4 Tiếng ồn 050
3.6.5 Nhiệt 050
CHƯƠNG 4 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 051
4.1 Phương pháp luận 052
4.1.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình xử lý sinh học 052
4.1.2 Cơ sở lý thuyết về khả năng dính bám 053
4.2 Giá thể và mô hình nghiên cứu 054
4.3 Vận hành mô hình 054
CHƯƠNG 5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 057
5.1 Giai đoạn chạy thích nghi 058
5.2 Kết quả giai đoạn xử lý 060
5.2.1 Tải trọng 2 Kg COD/m 3 ngày đêm 060
5.2.2 Tải trọng 4 Kg COD/m 3 ngày đêm 063
5.2.3 Tải trọng 6 Kg COD/m 3 ngày đêm 065
5.2.4 Tải trọng 8 Kg COD/m 3 ngày đêm 068
5.2.5 Tải trọng 10 Kg COD/m 3 ngày đêm 070
5.2.6 Tải trọng 12Kg COD/m 3 ngày đêm 073
5.3 So sánh 075
5.4 Thảo luận kết quả thí nghiệm 077
CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ 079
6.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý 080
6.2 Tính toán thiết kế 080
6.2.1 Các thông số thiết kế 083
6.2.2 Song chắn rác 083
6.2.3 Ngăn tiếp nhận 086
6.2.4 Bể điều hòa 086
6.2.5 Bể lắng đợt I 090
6.2.6 Bể UASB 095
6.2.7 Bể lọc sinh học hiếu khí tiếp xúc 098
6.2.8 Bể lắng 2 102
6.2.9 Bể tiếp xúc 105
62 10 Bể chứa bùn 106
6.2.11 Máy ép bùn 107
CHƯƠNG 7 DỰ TOÁN GIÁ THÀNH CHO CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 109
7.1 Tính toán vốn đầu tư 110
Trang 3Mục lục
7.1.1 Vốn đầu tư xây dựng 110
7.1.2 Vốn đầu tư trang thiết bị 111
7.2 Tổng chi phí đầu tư cho hệ thống 111
CHƯƠNG 8 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 115
8.1 Kết luận 116
8.2 Kiến nghị 117
8.2.1 Đối với mô hình và nước thải nghiên cứu 117
8.2.2 Đối với nhà máy 117
Tài liệu tham khảo 119
Phụ lục 134
Trang 4Mục lục
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BOD : Biochemical oxygen Demand Nhu cầu ôxy sinh hóa COD : Chemical Ôxygen Demand Nhu cầu ôxy hóa học
DO : Dissolved Oâxygen Nồng độ ôxy hòa tan
SS : Suspended Solid Chất rắn lơ lửng F/M : Food – Microganism Ratio Tỉ lệ thức ăn cho vi sinh vật RBC : Rotating Biological Contactors Bể lọc sinh học tiếp xúc quay SBR : Sequence Batch Reactors Bể Aerotank hoạt động theo mẽ UASB : Upflow Anaerobic Slude Blanket Bể phản ứng kị khí FBR : Fluidized Bed Reactor Bể lọc sinh học dính bám MLSS : Mixed Liquor Suspended Solid Chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng, mg/l TCVN Tiêu Chuẩn Việt Nam PPCC Phòng cháy chữa cháy HRT Thời gian lưu nước XLNT Xử lý nước thải TNHH Trách nhiệm hữu hạn TNHH – SX – TM Trách nhiệm hữu hạn sản xuất thương mại
Trang 5Mục lục
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Thành phần tính chất nước thải sản xuất bia của nhà máy bia Sài Gòn và
khoảng trung bình của một số nhà máy khác 009
Bảng 3.1: Các chỉ số chất lượng của Malt vàng 034
Bảng 4.1: Các thông số hoạt động mô hình ứng với từng tải trọng 056
Bảng 5.1: Kết quả giai đoạn chạy thích nghi 058
Bảng 5.2: Kết quả giai đoạn xử lý ở tải trọng 2 Kg COD/m3.ngày đêm 060
Bảng 5.3: Kết quả giai đoạn xử lý ở tải trọng 4 Kg COD/m3.ngày đêm 063
Bảng 5.4: Kết quả giai đoạn xử lý ở tải trọng 6 Kg COD/m3.ngày đêm 065
Bảng 5.5: Kết quả giai đoạn xử lý ở tải trọng 8 Kg COD/m3.ngày đêm 068
Bảng 5.6: Kết quả giai đoạn xử lý ở tải trọng 10 Kg COD/m3.ngày đêm 070
Bảng 5.7: Kết quả giai đoạn xử lý ở tải trọng 12 Kg COD/m3.ngày đêm 073
Bảng 6.1: Các thông số thiết kế mương và song chắn rác 086
Bảng 6.2: Các thông số thiết kế bể điều hòa 090
Bảng 6.3: Các thông số thiết kế bể lắng I 095
Bảng 6.4: Các thông số thiết kế bể UASB 098
Bảng 6.5: Các thông số thiết kế bể sinh học hiếu khí tiếp xúc 102
Bảng 6.6: Các thông số thiết kế bể lắng II 105
Bảng 6.7: Các thông số thiết kế bể tiếp xúc 106
Bảng 7.1: Tính toán giá thành xây dựng 110
Bảng 7.2: Vốn đầu tư trang thiết bị 111
Trang 6Mục lục
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Bể Aeroten thông thường 022
Hình 2.2: Bể aeroten khuấy trộn hoàn toàn 022
Hình 3.1: Sơ đồ tổ chức và bố trí nhân sự tại công ty 028
Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ sản xuất bia tại nhà máy 030
Hình 4.1: Quan hệ giữa sự tăng trưởng sinh khối và sự khử cơ chất 052
Hình 5.1: Biến thiên COD ở giai đoạn thích nghi 058
Hình 5.2: Biến thiên hiệu quả xử lý COD ở giai đoạn thích nghi 059
Hình 5.3: Biến thiên MLSS ở giai đạon thích nghi 059
Hình 5.4: Biến thiên pH ở giai đoạn thích nghi 060
Hình 5.5: Biến thiên COD ở tải trọng 2 Kg COD/m3.ngày 061
Hình 5.6: Biến thiên hiệu quả xử lý COD ở tải trọng 2 Kg COD/m3.ngày 061
Hình 5.7: Biến thiên giá trị pH ở tải trọng 2 Kg COD/ m3.ngày 062
Hình 5.8: Biến thiên SS ở tải trọng 2 Kg COD/ m3.ngày 062
Hình 5.9: Biến thiên COD ở tải trọng 4 Kg COD/ m3.ngày 063
Hình 5.10: Biến thiên hiệu quả xử lý COD ở tải trọng 4 Kg COD/ m3.ngày 064
Hình 5.11: Biến thiên hiệu pH tải trọng 4 Kg COD/ m3.ngày 064
Hình 5.12: Biến thiên SS ở tải trọng 4 Kg COD/ m3.ngày 065
Hình 5.13: Biến thiên COD ở tải trọng 6 Kg COD/ m3.ngày 066
Hình 5.14: Biến thiên hiệu quả xử lý ở tải trọng 6 Kg COD/ m3.ngày 066
Hình 5.15: Biến thiên giá trị pH ở tải trọng 6 Kg COD/ m3.ngày 067
Hình 5.16: Biến thiên SS ở tải trọng 6 Kg COD/ m3.ngày 067
Hình 5.17: Biến thiên COD ở tải trọng 8 Kg COD/ m3.ngày 068
Hình 5.18: Biến thiên hiệu quả xử lý COD ở tải trọng 8 Kg COD/ m3.ngày 069
Hình 5.19: Biến thiên giá trị pH ở tải trọng 8 Kg COD/ m3.ngày 069
Hình 5.20: Biến thiên SS ở tải trọng 8 Kg COD/ m3.ngày 070
Hình 5.21: Biến thiên COD ở tải trọng 10 Kg COD/ m3.ngày 071
Hình 5.22: Biến thiên hiệu quả xử lý COD ở tải trọng 10 Kg COD/ m3.ngày 071
Trang 7Mục lục
Hình 5.23: Biến thiên giá trị pH ở tải trọng 10 Kg COD/ m3.ngày 072
Hình 5.24: Biến thiên SS ở tải trọng 10 Kg COD/ m3.ngày 072
Hình 5.25: Biến thiên COD ở tải trọng 12 Kg COD/ m3.ngày 073
Hình 5.26: Biến thiên hiệu quả xử lý COD ở tải trọng 12 Kg COD/ m3.ngày 074
Hình 5.27: Biến thiên giá trị pH ở tải trọng 12 Kg COD/ m3.ngày 074
Hình 5.28: Biến thiên SS ở tải trọng 12 Kg COD/ m3.ngày 075
Hình 5.29: Hiệu quả xử lý COD ở các tải trọng khác nhau 075
Hình 5.30: Hiệu quả xử ly CODù ứng với các tải trọng khác nhau 076
Hình 5.31: Hiệu quả xử lý COD ứng với thời gian lưu nước khác nhau 076
Hình 6.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ hệ thống xử lý 081
Trang 8Chương 1 Mở đầu
MỞ ĐẦU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1.4 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.6 PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Trang 9Chương 1 Mở đầu
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, cùng với xu thế hội nhập và phát triển kinh tế trong
khu vực và trên thế giới, tốc độ công nghiệp hoá của Việt Nam ngày càng tăng
Nhiều khu công nghiệp, khu chế xuất ra đời, nhiều ngành công nghiệp, nông
nghiệp, tiểu thủ công nghiệp phát triển mạnh Trong đó ngành sản xuất rượu bia
cũng ngày càng sôi động Thật vậy, ngành công nghiệp sản xuất trong nước đã có
những tiến bộ đáng kể Hiện nay, cả nước đã có hơn 317 cơ sở sản xuất bia lớn
nhỏ với công suất thiết kế tổng cộng là 867,44 triệu lít/năm
Năm 1996, cả nước có khoảng 7 nhà máy bia liên doanh với các đối tác nước
ngoài Trong số đó có một số nhà máy sản xuất kinh doanh có hiệu quả như nhà
máy bia Việt Nam (bia Tiger – Heineken), còn lại các nhà máy bia liên doanh
khác sản xuất vẫn chưa đạt công suất thiết kế, đặc biệt là liên doanh bia BGI
Tiền Giang sản xuất kinh doanh kém hiệu quả Trong khi đó, sản phẩm bia nội
địa vẫn tiếp tục khẳng định vị trí quan trọng của mình trên thị trường nội địa, được
người tiêu dùng ưa thích, tín nhiệm và chiếm thị phần lớn
Ngành sản xuất rượu bia cũng góp phần nhiều trong việc phát triển kinh tế
Nhưng cũng gây ra không ít tác động xấu tới môi trường, nhất là nước thải có
hàm lượng COD khá cao từ 2000 – 4000 mg/l
Công ty TNHH Sản Xuất Thương Mại Bạch Đằng là doanh nghiệp tư nhân sản
xuất bia Nhận thức được sự tác động hoạt động các hoạt động sản xuất tới môi
trường Công ty đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải nhưng hoạt động không
hiệu quả và gặp khó khăn trong khâu vận hành máy móc Hiện nay công ty đã
không sử dụng hệ thống xử lý nước thải này nữa và sắp tới sẽ có kế hoạch cho
xây dựng mới hệ thống xử lý nước thải Xuất phát từ những lý do đó mà việc xây
dựng hệ thống xử lý nước thải là cần thiết, đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế hệ thống
xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia Bạch Đằng” Được thực hiện nhằm đánh
Trang 10Chương 1 Mở đầu
giá khả năng xử lý nước thải ngành sản xuất bia bằng phương pháp sinh học và
tiến tới thiết kế hệ thống xử lý cho công ty
1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Đánh giá khả năng xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia bằng phương pháp
lọc sinh học hiếu khí tiếp xúc với giá thể là những vòng nhựa có đường kính
d = 21mm, chiều cao h = 25mm
Thiết kế hệ thống xử lý cho nhà máy nhằm đạt được tiêu chuẩn môi trường
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Tiến hành phân tích các chỉ tiêu đầu vào của nước thải sản xuất bia sau khi
lấy từ Công ty TNHH Sản Xuất Thương Mại Bạch Đằng
Tiến hành chạy mô hình thí nghiệm và phân tích các chỉ tiêu đầu ra với
nhiều chế độ khác nhau để tìm ra khoảng nồng độ xử lý tối ưu nhất đối với
giá thể nghiên cứu
Tìm hiểu khả năng dính bám của vi sinh vật vào giá thể nghiên cứu và khả
năng xử lý của vi sinh vật đôí v giá thể này
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy
1.4 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Giá thể sử dụng là các vòng nhựa có đường kính d = 21mm và chiều cao h =
25mm
Nước thải dùng để chạy mô hình thí nghiệm được lấy tại nhà máy bia Bạch
Đằng
1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Xây dựng mô hình mô phỏng bể xử lý với kích thước nhỏ đặt trong phòng thí
nghiệm
Vận hành mô hình mô phỏng với giá thể là những vòng nhựa và nước thải
thực theo các chế độ tải trọng khác nhau
Trang 11Chương 1 Mở đầu
Kiểm nghiệm các đặc tính ô nhiễm của nước thải trước và sau xử lý để đánh
giá hiệu quả xử lý Các chỉ tiêu cần kiểm tra thường xuyên là COD, pH, SS
1.6 PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Mô hình trong phòng thí nghiệm
Ứùng dụng đối với bể lọc sinh học hiếu khí tiếp xúc
Aùp dụng cho loại nước thải sản xuất bia
Trang 12
Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
TỔNG QUAN NGÀNH SẢN XUẤT BIA
2.1 TỔNG QUAN NGÀNH SẢN XUẤT BIA TẠI VIỆT NAM
2.2 VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO SẢN XUẤT BIA
2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT BIA
Trang 13Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT BIA TẠI VIỆT NAM
Ngành bia là một ngành công nghiệp thực phẩm, sản xuất ra các loại đồ uống có chất lượng phục vụ nhu cầu xã hội và được nhiều người ưa thích, trong vòng 10 năm qua ngành công nghiệp sản xuất bia có tốc độ tăng trưởng nhanh, đáp ứng được nhu cầu trong nước thay thế phần nhập khẩu trước đây
Sản lượng bia nước ta tăng nhanh qua các năm:
Năm 1987 sản lượng bia cả nước có 84,5 triệu lít
Năm 1992 tăng lên 169 triệu lít
Năm 1997 tăng lên 667 triệu lít
Năm 1999/2000 tăng lên 1000 triệu lít
Tại Việt Nam, ngành công nghiệp Bia trong những năm trở lại đây phát triển nhanh (tốc độ khoảng 15%/năm) Năm 2003, công suất bia của cả nước đạt 1,29 tỷ lít, đến năm 2004 đã vượt lên 1,37 tỷ lít Dự kiến năm 2010 sản lượng bia của cả nước sẽ đạt mức 2,5 tỷ lít
Theo báo cáo của bộ công nghiệp, tuy mới hết quí I/2005 nhưng công suất các nhà máy sản xuất bia trong nước đã đạt tới gấn 1,5 tỷ lít/năm Riêng 10 tỉnh miền Trung trên 500 triệu lít/năm Công ty bia huế có kế hoạch nâng công suất lên 100 triệu lít/năm, và công ty bia này cón có kế hoạch hợp tác với nhà máy bia Đông Hà (Quảng Trị) nâng công suất lên 30 triệu lít/năm Tại Nghệ An, một dự án sản xuất bia với công suất trên 100 triệu lít/năm cũng đã đi vào hoạt động
Tổng công ty Rượu Bia và nước giải khát Sài Gòn (Sabeco) cũng đã đạt sản lượng hơn 403 triệu lít/năm, trong đó có 268 triệu lít được sản xuất tại Sabeco, số còn lại gia công từ 10 nhà máy địa phương Tham gia cuộc chạy đua đầu tư bia với các Doanh nghiệp trong nước còn có các Doanh nghiệp nước ngoài Sự xuất hiện của các thương hiệu bia nước ngoài nổi tiếng đang khiến cuộc đua giành giật thị phần của các hãng bia khốc liệt hơn
Trang 14Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
2.2 VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO SẢN XUẤT BIA GÂY RA
2.2.1 Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tính chất của chất thải do sản xuất bia
2.2.1.1 Khí thải
Khí thải của các nhà máy bia chủ yếu từ khu vực lò hơi (đốt bằng dầu hoặc than) có
chứa nhiều chất ô nhiễm đặc biệt là khí SO2, CO, NOx và bụi than Khí H2S, CH4, hơi phát sinh từ công đoạn ủ do sự phân huỷ các chất hữu cơ, quá trình vệ sinh nhà xưởng và từ hệ thống xử lý nước thải
Ngoài ra, hơi Clorine, và tác nhân làm lạnh NH3 cũng được sử dụng trong hoạt động sản xuất bia
Hơi Clorine
Dung dịch nước Clorine được dùng để khử trùng dụng cụ, thiết bị sản xuất, rửa tay, rửa nguyên vật liệu, vệ sinh giày, ủng trước khi vào phân xưởng, với hàm lượng từ 20-200 ppm Hơi Clor (được giải phóng từ Chlorine) khuếch tán vào không khí trong khu vực sản xuất với nồng độ cao, gây ảnh hưởng tới sức khoẻ người lao động
Tác nhân làm lạnh NH 3
Hơi NH3 có trong không khí khu vực sản xuất trong trường hợp bị rò rỉ từ dàn ống hệ thống làm lạnh Khí NH3 (Amoniac) có mùi khai đặc trưng, dễ hoà tan trong nước, có phản ứng kiềm mạnh vì thế khí này làm rát mặt, mũi, họng, nách, bẹn Tiêu chuẩn cho phép 0,02mg/l Khí NH3 có trong không khí với hàm lượng phát nổ là 15-25%
Khi bồn chứa NH3 phát nổ thì áp lực tạo ra bởi vụ nổ sẽ gây ra các tác động: gây thương tích ảnh hưởng tới sức khỏe con người thậm chí gây tử vong do ngộ độc
NH3, gây thiệt hại về tài sản
Ngoài ra, do đặc thù của công nghệ sản xuất bia, một số công đoạn công nghệ (đặc biệt là công đoạn lên men) sinh ra nhiều khí CO2 Khí này được dẫn về bồn
Trang 15Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
nén làm sạch và khử trùng, sau đó hóa lỏng và được nạp vào bình để phục vụ cho các mục đích khác
2.2.1.2 Bụi
Bụi chủ yếu sinh ra từ quá trình nghiền nguyên liệu và lượng bụi này sinh ra là rất lớn
Thành phần bụi chủ yếu là các chất hữu cơ Tải lượng ô nhiễm bụi phát sinh từ quá trình này tương đối lớn gây ra ô nhiễm nghiêm trọng trong khu vực sản xuất Do đó cần có biện pháp xử lý bụi hiệu quả để đảm bảo môi trường làm việc tốt cho công nhân
2.2.1.3 Nhiệt
Nhiệt độ phát sinh chủ yếu ở các công đoạn sau:
Môi trường có nhiệt độ thấp: Trong khu lên men, nhiệt độ này do yêu cầu của công nghệ lên men phải cần môi trường lạnh và nhiệt độ thấp nhất trong phòng lên men là 6 -80C
Môi trường có nhiệt độ cao: Trong khu vực lò hơi, khu vực nấu, khu vực rửa box
2.2.1.4 Nước thải
Bia chứa chủ yếu là nước (> 90%), còn lại là cồn (3 – 6 %), CO2 và các chất hòa tan khác Vì vậy sản xuất bia là một trong những ngành công nghiệp đòi hỏi tiêu tốn rất nhiều nước do đó sẽ thải ra môi trường một lượng rất lớn nước thải Nước thải của nhà máy bia thường gồm những loại sau:
Nước làm nguội, nước ngưng tụ Loại nước này không thuộc loại nước gây ô những nên có thể xử lý sơ bộ và tái sử dụng lại
Nước vệ sinh thiết bị như rửa thùng nấu, rửa bể chứa, rửa sàn nhà sản xuất Loại nước này chứa nhiều chất hữu cơ, cần phải được tiến hành xử lý để làm sạch môi trường và tái sử dụng lại
Nước vệ sinh các thiết bị lên men, thùng chứa đường ống, sàn nhà lên men Loại nước thải này chứa nhiều xác nấm men, xác nấm men rất dễ tự phân hủy, gây ra tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng Loại nước này cần có biện pháp xử lý đặc biệt mới loại hết nguy cơ ô nhiễm
Trang 16Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
Nước rửa chai đựng bia Loại nước thải này cũng gây ô nhiễm nghiêm trọng, nước này không chỉ chứa các chất hữu cơ mà còn chứa rất nhiều các hợp chất màu từ mực in nhãn, kim loại (đặc biệt là Zn và Cu)
Ở nhiều nhà máy khác nhau lượng nước cấp và lượng nước thải không giống nhau Sự khác nhau này phụ thuộc vào công nghệ và trình độ quản lý của từng nhà máy Mặc khác, mức độ ô nhiễm ở các loại nước thải của những nhà máy bia khác nhau cũng khác nhau Số liệu trung bình của những thông số trên như sau:
Lượng nước cấp cho 1000 lít bia là 4 – 8 m3
Nước thải tính từ sản xuất 1000 lít bia là 2,5 – 6 m3
Tải trọng BOD là 3 – 6 kg/1000 lít bia
Hàm lượng các chất gây ô nhiễm trong nước thải như sau:
Tổng phốt pho 10 – 30 mg/l
Bảng 2.1: Thành phần tính chất nước thải sản xuất bia của nhà máy bia Sài Gòn và khoảng trung bình của một số nhà máy khác
Thông số Đơn vị Nhà máy bia Sài Gòn Khoảng trung bình
4.5-5 250-300 1700-2700 3500-4000 20-40 12-15
5.5-9.5 95-650 850-2000 1600-2500 6-15 25-50
(Nguồn : Kết quả nghiên cứu thực nghiệm công nghệ xử lý nước thải bia _CEFINEA)
2.2.1.5 Chất thải rắn
Chất thải rắn phát sinh từ quá trình sản xuất
Trang 17Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
Chất thải rắn sản xuất chủ yếu là các nguyên liệu (malt đại mạch và gạo) dư thừa rơi vãi trong quá trình sản xuất, xác nấm men các loại bã gạo sau quá trình lọc
Ngoài ra còn có một khối lượng lớn các loại vỏ chai bia làm bằng thiếc, bằng thuỷ tinh, bằng sành và bao bì bằng nilông, bằng nhựa hay giấy… dùng để đựng nguyên vật liệu
Chất thải rắn phát sinh từ sinh hoạt
Chất thải chủ yếu là các thực phẩm thừa, các loại giấy báo, vỏ lon, nilông, đồ hộp, vỏ chai… Các chất thải rắn này nếu không được xử lý thích đáng sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường đất, không khí, nước và là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển
2.2.1.6 Tiếng ồn
Tiếng ồn phát sinh chủ yếu từ các thiết bị trong dây chuyền công nghệ sản xuất như: máy xay, vận hành lò hơi, các máy móc khác Ngoài ra, tiếng ồn còn phát sinh do các phương tiện vận chuyển và từ lượng công nhân sản xuất trong nhà máy Các ô nhiễm vềø tiếng ồn này cũng có thể gây ra các tác động xấu đến con người như gây đau đầu, mệt mỏi và các căn bệnh về tai, ảnh hưởng đến năng suất lao động của công nhân trực tiếp sản xuất
2.2.2 Ảnh hưởng tới môi trường của chất thải do sản xuất bia
2.2.2.1 Ảnh hưởng của khí thải tới môi trường
Các nguồn gây ô nhiễm chính cho môi trường không khí chủ yếu từ các ống khói xả của lò hơi, từ máy phát điện, chủ yếu là các khí: SOx, NOx, CO, CxHy, bụi Các khí này có ảnh hưởng lớn tới môi trường từ đó sẽ ảnh hưởng tới con người, mà trước hết là ảnh hưởng trực tiếp tới người công nhân làm việc trong nhà máy và ảnh hưởng tới những khu dân cư gần đó Các khí thường ảnh hưởng trực tiếp tới cơ thể thông qua đường hô hấp từ đó gây ra những tác động tới cơ thể tùy vào loại khí Khí CO có thể gây nhức đầu, chóng mặt và chết đột ngột khi hít phải với hàm lượng nhiều Các khí như H2S, NH3 có mùi khó chịu ảnh hưởng đến xấu tới xức khỏe con người Ngoài ra, chúng còn tác động xấu tới hệ động, thực vật nếu nồng độ quá ngưỡng cho phép Vì vậy, phải thường xuyên kiểm tra, theo dõi
Trang 18Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
nhằm đảm bảo không bị rò rỉ các khí này và phải có biện pháp giải quyết thích hợp
2.2.2.2 Ảnh hưởng do tiếng ồn
Tiếng ồn không chỉ có ảnh hưởng đối với công nhân trực tiếp sản xuất mà còn ít nhiều gây ảnh hưởng đối với khu dân cư xung quanh Tiếng ồn trước hết có ảnh hưởng tới thính giác của công nhân, tiếp xúc với tiếng ồn cường độ cao trong một thời gian dài sẽ làm thính lực giảm sút, dẫn tới các bệnh điếc nghề nghiệp Ngoài
ra tiếng ồn còn ảnh hưởng tới các cơ quan khác của cơ thể như rối loạn chức năng thần kinh, gây bệnh đau đầu, chóng mặt Tiếng ồn cũng gây nên các thương tổn cho hệ tim mạch và làm tăng các bệnh về đường tiêu hóa
2.2.2.3 Ảnh hưởng đến môi trường do chất thải rắn
Chất thải rắn: bao bì, giấy, chất bã sau khi lọc, bã hèm còn sót lại sau quá trình thu gom,…từ các công đoạn sản xuất cần được thu gom quản lý chặt chẽ và xử lý hợp lý để tránh gây ảnh hưởng xấu đến nguồn tài nguyên đất cũng như ảnh hưởng đến tài nguyên nước ngầm khi có nước mưa làm thấm sau xuống mực nước ngầm Rác thải sinh hoạt nếu thu gom, xử lý thích đáng cũng gây ô nhiễm môi trường đất, nước mặt, nước ngầm đồng thời cũng là môi trường thuận lợi cho vi trùng phát triển
2.2.2.4 Ảnh hưởng của nước thải tới môi trường
Hoạt động sản xuất bia có mức độ ô nhiễm khá lớn Sự ô nhiễm này chủ yếu là
do các chất có nguồn gốc hữu cơ hòa tan trong các dòng thải, kèm theo đó là nước thải chung có độ màu và độ đục cao, hàm lượng chất rắn lơ lửng cao và vi sinh vật, nấm men, nấm mốc Các tác động điển hình từ việc thải hồi nước thải sản xuất ra hệ thống cống chung của quận như sau:
Sự hiện diện của các chất độc hại trong nước thải sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp tới hệ động vật dưới nước và hệ sinh thái thủy vực Chúng không những làm
Trang 19Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
chết các loài thủy sinh mà còn làm mất khả năng tự làm sạch của nguồn nước nơi tiếp nhận
Hàm lượng chất hữu cơ cao sẽ làm tăng các chất dinh dưỡng có trong nguồn nước, tạo hiện tượng phú dưỡng hóa kênh rạch, thúc đẩy sự phát triển bùng nổ của các loại rong tảo Trong những điều kiện thiếu hụt các chất dinh dưỡng, chúng có thể bị chết và sự phân rã xác thực vật bậc thấp sẽ làm cho nguồn nơi tiếp nhận bị ô nhiễm lần thứ 2
Hàm lượng chất rắn cao sẽ dễ dẫn đến hiện tượng tắc nghẹt các đường cống thoát nước chung của quận Sau thời gian tích tụ lâu ngày và dưới những điều kiện yếm khí, chúng có thể bị phân hủy bởi các vi sinh vật hoại sinh Kết quả của quá trình này là sản sinh ra các khí CH4, CO2, H2S, trong đó hydrosulfua là chất khí gây ra mùi thối đặc trưng
Ngoài ra trong quá trình xúc rửa chai, cũng tạo ra một lượng kim loại nặng và các chất độc hại khác trong các nhãn chai Do đó, để gảm lượng kim loại nặng trong nước cần tránh in ấn bao bì bằng các chất có chứa kim loại nặng
2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DO SẢN XUẤT BIA
Tính chất chung của nguồn nước thải này là có nồng độ COD cũng như BOD khá lớn Ngoài ra, trong nước thải còn có nồng độ chất lơ lửng lớn nhưng ở dạng dễ tách khỏi nước Thành phần chủ yếu là xác men bia, các nguyên liệu chưa thủy phân hoàn toàn và một phần những sản phẩm lên men hòa tan khác như prôtêin, acid hữu cơ,….Do đó, nước thải được xử lý bằng các phương pháp sau:
2.3.1 Phương pháp xử lý cơ học
Phương pháp này thường là giai đoạn sơ bộ, ít khi là giai đoạn kết thúc quá trình xử lý nước thải sản xuất Phương pháp này dùng để loại các tạp chất không tan (còn gọi là các tạp chất cơ học) trong nước Các tạp chất này có thể ở dạng vô cơ hay hữu cơ
Trang 20Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
Các phương pháp cơ học thường dùng là: lọc qua lưới, lắng, xiclon thủy lực, lọc qua các lớp vật liệu cát và quay ly tâm
Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý hoá lý và sinh học
2.3.2 Phương pháp hóa học và hóa lý
Cơ sở của phương pháp hóa học là các phản ứng hóa học, các quá trình hóa lý diễn ra giữa chất bẩn với hóa chất cho thêm vào Các phương pháp hóa học là oxi hóa, trung hòa, đông keo tụ Thông thường các qúa trình keo tụ thường đi kèm theo quá trình trung hòa hoặc các hiện tượng vật lý khác Những phản ứng xảy ra là phản ứng trung hòa, phản ứng oxy hóa khử, phản ứng tạo chất kết tủa hoặc phản ứng phân hủy các chất độc hại
Phương pháp hóa học dùng trong xử lý nước thải cũng rất đa dạng và phức tạp Đối với những nước thải có tỷ số COD:BOD >2 cần phải tính kỹ nên dùng các phương pháp xác định chính xác các chất gây ô nhiễm nước khó bị phân hủy bằng vi sinh vật để tìm ra các tác nhân và biện pháp loại bỏ chúng ra khỏi nước, đặc biệt là trong nước không được chứa các chất độc và tạp chất, các muối kim loại nặng hoặc nồng độ của chúng không được vượt quá nồng độ cho phép… thì vi sinh vật mới có thể sống và phát triển Như vậy mới có thể làm sạch nước thải bằng phương pháp sinh học tiếp theo
2.3.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải Quá trình hoạt động của chúng cho kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hóa và trở thành những chất vô cơ, các chất khí đơn giản và nước
Cho đến nay người ta đã xác định được rằng, các vi sinh vật có thể phân hủy được tất cả các chất hữu cơ có trong thiên nhiên và nhiều hợp chất hữu cơ tổng hợp
Trang 21Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
nhân tạo Mức độ phân hủy phụ thuộc trước hết vào cấu tạo các chất hữu cơ, độ hòa tan trong nước và hàng loạt các yếu tố ảnh hưởng khác
Vi sinh vật có trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng Quá trình dinh dưỡng làm cho chúng sinh sản, phát triển tăng số lượng tế bào (tăng sinh khối), đồng thời làm sạch (có thể là gần hoàn toàn) các chất hữu cơ hào tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ Do vậy, trong xử lý sinh học, người ta phải loại bỏ các tạp chất phân tán thô ra khỏi nước thải trong giai đoạn xử lý sơ bộ Đối với các tạp chất vô cơ có trong nước thải thì phương pháp xử lý sinh học có thể khử các chất Sulfit, muối Amon, Nitrat…các chất chưa bị oxy hóa hoàn toàn Sản phẩm của các quá trình phân hủy này là khí CO2, nước, khí N2, ion Sulfat…
Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp kỵ khí và hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình ôxy sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn xử lý sinh học tự nhiên
2.3.3.1 Phương pháp sinh học tự nhiên
Cơ sở của phương pháp là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và nguồn nước
a Ao hồ sinh học
Hồ sinh học hay còn gọi là ao hồ ổn định nước thải Đây là phương pháp xử lý đơn giản nhất và đã được áp dụng từ thời xa xưa Phương pháp này không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chi phí hoạt động rẻ tiền, quản lý đơn giản và hiệu quả cũng khá cao
Cơ sở khoa học của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của nước, chủ yếu là vi sinh vật và các thủy sinh khác, các chất nhiễm bẩn bị phân hủy thành các chất khí và nước Như vậy, quá trình làm sạch không phải thuần nhất là
quá trình hiếu khí, mà còn có cả quá trình tùy tiện và kị khí
Ao hồ hiếu khí
Trang 22Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
Là loại ao nông 0,3 - 0,5m, có quá trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ chủ yếu nhờ các vi sinh vật hiếu khí Chất hữu cơ trong nước thải được xử lý chủ yếu nhờ sự cộng sinh giữa tảo và vi khuẩn sống ở dạng lơ lửng Ôxy cung cấp cho vi khuẩn nhờ sự khuếch tán qua bề mặt và quang hợp của tảo Chất dinh dưỡng và CO2sinh ra trong quá trình phân hũy chất hữu cơ được tảo sử dụng Để đạt hiệu quả tốt có thể cung cấp ôxy bằng cách thổi khí nhân tạo Hồ hiếu khí có hai dạng: dạng (1) có mục đích là tối ưu sản lượng tảo, hồ này có chiều sâu cạn 0,15 – 0,45m; dạng (2) tối ưu lượng ôxy cung cấp cho vi khuẩn, chiều sâu hồ này khoảng 1,5m
Ao hồ tùy nghi
Là loại ao hồ rất phổ biến trong thực tế Đó là loại kết hợp có hai quá trình song song: phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ hòa tan có đều ở trong nước và phân hủy
kỵ khí (sản phẩm chủ yếu là CH4) cặn lắng ở vùng đáy
Trong hồ tùy tiện tồn tại 03 khu vực:
Khu vực bề mặt: Nơi đó chủ yếu vi khuẩn và tảo sống cộng sinh
Khu vực đáy: Tích lũy cặn lắng và cặn này bị phân hủy nhờ vi khuẩn kỵ khí
Khu vực trung gian, chất hữu cơ trong nước thải chịu sự phân hủy của vi khuẩn tùy tiện
Có thể sử dụng máy khuấy để tạo điều kiện hiếu khí trên bề mặt khi tải trọng cao Tải trọng thích hợp dao động trong khoảng 70 – 140 kg BOD5/ha ngày
Ao hồ kỵ khí
Là loại ao sâu, ít có hoặc không có điều kiện hiếu khí Các vi sinh vật kỵ khí hoạt động sống không cần oxy của không khí chúng sử dụng oxy ở các hợp chất như Nitrat, Sunfat… để oxy hóa các chất hữu cơ, các loại rượu và khí CH4, H2S, CO2… và nước Thường được áp dụng cho xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao và cặn lơ lửng lớn, đồng thời có thể kết hợp phân hủy bùn lắng Hồ này có chiều sâu lớn, có thể sâu đến 9m Tải trọng thiết kế khoảng 220 – 560 kg BOD5/ha ngày
Trang 23Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
Ao hồ xử lý bổ sung
Có thể áp dụng sau quá trình xử lý sinh học (Aeroten, bể lọc sinh học hoặc sau hồ sinh học hiếu khí, tùy tiện, …) để đạt chất lượng nước ra cao hơn, đồng thời thực hiện quá trình Nitrate hóa Do thiếu chất dinh dưỡng, vi sinh còn lại trong hồ này sống ở giai đoạn hô hấp nội bào và Ammonia chuyển hóa sinh học thành Nitrate Thời gian lưu nước trong hồ này khoảng 18 – 20 ngày Tải trọng thích hợp 67 –
200 kg BOD5/ha ngày
Kết luận:
Tất cả các phương pháp xử lý nước thải đã trình bày ở trên có thể phân ra 2 nhóm: nhóm các phương pháp phục hồi và nhóm các phương pháp phân hủy Đa số các phương pháp hóa lý được dùng để thu hồi các chất có thể tái sử dụng lại trong nước thải và thuộc nhóm các phương pháp phục hồi Còn các phương pháp hỗn hợp và sinh học thuộc nhóm các phương pháp phân hủy Gọi là phân hủy vì các chất bẩn trong nước thải sẽ bị phân hủy chủ yếu theo các phản ứng oxi hóa và một ít theo phản ứng khử Các sản phẩm tạo thành sau khi phân hủy sẽ được loại khỏi nước thải ở dạng khí, cặn lắng hoặc còn lại trong nước nhưng không độc Những phương pháp phục hồi và cả phương pháp hỗn hợp thường chỉ dùng để xử lý các loại nước thải đậm đặc riêng biệt, còn đối với các loại nước loãng với khối lượng nhiều thì dùng những phương pháp đó không hợp lý
Nước thải công nghiệp sau khi xử lý bằng phương pháp sinh hóa có thể xả ra nguồn sông hồ nếu đảm bảo được các tiêu chuẩn vệ sinh và nuôi cá Nhiều khi còn có thể dùng lại được trong các dây chuyền sản xuất
Hỗn hợp nước thải sinh hoạt và sản xuất có thể xử lý bằng phương pháp sinh hóa nhưng trước đó phải qua xử lý sơ bộ bằng phương pháp cơ học Có thể xử lý sơ bộ chung hoặc riêng đối với từng loại nước thải đó
Nhất thiết phải xử lý sơ bộ riêng nếu nước thải sản xuất chứa chủ yếu là các chất bẩn vô cơ hoặc chúng phải qua xử lý sơ bộ bằng các phương pháp hóa lý Việc
Trang 24Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
tính toán những công trình xử lý cơ học riêng biệt đối với nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt được thực hiện theo các chỉ dẫn thiết kế thoát nước bên ngoài của các xí nghiệp công nghiệp Trong đó còn phải xét đến hiện tượng dao động lưu lượng và nồng độ nước thải, và phải đặt các bể điều hòa nếu cần thiết
Việc xử lý hỗn hợp nước thải sinh hoạt và sản xuất bằng phương pháp cơ học chỉ có lợi khi nước thải sản xuất tương tự nước thải sinh hoạt, chứa chủ yếu là các chất hữu cơ dễ bị oxi hóa, không đòi hỏi phải xử lý sơ bộ đặc biệt gì Đôi khi phải dùng nước thải sinh hoạt để pha loãng nước thải sản xuất, tạo điều kiện cho quá trình sinh hóa sau đó diễn ra bình thường
Khi xử lý nước thải sản xuất sẽ tạo ra một lượng lớn cặn hữu cơ, vô cơ Những loại cặn đó phải được xả đi và được chế biến để sử dụng lại như: làm vật liệu lọc (cặn của công nghiệp luyện kim), dùng làm chất trung hòa hoặc keo tụ các loại nước thải khác Cặn hữu cơ sau khi xử lý là chất bón ruộng rất quý hoặc có thể dùng làm nhiên liệu đốt lò nhất là cặn chứa các chất như dầu hoặc dung môi hữu
cơ
Tùy theo thành phần và tính chất của cặn mà chọn phương pháp xử lý và chế biến thích hợp Độ ẩm và khả năng nhả nước của cặn là những yếu tố quan trọng nhất vì nó quyết định các chỉ tiêu kinh tế của từng phương pháp xử lý
Xử lý nước thải ở mức độ cao được ứng dụng trong các trường hợp yêu cầu giảm bớt nồng độ bẩn (theo chất lơ lửng, BOD, COD, Nitơ, Photpho và các chất khác…) sau khi đã xử lý sinh học trước khi xả vào nguồn nước Cần lưu ý rằng, nước thải sau xử lý mức độ cao có thể ứng dụng lại trong các quá trình công nghệ của nhà máy và do đó giảm được lượng nước thải xả vào nguồn, giảm được nhu cầu sử dụng nước cho sản xuất
Để loại bỏ ở mức độ cao các chất lơ lửng, thường ứng dụng các bể lọc cấu trúc khác nhau, tuyển nổi dạng bọt
Trang 25Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
Để loại bỏ các tạp chất khó oxi hóa có thể sử dụng các phương pháp keo tụ và hấp phụ
Khử Nitơ và Photpho trong nước thải được tiến hành trong những trường hợp khi xả nước thải vào nguồn nước có khả năng gây ra hiện tượng phú dưỡng Sự phú dưỡng nước là một vấn đề đặc biệt quan trọng đối với nguồn nước sử dụng cho ăn uống sinh hoạt Chúng tạo điều kiện thuận lợi cho các loại tảo độc lục - xanh gây nguy hiểm cho con người và động vật
Để loại bỏ nitơ trong nước thải sau khi xử lý sinh học dưới dạng NO2-, NO3và các muối Ammonia, thường sử dụng các phương pháp hóa - lý (trao đổi ion, hấp phụ bằng than hoạt tính sau khi thực hiện clorua hóa sơ bộ, thẩm thấu ngược…) hoặc phương pháp sinh học (quá trình Nitrat hóa và khử Nitrat)
- Để loại các liên kết Photpho ra khỏi nước thải, thường áp dụng phương pháp hóa học (dùng vôi, Sunfat nhôm, Sunfat sắt)
Đối với các loại nước thải không thể dùng phương pháp trên để xử lý, hoặc không lợi về kinh tế, kĩ thuật thì có thể dùng các phương pháp cô đặc, nung, đốt cháy hay bơm sâu xuống lòng đất qua các giếng khoan
Cô đặc các dung dịch: được dùng để thu hồi các sản phẩm (như trong công nghiệp chế biến hóa chất) hoặc để giảm dung tích nước bẩn (các loại nước bẩn chứa chất phóng xạ trong công nghiệp điện tử)
Đốt cháy được dùng để khử các chất độc hữu cơ Ngày nay ở nhiều nước đã dùng phương pháp “nung đốt” tức là oxi hóa nước thải đậm đặc bằng oxy của không khí ở nhiệt độ 3000C và áp suất 100at Phương pháp này sẽ kinh tế nếu thu hồi và tận dụng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy các chất
Khử hoạt tính nước thải chứa các chất phóng xạ bằng cách chứa trong các bể, đầm, hồ trong một thời gian trước khi xả ra nguồn nếu các chất đó có chu kỳ phân hủy ngắn, hoặc loại chúng cùng chất lơ lửng của nước thải nếu chúng có chu kỳ phân hủy dài Nhìn chung khi chọn các phương pháp xử lý
Trang 26Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
nước thải công nghiệp phải căn cứ vào đặc điểm về khối lượng, chất lượng của các chất ô nhiễm và các điều kiện địa phương khác
Trong mọi trường hợp phải chọn phương pháp xử lý và sử dụng nước thải một cách hiệu quả nhất, kinh tế nhất về xây dựng và quản lý
b Cánh đồng tưới và bãi lọc
Việc xử lý nước thải được thực hiện trên những cánh đồng tưới và bãi lọc và dựa vào khả năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua lọc, nhờ có oxy trong các lỗ hổng và mao quản của lớp đất mặt, các vi sinh vật hiếu khí hoạt động phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn Càng sâu xuống, lượng oxy càng ít và quá trình oxy hóa các chất hữu có nhiễm bẩn giảm dần Cuối cùng đến độ sâu ở đó chỉ diễn ra quá trình khử Nitrat Đã xác định được quá trình oxy hóa nước thải chỉ xảy ra ở lớp đất mặt sâu tới 1,5m Vì vậy, các cánh đồng tưới và bãi lọc chỉ được xây dựng ở những nơi có mực nước nguồn thấp hơn 1,5m so với mặt đất
2.3.3.2 Phương pháp sinh học nhân tạo
a Quá trình kỵ khí
Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng
Bể phản ứng yếm khí tiếp xúc
Đối với nước thải có BOD cao, xử lý bằng phương pháp kỵ khí tiếp xúc rất hiệu quả Nước thải chưa xử lý được khuấy trộn với bùn tuần hoàn và sau đó được phân hủy trong bể phản ứng kín không cho không khí vào Sau khi phân hủy, hỗn hợp bùn nước đi vào bể lắng hoặc tuyển nổi: nước trong đi ra, nếu chưa đạt yêu cầu xả vào các nguồn nước thì phải xử lý tiếp bằng phương pháp hiếu khí với Aroten hoặc lọc sinh học Bùn kỵ khí sau khi lắng được hồi lưu để nuôi cấy trong nước thải mới Lượng sinh khối vi sinh vật kỵ khí thấp nên bùn dư thừa là rất ít
Bể xử lý bằng lớp bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB)
Đây là một trong những quá trình kỵ khí ứng dụng rộng rãi nhất trên thế giới do:
Trang 27Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
- Cả ba quá trình phân hủy – lắng bùn – tách khí được lắp đặt trong cùng một công trình
- Tạo thành các loại bùn hạt có mật độ vi sinh vật rất cao và tốc độ lắng vượt xa so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng
- Ít tiêu tốn năng lượng vận hành
- Ít bùn dư nên giảm chi phí xử lý bùn và lượng bùn sinh ra dễ tách nước
- Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm chi phí bổ sung dinh dưỡng
- Có khả năng thu hồi năng lượng từ khí Methane
Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám
Đây là phương pháp xử lý kỵ khí nước thải dựa trên cơ sở sinh trưởng dính bám với vi khuẩn kỵ khí trên các giá mang Hai quá trình phổ biến của phương pháp này là lọc kỵ khí và lọc với lớp vật liệu trương nở, được dùng để xử lý nước thải chứa các chất cacbon hữu cơ Quá trình xử lý với sinh trưởng gắn kết cũng được
dùng để khử Nitrat
Bể lọc kỵ khí
Bể lọc kỵ khí là một bể chứa vật liệu tiếp xúc để xử lý chất hữu cơ chứa carbon trong nước thải Nước thải được dẫn vào bể từ dưới lên hoặc từ trên xuống, tiếp xúc với lớp vật liệu trên đó có vi sinh vật kỵ khí sinh trưởng và phát triển Vì vi sinh vật được giữ trên bề mặt vật liệu tiếp xúc và không bị rửa trôi theo nước sau xử lý nên thời gian lưu của tế bào sinh vật rất cao (khoảng 100 ngày)
Bể phản ứng có dòng nước đi qua lớp cặn lơ lửng và lọc tiếp qua lớp vật liệu lọc cố định
Đây là dạng kết hợp giữa quá trình xử lý kỵ khí lơ lửng và dính bám
b Quá trình hiếu khí
Quá trình xử lý hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng
Trong quá trình bùn hoạt tính, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan chuyển hóa thành bông bùn sinh học – quần thể vi sinh vật hiếu khí – có khả năng lắng
Trang 28Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
dưới tác dụng của trọng lực Nước chảy liên tục vào bể Aeroten, trong đó khí được đưa vào cùng xáo trộn với bùn hoạt tính nhằm cung cấp ôxy cho vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ Dưới điều kiện như thế, vi sinh vật sinh trưởng tăng sinh khối và kết thành bông bùn Hỗn hợp bùn và nước thải chảy đến bể lắng đợt 2 và tại đây bùn hoạt tính lắng xuống đáy Lượng lớn bùn hoạt tính (25 – 75% lưu lượng) tuần hoàn về bể Aeroten để giữ ổn định mật độ vi khuẩn, tạo điều kiện phân hủy nhanh chất hữu cơ Lượng sinh khối dư mỗi ngày cùng với lượng bùn tươi từ bể lắng 1 được dẫn tiếp tục đến công trình xử lý bùn
Để thiết kế và vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí một cách hiệu quả cần phải hiểu rõ vai trò quan trọng của quần thể vi sinh vật Các vi sinh vật này sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hóa thành tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị ôxy hóa hoàn toàn thành CO2,
H2O, NO3-, SO42-, …Một cách tổng quát, vi sinh vật tồn tại trong hệ thống bùn hoạt tính bao gồm: Pseudomonas, Zoogloea, Flacobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium,… và hai loại vi khuẩn nitrate hóa Nitrosomonas, Nitrobacter Một số dạng bể ứng dụng quá trình bùn hoạt tính lơ lửng như sau:
Bể aeroten thông thường
Đòi hỏi chế độ dòng chảy nút (plug – flow), khi đó chiều dài bể rất lớn so với chiều rộng Trong bể này nước thải vào có thể phân bố ở nhiều điểm theo chiều dài, bùn hoạt tính tuần hoàn đưa vào đầu bể Ở chế độ dòng chảy nút, bông bùn có đặc tính tốt hơn, dễ lắng Tốc độ sục khí giảm dần theo chiều dài bể Quá trình phân hủy nội bào xảy ra ở cuối bể
Trang 29Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
Bùn tuần hoàn
Bể aerotank Nước chưa
xử lý
Bể lắng 1
Bùn
Nước thải sau xử lý Bể lắng 2
Bùn thải
Hình 2.1: Bể aeroten thông thường
Bể Aeroten mở rộng
Hạn chế lượng bùn dư sinh ra, khi đó tốc độ sinh trưởng thấp, sản lượng bùn thấp và chất lượng nước ra cao hơn Thời gian lưu bùn cao hơn so với các bể khác (20 – 30 ngày) Hàm lượng bùn thích hợp trong khoảng 3.000 – 6.000 mg/L
Bể Aeroten xáo trộn hoàn toàn
Bể này thường có dạng tròn hoặc vuông, hàm lượng bùn hoạt tính và nhu cầu ôxy đồng nhất trong toàn bộ thể tích bể Đòi hỏi chọn hình dạng bể, trang thiết bị sục khí thích hợp Thiết bị sục khí cơ khí (motour và cánh khuấy) hoặc thiết bị khuếch tán khí thường được sử dụng Bể này có ưu điểm chịu được quá tải rất tốt
Bể lắng
Bể lắng
Bùn thải
Nước thải
Bùn tuần hoàn Máy thổi khí
Hình 2.2: Bể aeroten khuấy trộn hoàn toàn
Bể hoạt động gián đoạn (SBR)
Trang 30Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
Bể hoạt động gián đoạn là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính theo kiểu làm đầy và xả cạn Quá trình xảy ra trong bể SBR tương tự như trong bể bùn hoạt tính hoạt động liên tục, chỉ có điều tất cả quá trình xảy ra trong cùng một bể và được thực hiện lần lượt theo các bước: làm đầy, phản ứng, lắng, xả cạn, ngưng
Mương ôxy hóa
Là mương dẫn dạng vòng có sục khí để tạo dòng chảy trong mương có vận tốc đủ xáo trộn bùn hoạt tính Vận tốc trong mương thường được thiết kế lớn hơn 3 m/s để tránh cặn lắng Mương ôxy hóa có thể kết hợp quá trình xử lý Nitơ.
Quá trình xử lý hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám
Bể lọc sinh học
Bể lọc sinh học là công trình trong đó nước thải được lọc qua lớp vật liệu có kích thước hạt lớn Bề mặt các hạt vật liệu đó được bao bọc bởi một màng sinh vật do loại vi sinh vật hiếu khí tạo thành
Sau khi lắng trong các bể lắng đợt 1 nước thải được cho qua bể lọc sinh vật Ở đó màng sinh học sẽ hấp phụ các chất phân tán nhỏ, chưa kịp lắng, cả các chất ở dạng keo và hoà tan Các chất hữu cơ bị màng sinh vật giữ lại sẽ bị oxy hoá bởi các vi sinh vật hiếu khí Chúng sử dụng các chất hữu cơ, một phần để sinh ra năng lượng cần thiết cho sự sống và hoạt động, một phầøn để xây dựng tế bào (nguyên sinh chất) và tăng kối lượng cơ thể Như vậy một phần các chất bẩn hữu cơ bị loại khỏi nước thải, mặt khác khối lượng màng sinh vật hoạt tính trong vật liệu lọc đồng thời cũng tăng lên Màng đó sau một thời gian già cỗi, chết đi và bị dòng nước mới và xói cuốn đi khỏi bể lọc
Thực chất quá trình oxy hoá diễn ra trong bể lọc sinh vật cũng tương tự như các quá trình diễn ra ở cánh đồng tưới, cánh đồng lọc Song nhờ những điều kiện nhân tạo thuận lợi đối với sự sống hoạt động của vi sinh vật hiếu khí nên các quá trình oxy hoá sinh hoá trong các bể sinh vật diễn ra mạnh hơn nhiều do đó kích thước công trình cũng nhỏ hơn nhiều
Trang 31Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
Theo chế độ làm việc các bể lọc chia ra làm 2 loại: bể lọc hoạt động theo chu kỳ và bể lọc hoạt động liên tục Bể lọc hoạt động theo chu kỳ do công suất nhỏ, giá thành lại cao nên hiện nay hầu như được sử dụng Theo công suất và cấu tạo, những bể lọc hoạt động liên tục được chia ra làm các loại: bể lọc sinh vật nhỏ giọt (lớp vật liệu lọc không ngập trong nước), bể lọc sinh học có lớp vật liệu ngập trong nước, bể lọc sinh vật cao tải (hay Aerophin), bể lọc sinh vật có chiều cao lớn (tháp lọc sinh vật) Theo phương thức cung cấp không người ta chia ra các bể lọc với thông gió tự nhiên và nhân tạo
Bể lọc sinh học hiện đại gồm những lớp vật liệu tiếp xúc có khả năng thấm cao cho phép vi sinh vật bám dính và nước thải có thể đi qua Môi trường lọc có thể là đá, kích thước thay đổi từ 25 – 100 mm đường kính, chiều sâu lớp đá tùy theo thiết kế nhưng thông thường từ 0.9 – 2.0 m trung bình là 1.8 m Lọc sinh học có thể dùng vật liệu lọc cải tiến là plastic, có thể hình vuông hoặc hình khác với chiều sâu thay đổi từ 9 –12 m Bể lọc hình tròn nước được phân phối trên bằng thiết bị phân phối quay
Chất hữu cơ trong nước thải được phân hủy bởi quần thể sinh vật bám dính và chất liệu lọc Chất hữu cơ trong nước thải được hấp phụ lên màng sinh học hoặc lớp nhầy Ở lớp ngoài của lớp màng nhầy sinh học (0.1 – 0.2 mm), chất hữu cơ sẽ được phân huỷ hiếu khí Khi sinh vật tăng trưởng thì lớp màng nhầy tăng lên, và oxy khuếch tán được tiêu thụ trước khi nó có thể thấm và chiều sâu lớp màng nhầy Do đó môi trường kị khí sẽ nằm gần bề mặt lớp vật liệu lọc
Khi độ dày màng nhầy tăng, các chất hữu cơ hấp phụ được chuyển hoá trước khi nó tiếp xúc với vi sinh vật gần bề mặt vật liệu Kết quả vi sinh vật gần bề mặt vật liệu phải hô hấp nội bào do không có nguồn chất dinh dưỡng thích hợp của chất hữu cơ nước thải, và do đó mất khả năng bám dính Sau đó màng nhầy này bị rửa trôi, màng nhầy mới được hình thành
Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC)
Trang 32Chương 2 Tổng quan ngành sản xuất bia
RBC bao gồm các đĩa tròn Polystyren hoặc Polyvinyl chloride đặt gần sát nhau Đĩa nhúng chìm một phần trong nước thải và quay ở tốc độ chậm Tương tự như bể lọc sinh học, màng vi sinh hình thành và bám trên bề mặt đĩa Khi đĩa quay, mang sinh khối trên đĩa tiếp xúc với chất hữu cơ trong nước thải và sau đó tiếp xúc với ôxy Đĩa quay tạo điều kiện chuyển hóa ôxy và luôn giữ sinh khối trong điều kiện hiếu khí Đồng thời, khi đĩa quay tạo nên lực cắt loại bỏ các màng vi sinh không còn khả năng bám dính và giữ chúng ở dạng lơ lửng để đưa sang bể lắng đợt hai Trục RBC phải tính toán đủ đỡ vật liệu nhựa và lực quay
Trang 33Chương 3 Tổng quan về nhà máy sản xuất bia Bạch Đằng
TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT
BIA BẠCH ĐẰNG
3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY
3.2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG TY
3.3 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA CỦA NHÀ MÁY
3.4 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI NHÀ MÁY
3.5 CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ ĐÃ ÁP DỤNG TẠI NHÀ MÁY
Trang 34Chương 3 Tổng quan về nhà máy sản xuất bia Bạch Đằng
3.1 GIỚI THIỆU CHUNG
Địa chỉ của Công ty: Đường Võ Văn Bích, ấp 11 Tân Thạnh Đông, Củ Chi
Công ty được xây dựng trên tổng diện tích đất là 20.000m2
Diện tích đặt hệ thống xử lý là :400m2
3.2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG TY
Công ty bia Bạch Đằng được thành lập vào năm 1989 với số vốn đầu tư chỉ 100 triệu, năng suất khoảng 1 triệu lít/năm và chịu sự quản lý về mặt hành chánh của nhà nước Mãi đến năm 2000, do có sự thay đổi về hình thức kinh doanh và một số chủ trường mới của nhà nước nên công ty đổi tên thành Công ty TNHH-SX-
TM Bạch Đằng và chịu sự quản lý trực tiếp của một số các thành viên thuộc hội đồng quản trị của công ty, và nâng công suất nhà máy lên khoảng 6 triệu lít bia/năm chủ yếu với 2 loại bia là bia tươi và bia hơi với tổng số vốn đầu tư hơn 10 tỷ Đến cuối năm 2006 do nhu cầu mở rộng sản xuất Công ty đã có kế hoạch là chuyển địa điểm sản xuất lên huyện Củ Chi và nâng công suất nhà máy lên khoảng 25 triệu lít bia/năm
Bên cạnh đó, do nhu cầu sử dụng bia trên thị trường rất đa dạng đồng thời để dễ dàng tiếp cận và quản bá thương hiệu trên thị trường công ty đã mạnh dạng nhập dây chuyền sản xuất đóng chai từ Đức với số vốn đầu tư hơn 4 tỷ và sẽ đưa vào hoạt động cuối năm nay Đây là một bước đột phá mới của công ty nhằm phục vụ tốt hơn nhu cầu của người tiêu dùng đồng thời đóng góp vào sự phát triển của ngành bia rượu và giải khát của cả nước nói chung
Trang 35Chương 3 Tổng quan về nhà máy sản xuất bia Bạch Đằng
3.3 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ NHÂN SỰ TRONG CÔNG TY
Hình 3.1 Sơ đồ tổ chức và bố trí nhân sự tại công ty
Giám đốc:
Chỉ đạo, tổ chức và quản lý khoa học, sáng tạo, điều hành nhịp nhàng toàn bộ hoạt động của Công ty nhằm hoàn thành tốt việc sản xuất và mang lại lợi ích kinh tế thiết thực nhất
Phòng Tổ chức – Hành chính:
Gồm Trưởng phòng, nhân viên, bảo vệ, tài xế
Chức năng và nhiệm vụ:
Đây là bộ phận chuyên môn nghiệp vụ của Công ty, tham mưu, giúp việc cho Giám Đốc và thực hiện các công việc sau:
Tổ chức bộ máy, tổ chức lao động, thực hiện các quy chế về tuyển dụng và cho thôi việc theo yêu cầu hoạt động của Công ty, quản lý nhân sự, an toàn lao động
Thực hiện các chế độ chính sách đối với người lao động về lao động, tiền lương, khen thưởng, kỷ luật, bảo hiểm Xã hội, bảo hiểm y tế theo quy định của Pháp luật
Kết hợp cùng Phòng thí nghiệm thực hiện công tác đào tạo, nâng bậc và công tác an toàn lao động
Đôn đốc và kiểm tra việc thực hiện nội qui, quy chế trong nhà máy
Phòng tổ chức
hành chánh
Phòng kế toán thống kê – tài chính
-Phòng kinh doanh
Phòng thí nghiệm
Xưởng sản xuất
Thị trường
Giám đốc
Trang 36Chương 3 Tổng quan về nhà máy sản xuất bia Bạch Đằng
Bảo vệ an ninh trật tự, tài sản và thực hiện công tác PCCC trong nhà máy
Quản lý con dấu, lưu trữ các tài liệu, công văn, giấy tờ… liên quan đến công tác tổ chức hành chính của Công ty
Phòng Kế toán - Thống kê - Tài chính:
Gồm Trưởng phòng, kế toán, thủ quỹ
Chức năng và nhiệm vụ:
Tham mưu cho Giám Đốc trong việc thực hiện các công tác:
Tổ chức, chỉ đạo thực hiện toàn bộ công tác kế toán thống kê, thông tin kinh tế, dự báo tình hình kinh kế và hạch toán kinh tế ở Công ty
Tính toán nhu cầu vốn, lựa chọn nguồn vốn và tổ chức sử dụng vốn có hiệu quả
Phân phối thu nhập bằng tiền của Công ty: các khoản chi phí, thực hiện nghĩa vụ đối với Nhà nước, thực hiện nguồn lợi kinh doanh của chủ sở hữu Doanh nghiệp
Phản ánh và giám sát việc chấp hành chính sách chế độ kinh tế tài chính của công ty trên cơ sở tôn trọng Luật pháp, chấp hành nghiêm chỉnh chính sách chế độ kinh tế - tài chính của Nhà nước đặt ra
Trích lập và sử dụng các quỹ theo đúng chính sách chế độ và đúng mục đích
Tham gia xây dựng Hợp đồng kinh tế với khách hàng, đặc biệt là các quy định về các điều kiện tài chính ghi trong Hợp đồng kinh tế
Giúp Giám Đốc nắm rõ tình hình hoạt động sản xuất kinh doanh của Công ty theo các thời kỳ để có biện pháp giải quyết thích hợp nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động của Công ty
Phòng kinh doanh:
Điều phối mọi hoạt động kinh doanh và phối hợp cùng với xưởng sản xuất để tiêu thụ ra thị trường
Phòng thí nghiệm:
Trang 37Chương 3 Tổng quan về nhà máy sản xuất bia Bạch Đằng
Có nhiệm vụ kiểm tra chất lượng bia thành phẩm cũng như việc nuôi cấy men giống, giám sát quá trình lên men và lọc trong bia
Xưởng sản xuất:
Có nhiệm vụ sản xuất bia theo các quy trình chuẩn, và thường xuyên liên hệ trực tiếp với phòng thí nghiệm để có thể điều chỉnh kịp thời các sự cố trong quá trình sản xuất
3.4 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA TẠI NHÀ MÁY
3.4.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bia tại nhà máy
Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ sản xuất bia tại nhà máy
Trang 38Chương 3 Tổng quan về nhà máy sản xuất bia Bạch Đằng
Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất bia tại nhà máy
Malt và gạo sau khi được nhập về sẽ được xay nhỏ để dễ dàng cho quá trình đường hóa Gạo sau khi cho thực hiện quá trình đường hóa bằng cách nâng dần nhiệt độ lên đến 1000C sẽ cho vào hòa rộn chung với malt đã đường hóa ở nhiệt độ 630C, và đun trong khoảng 65phút để nâng nhiệt độ lên 750C (giữ trong 5 phút), sau đó lọc lấy dịch đường để tiếp tục đun sôi với hoa houblon Khi đã đun sôi xong sẽ thực hiện quá trình lọc lắng cặn tách phần dịch làm lạnh nhanh để chuẩn bị thực hiện quá trình lên men Tank lên men được giữ ở 100C từ 6 đến 7 ngày sau đó sẽ được lọc trong một lần nữa để tạo bia thành phẩm Bia thành phẩm sẽ được chiết box và đưa vào tiêu thụ
3.4.2 Các nguyên liệu chính dùng sản xuất bia
Bia được sản xuất từ các nguyên liệu chính là malt Đại Mạch, hoa houblon và nước Để tiết kiệm nguồn malt Đại Mạch hoặc để sản xuất một vài loại bia thích hợp, với thị hiếu của người tiêu dùng bên cạnh Đại Mạch, người ta còn dùng thêm các nguyên liệu phụ như bột mì, gạo, bọt ngô, thậm chí cả bột đậu tương đã tách béo
a Nước
Đối với bia, nước là một nguyên liệu không thể thay thế được Thành phần hóa học của nước ảnh hưởng đến đặc điểm, tính chất sau cùng của bia do nó tác động trong suốt các quá trình chế biến của công nghệ sản xuất bia
Trên dây chuyền công nghệ chính, nước được dùng trong quá trình nấu, pha loãng dung dịch đường để lên men, như vậy nước trở thành thành phần chính của sản phẩm Ngoài ra, nước còn được dùng ở những quá trình khác như làm lạnh, làm nóng, rửa dụng cụ, thiết bị, vệ sinh khu vực sản xuất,…
Tiêu chuẩn dùng cho nước nấu bia
Những yêu cầu căn bản để có một loại nước nấu bia tốt như sau:
Nước phải đạt tiêu chuẩn như nước uống
Trang 39Chương 3 Tổng quan về nhà máy sản xuất bia Bạch Đằng
Phải trong, không màu, không mùi và không có vị lạ
Nếu là nước bề mặt thì nên xử lý để loại bớt các chất hữu cơ
Độ kiềm của nước phải < 50 ppm
Nếu độ kiềm < 50 ppm, thì pH có thể chấp nhận trong khoảng tư ø4 - 9
Căn bản nước nấu phải chứa khoảng 50ppm calcium, gần phân nửa số này do bổ sung thêm hay có từ trong malt sẽ mất đi trong quá trình nấu Vì vậy ta nên bổ sung thêm đúng giá trị thật của nó bằng cách cho trực tiếp vào nồi đun sôi Cần phải đảm bảo các muối đã hòa tan trước khi bổ sung vào
Các chất khác : 1-2%
Độ ẩm bình quân thay đổi từ 14 -14,5%, độ ẩm có thể thay đổi từ 12% trong điều kiện thu hoạch khô ráo và trên 20% trong điều kiện ẩm ướt
Đại mạch có độ ẩm cao cần phải sấy lại, nếu không sẽ không bảo quản được lâu dài và khả năng nẩy mầm bị giảm Đại mạch có độ ẩm <15% sẽ bảo quản được lâu
Tinh bột
Có công thức là (C6H10O5)n, có được chuyển hóa dễ dàng thành đường glocose dưới tác dụng của acid và thành dextrine và maltose dưới tác dụng của amylase Tinh bột là một thành phần quan trọng về mặt số lượng trong đại mạch từ 55-65% Khi nấu, dưới tác dụng của các men amylase được chuyển hóa thành thành
Trang 40Chương 3 Tổng quan về nhà máy sản xuất bia Bạch Đằng
dextrine và đường maltose và sau đó sẽ được chuyển hóa thành cồn và CO2 trong quá trình lên men
Những nhóm phức tạp là những yếu tố chính để tạo bọt, tạo sự đậm đà cho bia, nhưng nó cũng sẽ kết tủa sau một thời gian vì vậy gây đục bia
Người ta không thích dùng đại mạch có hàm lượng protêin cao vì nó dễ làm cho bia không ổn định, nhưng ngược lại nếu đại mạch có hàm lượng protêin quá thấp bia sẽ không ngon và ít bọt Vì vậy sử dụng đại mạch có hàm lượng đạm từ 9-11% là thích hợp nhất (tính trên chất khô)
Các hydrate de cacbone khác
Bên cạnh tinh bột, hydrate de cacbone của đại mạch còn chứa các chất khác:
Cellulose: chủ yếu nằm trong vỏ trấu của Đại mạch chiếm khoảng 2% của chất khô
Hemicellulose: tế bào tạo nên vỏ trấu
Pentozan: có trong thành phần của Hemicellulose và đặc biệt có nhiều trong vỏ trấu, khoảng 20%
Pectine: thường có ở trong màng ngăn trung gian của đại mạch
Các chất đường: chiếm khoảng 1,8% trên chất khô