Thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy bia Việt Nam với công suất thực tế 2000m3 ngđ đạt tiêu chuẩn loại B xả ra kênh

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy bia Việt Nam với công suất thực tế 2000m3 ngđ đạt tiêu chuẩn loại B xả ra kênh

PHẦN MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Bia được sản xuất tại Việt Nam cách đây trên 100 năm tại nhà máy Bia SàiGòn và Hà Nội Hiện nay do nhu cầu của thị trường, chỉ trong trời gian ngắn, ngànhsản xuất bia đã có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mởrộng các nhà máy bia đã có từ trước và các nhà máy bia mới thuộc Trung ương vàđịa phương, các nhà máy liên doanh với các hãng Bia nước ngoài Hiện nay cả nước

có trên 320 nhà máy Bia và các cơ sở sản xuất Bia với tổng năng lực sản xuất đạttrên 800 triệu lít/năm

Công nghiệp sản xuất bia đang là ngành tạo ra nguồn thu lớn cho ngân sáchnhà nước và có hiệu quả kính tế cao Do vậy, chỉ trong một thời gian ngắn, sản xuấtbia đã có những bước phát triển khá nhanh Mức tiêu thụ bia bình quân theo đầungười vào năm 2005 dự kiến là 17lít/người/năm Bình quân lượng bia tăng 20% mỗinăm

Tuy nhiên, sự tăng trưởng của ngành sản xuất bia lại kéo theo các vấn đề môitrường như: vấn đề chất thải sản xuất, đặc biệt là nước thải có độ ô nhiễm cao Nướcthải do sản xuất rượu bia thải ra thường có đặc tính chung là ô nhiễm hữu cơ rấtcao, nước thải thường có màu xám đen và khi thải vào các thuỷ vực đón nhậnthường gây ô nhiễm nghiêm trọng do sự phân huỷ của các chất hữu cơ diễn ra rấtnhanh Thêm vào đó là các hoá chất sử dụng trong quá trình sản xuất như CaCO3,CaSO4, H3PO4, NaOH, Na2CO3 Những chất này cùng với các chất hữu cơ trongnước thải có khả năng đe doạ nghiêm trọng tới thuỷ vực đón nhận nếu không được

xử lý Kết quả khảo sát chất lượng nước thải của các cơ sở sản xuất bia trong nước

ở Hà Nội, Hải Dương, Hà Tây, Hoà Bình cho thấy, nước thải từ các cơ sở sản xuấtbia nếu không được xử lý có COD, nhu cầu oxy sinh hoá học BOD, chất rắn lơ lửng

SS đều rất cao

Do đó, việc nghiên cứu mô hình và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nướcthải sản xuất bia là rất cần thiết

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI.

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy bia Việt Nam vớicông suất thực tế 2000m3/ngđ đạt tiêu chuẩn loại B xả ra kênh

Tính giá thành của 1 m3 nước thải xử lý

để tính toán cho đề tài của nhóm

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

Để hoàn thành đề tài này nhóm đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu như:phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu, phân tích, xử lý số liệu

PHẦN NỘI DUNG

1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ SẢN XUẤT BIA.

1.1 Nguyên liệu dùng trong sản xuất bia

1.1.1 Nước (water)

Yêu cầu của nước dùng trong sản xuất bia: có độ cứng từ mềm đến trungbình

 Hàm lượng muối cacbonat không quá: 50 mg/l

 Hàm lượng muối magie không quá: 100 mg/l

 Hàm lượng muối clorua: 75 - 150 mg/l

 Hàm lượng muối caso4: 130 - 200 mg/l

 Hàm lượng muối Fe2+ không quá: 0,3 mg/l

 Các muối có gốc NO3-, NO2-: Không có

 Vi sinh vật không quá: 100 tế bào/1cm3

Sử dụng nước trong công nghệ sản xuất bia:

Nước dùng ngâm đại mạch để sản xuất malt: Yêu cầu quan trọng nhất là nướckhông được chứa nhiều tạp chất hữu cơ và vi sinh vật

Nước dùng nấu bia

Nước dùng để rửa nấm men và thiết bị

1.1.2 Đại mạch (barley)

Trong thực vật học, đại mạch được xếp vào họ hordeum gồm có nhiều loạinhư Hordeum.sativum; hordeum.murinum; hordeum.jubatum…Trong công nghiệpthường dùng giống đại mạch hai hàng (gọi là H.Distichum) để chế biến bia và cácngành thực phẩm dùng malt đại mạch

Hạt đại mạch gồm 3 bộ phận chính: vỏ hạt, phôi và nội nhũ

Vỏ hạt từ ngoài vào chia làm 3 lớp: vỏ trấu, vỏ lụa và vỏ aleron Phần này

thường chiếm 8 – 15 trọng lượng hạt

Phôi: là cơ quan sống, hô hấp của hạt Phôi thường chiếm từ 2,5 – 5% trọng

lượng hạt Trong phôi có từ 37 – 50% chất khô là thành phần Nit[, khoảng 7%chất

béo, 5 – 6% đường sacaroza, 7 – 7,5% pentozan, 6 – 65% chất tro và một số ít thànhphần khác Riêng tinh bột hầu như rất ít.

Nội nhũ: chiếm 45 – 68% trọng lượng hạt, giữ vai trò quyết định chất lượng

của đại mạch trong sản xuất bia Thành phần chính trong nội nhũ là những hạt tinhbột hình tròn

Những yêu cầu chất lượng đối với đại mạch dùng sản xuất bia

 Yêu cầu về cảm quan, sinh lý

- Cảm quan: dùng sang để phân loại cỡ hạt

Loại 1: bề rộng lỗ sàng >2,8 mmLoại 2: bề rộng lỗ sàng 2,5 - 2,8 mmLoại 3: bề rộng lỗ sàng 2,2 - 2,5 mmPhải có ít nhất 85% đại mạch đạt loại 1 và 2

Tất cả các hạt thóc phải thuộc một loại đại mạch đồng nhất, không lẫn đất,cát, rơm rạ và những hạt thuộc loại thóc khác

Hạt thóc phải có vỏ mỏng, màu vàng nhạt, óng ánh không có vết trên vỏ.Đại mạch tốt phải có mùi thơm của rạ tươi, khi cắn hạt thóc thấy có mùi tinhbột và hơi ngọt

- Sinh lý: hạt đại mạch dùng trong sản xuất bia cần có:

Dung trọng: là trọng lượng một lít hạt được tính bằng g/l

Loại 1: có dung trọng  680g/lLoại 2: có dung trọng 650 - 680g/lLoại 3: có dung trọng 630 - 650g/lTrọng lượng tuyệt đối: là trọng lượng của 1000 hạt (không chọn), thường từ

35 – 45 gam

Lực nảy mầm: là số hạt nảy mầm (tính ra %) sau ngày thứ ba của quá trình

nảy mầm trong điều kiện thí nghiệm, thường từ 80 – 85%

Khả năng này mầm: là số hạt nảy mầm (tính ra %) sau ngày thứ năm của quá

trình nảy mầm trong điều kiện thí nghiệm, thường từ 90 – 95%

 Yêu cầu về thành phần hóa học:

Vỏ: không vượt quá 7 – 9% trọng lượng hạt.

Hàm lượng ẩm: W= 10 – 15%

Hàm lượng protit: 8 – 14% chất khô của hạt

Hàm lượng gluxit (tinh bột): thường chiếm 55 – 62% trọng lượng hạt

Trong quá trình tồn trữ, đặc biệt lưu ý đến điều kiện thông thoáng của kho,

sự ổn định của độ ẩm và nhiệt độ trong kho

1.1.3 Thế liệu

Nguyên liệu chưa nảy mầm Trong sản xuất bia, việc dùng thế liệu thay chomalt tùy thuộc vào điều kiện chủ quan và khách quan

Yêu cầu kỹ thuật của thế liệu:

- Thế liệu phải dồi dào nguồn gluxit (tinh bột) Các loại ngũ cốc thường đượcchọn làm thế liệu trong sản xuất bia

- Khi sử dụng thế liệu, chất lượng của thế liệu sẽ ảnh hưởng trực tiếp đếnchất lượng bia (mùi, vị, màu sắc…) Vì vậy phải quan tâm đến thành phần hóa họccủa thế liệu

1.1.4 Nấm men (Yeast)

Nấm men dùng trong sản xuất bia gồm 3 loại:

Nấm men nổi (nhóm Saccharomyces cerevisiae)

Nấm men chìm (nhóm Saccharomyces carlsbergensis)

Lên men chìm (nhóm Saccharomyces uvarum)

1.1.5 Houblon

Houblon thuộc họ dây leo, sống lâu năm (30 – 40 năm), có chiều cao trungbình từ 10 – 15m, lá cây to bằng bàn tay Hoa houblon có hoa đực và cái riêng biệtcho từng cây Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn Hoa houblongồm những thành phần chính: cuống hoa, cánh hoa, phấn hoa Các hợp chất đắng,tinh dầu phấn hoa đóng vai trò quan trọng trong sản xuất bia Chất đắng tạo cho bia

có vị đắng đặc trưng và dễ chịu, tham gia vào sự tạo thành bọt và giúp cho bia bảoquản được lâu Còn tinh dầu hình thành hương thơm houblon trong bia

1.1.6 Các chất phụ gia

Trong công nghệ sản xuất bia, ngoài những nguyên liệu không thể thiếu ởtrên người ta còn phải dùng đến một số nguyên liệu hoặc các hóa chất phụ Tùy theoyêu cầu kỹ thuật, công nghệ mà những dạng nguyên liệu phụ hoặc các hoá chất này

được sử dụng với hàm lượng khác nhau Tuy nhiên, để dễ quản lý ta gọi chungnhững dạng nguyên liệu này là phụ gia và chia làm hai nhóm chính:

Nhóm phụ gia gián tiếp: Nhóm này gồm tất cả nguyên liệu và hóa chất được

sử dụng trong quy trình công nghệ, song không được phép có trong thành phần củasản phẩm Ví dụ: Các loại bột trơ lọc kizelgua, PVPP…, các hóa chất dùng để vệsinh thiết bị, phân xưởng sản xuất như H2SO4, NaOH, KMnO4, glycol hoặc etanoldùng như là tác nhân lạnh…

Nhóm phụ gia trực tiếp: gồm tất cả những nguyên liệu và hóa chất được phép

có mặt trong thành phần của sản phẩm với sự kiểm soát chặt chẽ hàm lượng chophép Ví dụ: Nhóm hóa chất xử lý độ cứng, điều chỉnh độ kiềm của nước công nghệ(nước nấu bia) như HCl, Na2SO4, KOH, CaCl2…Nhóm các hóa chất đưa vào đểngăn chặn quá trình oxy hóa những thành phần trong bia như acid ascoocbic, H2O2,

K2S2O5

1.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất bia và các nguồn thải 1.2.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất bia Sài Gịn

Sơ đồ khối qui trình công nghệ lên men bia Sài Gòn

t o = 8 o C

t o =4 o C

t o = t=72 o C

30

22

25

Thức ăn gia súc

( đời men > 7 )

Bã hèm

35

O2Không khí

24

36

33 31 28

23

18

14 12 10 8 6

I = 1.8 – 6 bar

Dịch nha houblon hoá

Bột nhựa sót

Bột PVPP

PI = 2.0 – 2.4 bar

Men giống

Nhân giống cấp 1 27

Nhân giống cấp 2 29

Nấm men tươi

H2O

Gia nhiệt 32 Đuổi khí 34

Thuyết minh qui trình công nghệ

I Nước nha nấu với hoa houblon.

Nước nha sau khi được đun sôi với hoa houblon ở phân xưởng nấu thì sẽđược bơm chuyển sang phân xưởng lên men để bắt đầu lắng cặn

II Lắng cặn.

1 Mục đích: Nhằm loại bỏ các cặn bã to, chủ yếu là xác hoa houblon

trong quá trình đun sôi

2 Phương pháp thực hiện

- Dịch nha từ phân xưởng nấu được bơm qua chứa trong bâc, hay còn gọilà thùng lắng cặn nóng ( 510 – 530 hl ) Thời gian bơm là khoảng 20 phút Sauđó, để yên trong 30 phút để lắng cặn Do cấu tạo đường kính đáy thùng rộnggấp 1,2 – 1,5 lần so với chiều cao thùng và được lắp đặt nghiêng 10o về phíatháo liệu nên các cặn to sẽ tập trung ở giữa đáy thùng nhờ lực lắng xoáy tâm

- Giai đoạn này chủ yếu loại các cặn lớn như bã hoa houblon, protein kếttủa lớn chứ không loại được triệt để các cặn nhỏ và cặn lơ lửng

III Làm lạnh:

1 Mục đích

- Dịch nha sau khi đã được lắng cặn thì nhiệt độ vẫn còn rất cao, khoảng97C - 98C nên chưa thể đưa vào thùng lên men chính được Khi ta làm lạnhnước nha, các loại cặn lơ lửng, protein đông tụ sẽ lắng xuống và oxy xuất hiệndần trong nước tạo điều kiện thuận lợi cho nấm men phát triển Do đó lúc này

ta phải ha nhiệt độ dịch nha xuống nhiệt độ cần thiết để lên men ( 8C )

- Tuy nhiên nếu ta làm nguội bằng phương pháp tự nhiên nghĩa là để dịchnha tự nguội thì phải mất một thời gian rất dài và với nồng độ nha đậm đặc vàkhối lượng lớn dịch nha như vậy thì rất lâu giảm nhiệt độ Mặt khác nước nhanếu để lâu sẽ bị chua Do đó ta cần phải dùng đến thiết bị giải nhiệt để hạnhanh nhiệt độ dịch nha

- Khi nhiệt độ nước nha được hạ thấp dần là lúc xuất hiện nhiều cơ hộicho các vi sinh vật khác nhau phát triển, đặc biệt nguy hiểm là từ 50oC trởxuống Giai đoạn hạ nhiệt độ từ 50oC xuống 20oC, nếu không được thực hiệnrất nhanh thì tạo điều kiện rất thuận lợi cho sự phát triển của nhóm vi sinh vậtcó hại cho sản xuất bia như cầu khuẩn sarxin, vi khuẩn axetic, vi khuẩn lacticvà trực tràng E.Coli Do vậy, trong sản xuất nguyên tắc của quá trình làm lạnhlà :

 Làm lạnh với tốc độ nhanh

 Làm lạnh trong điều kiện kín

2 Phương pháp thực hiện.

- Nước nha được lắng cặn theo đường ống được bơm vào van cấp liệu củamáy giải nhiệt Đồng thời tác nhân giải nhiệt cũng được đi vào Nước nha sẽkhông hạ ngay xuống nhiệt độ lên men mà được hạ từ từ

Quá trình này qua 4 giai đoạn:

 Giai đoạn 1: tác nhân giải nhiệt là nước thường (30C – 32C) nhiệtđộ nước nha lúc vào thiết bị là khoảng 97C sẽ giảm xuống 72C Nước giảinhiệt ra ở giai đoạn này sẽ xả ra một hồ chứa Nước này sẽ được tận dụng đểnấu bia nhằm tiết kiệm năng lượng vì lúc này nhiệt độ nước ra là khoảng70C

 Giai đoạn 2: tác nhân giải nhiệt cũng là nước thường, nhiệt độ nướcnha sẽ giảm từ 72C xuống khoảng 60C Nước giải nhiệt ra giai đoạn này sẽđược hồi lưu trở lại qua đường ống dẫn ở phía trên tầng trên để qua tháp giảinhiệt hạ nhiệt độ xuống nhiệt độ thường rồi cho quay trở lại đường vào củanước vào ở giai đoạn 2.

 Giai đoạn 3: tác nhân lạnh cũng là nước thường, nhiệt độ nước nhalúc này ở 60C sẽ hạ xuống 30C Nước giải nhiệt ra ở giai đoạn này cũngđược hạ nhiệt và hoàn lưu lại để giải nhiệt tiếp như giai đoạn 2

 Giai đoạn 4: tác nhân giải nhiệt được dùng là glycol do phân xưởngđộng lực cung cấp Nhiệt độ tác nhân lạnh vào khoảng -10C Dịch nha saukhi được hơi glycol giải nhiệt sẽ hạ xuống còn 8C Glycol khi dùng xongcũng được hồi lưu về phân xưởng động lực

- Thời gian giải nhiệt một mẻ là 75 – 78 phút với tốc độ là 405 – 406 hl/h

IV Lên men chính.

- Hiện nay nhà máy sử dụng cả hai phương thức lên men cổ điển và lênmen hiện đại với thiết bị Tank-outdoor

1 Mục đích.

- Nhằm chuyển hóa toàn bộ lượng đường trong dịch nha houblon hóathành etanol và khí CO2 dưới tác động của nấm men thông qua hoạt độngsống của chúng trong điều kiện yếm khí

2 Giống nấm men và phương pháp nhân giống.

- Chủng nấm men được nhà máy sử dụng để lên men bia là nấm menSaccharomyces Carlsbergensis

 Phương pháp nhân giống :

- Việc nhân giống nấm men cho sản xuất thường trải qua 2 quá trình

- Quá trình đầu tiên được thực hiện trong phòng thí nghiệm vi sinh Tadùng que cấy thông thường cấy giống từ ống thạch nghiêng vào môi trườngdịch thể vô trùng, nuôi ở điều kiện phòng thí nghiệm Sau khi giống đạt cácchỉ tiêu yêu cầu về tỉ lệ tế bào chết thì chuyển sang môi trường dịch thể vôtrùng khác cho đến khi đạt được 2 lít giống Lúc này ta sẽ chuyển sang quátrình nhân giống với quy mô sản xuất ở phòng men

- Từ 2l men giống ban đầu ta sẽ cho vào thùng lên men nhỏ có chứa sẵn

100 l nước nha đã được hạ xuống t0 = 18 - 200C, ta giữ nhiệt độ này trong thờigian 48h để nấm men sinh khối, sau đó ta sẽ chuyển 100 l dịch nấm men đósang thùng lên men lớn hơn để nhân giống đến 500 l, lúc này ta cũng duy trìnhiệt độ dịch nấm men ở 18 - 200C suốt 48h Khi dịch nấm men sinh khối đạtđược nồng độ là 80 – 100 triệu tế bào/ml thì kết thúc giai đoạn nhân giốngcấp 2 để chuẩn bị đưa qua thùng lên men chính

48 h

100 l 48 h

48 h

(Thùng nhỏ) (Thùng lớn)

 Dung dịch nước nha trước khi được cấy men cấy men đều phải đượcthanh trùng tránh nhiễm vi sinh vật Dịch nha được thanh trùng nhờ hơi nóng

đi giữa hai lớp vỏ của thùng nhân giống Ta gia nhiệt đến khi dịch nha sôi thìthôi Kế đó nhờ tác nhân lạnh để hạ xuống nhiệt độ cần thiết

 Tác nhân hạ nhiệt độ của dịch nha sau khi thanh trùng là dùng glycol.Glycol cũng đựơc đi giữa lớp vỏ áo của thùng lên men Nhiệt độ glycol tươngứng là -100C

- Hơi nóng và glycol đều do phân xưởng động lực cung cấp Hơi nóng saukhi gia nhiệt sẽ đựơc xả bỏ còn đối với glycol thì sau khi giải nhiệt sẽ đượcthu lại và hồi lưu trở về phân xưởng động lực

- Trong suốt quá trình nhân giống ta phải thường xuyên sục khí O2 vào đểtạo điều kiện hiếu khí cho nấm men sinh khối Khí O2 được sục vào phảihoàn toàn vô trùng Do đó O2 đi từ phân xưởng động lực sẽ được qua bộphận lọc khử trùng nhưng trước khi vào thùng nhân giống phải lội qua mộtống thuốc tím KMnO4 để khử trùng một lần rồi mới đi vào thùng nhân giống

 Khi ta chuyển men giống từ thùng nhỏ sang thùng lớn hay từ thùng lớnqua đường ống đến bồn lên men chính thì ta dùng áp lực khí O2 để đẩy đi làchủ yếu, ngoài ra cũng có dùng bơm để hỗ trợ một phần

 Hơi nóng từ xưởng động lực cung cấp cho phòng men có áp suất là vàokhoảng 3 – 4 bar, nhưng tại phòng men ta sẽ điều chỉnh sao cho áp suất cònkhoảng 1 bar để tránh nổ

- Ngoài nấm men đựơc nhân giống từ phòng thí nghiệm, nhà máy còn thuhồi và tái sử dụng nấm men sau khi đã lên men chính

- Nấm men sau khi được nhân giống ở thùng lớn 500 l thì sẽ được lấy mẫuđể đưa đến phòng vi sinh kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh Nếu bị nhiễm thì phảibỏ toàn bộ mẻ men đó và thực hiện lại việc nhân giống từ đầu.

3 Phương pháp thực hiện lên men chính

* Lên men cổ điển: nhà máy sử dụng phương pháp lên men gián đoạn,lên men chìm trong thiết bị kín

- Dịch nha lắng trong làm lạnh 80C được bơm theo đường ống dẫn vàothùng lên men chính Đồng thời dịch nấm men từ thùng nhân giống cấp 2cũng sẽ được theo một đường ống khác đi vào thùng lên men Đường ốngdịch nha và đường ống dịch men sẽ gặp nhau tại một nơi, nó sẽ hòa vào nhauvà cùng đi đến thùng lên men chính Có nhiều cách cấy nấm men vào dịchnha, nhưng cách tốt nhất là cấy vào ngay khi nước nha đang trên đườngchuyển đến thùng lên men chính, ta bơm dịch nấm men theo đường ống đểcho giống cùng chảy với nước nha về thùng lên men Ta cấy giống theophương pháp này sẽ làm cho tế bào nấm men phân bố đều vào toàn bộ khốinước nha ban đầu, tạo điều kiện cho chúng sinh trưởng và phát triển tốt hơn

- Đồng thời ta phải bão hòa thêm O2 trong thời gian đầu của quá trình lênmen chính Việc bão hòa O2 được thực hiện đồng thời với việc bơm dịch nhahoublon hóa đã làm lạnh và dịch nấm men Khí O2 đựơc phân xưởng động lựccung cấp sẽ được qua hệ thống lọc bằng bông trước để loại tạp chất bụi bịcuốn theo dòng khí sau đó sẽ qua đèn cực tím để khử trùng lần nữa Hàmlượng O2 nạp vào là khoảng 6g/ l dịch nha

- Khi dịch nha và dịch men đã được bơm vào thùng đạt yêu cầu về thể tích(tùy thùng thể tích có thể khác nhau: 325 hl, 350hl) thì ta bắt đầu duy trì nhiệtđộ trong thùng lên men là khoảng 80C trong suốt quá trình lên men

- Do trong quá trình lên men, nấm men sử dụng đường để tạo ra rượu vàCO2 , đồng thời sẽ tỏa ra lượng nhiệt lớn Theo ước tính cứ 1 kg đường thìdịch lên men tỏa ra một lượng nhiệt là 628 kcal Điều này khiến ta phải chú ýđến việc theo dõi và duy trì nhiệt độ trong thùng lên men Nếu không đượccấp lạnh thường xuyên và kịp thời, nhiệt độ của thùng lên men sẽ tăng cao vàphòng lên men chính có thể trở thành một phòng ấm Vì vậy, trong các thùnglên men sẽ có các đường ống làm lạnh kiểu ruột gà hoặc đường ống chạyxung quanh, ở bên trong đường ống này là tác nhân lạnh để duy trì nhiệt độthùng lên men chính ở nhiệt độ cần thiết.

- Tác nhân lạnh ta sử dụng làm lạnh cục bộ là glycol Glycol được đi trong

2 đường ống trong thùng lên men Glycol đi vào làm lạnh và sau khi đi ra sẽđược thu hồi trở về phân xưởng động lực

- Trong thời gian lên men ta phải xả khí bớt khí CO2 để tránh tăng áp suấtgây nổ Khí CO2 xả ra không thoát ra ngoài không khí mà sẽ theo đường ốngquay về phân xưởng động lực để thu hồi và sử dụng vào việc nạp chai, lon.Trên đường ống thu hồi CO2, ta cóù lắp đặt một lantert để loại đi các bọt khíbám theo khí CO2 đi ra ngoài

- Suốt giai đoạn lên men chính mỗi ngày dịch lên men đều được lấy mẫukiểm tra độ Plato của dịch lên men để xác định tốc độ lên men, theo dõi hoạtđộng của nấm len men, qua đó ta sẽ xác định được quá trình lên men đã đếngiai đoạn nào

- Thời gian lên men chính thường vào khoảng 5-7 ngày, có khi đến 8ngày

- Lượng nấm men tiếp vào thùng lên men là 20 triệu tế bào/ml dịch lênmen

 Đối với chế độ nhiệt độ mới mà hiện nay nhà máy đang áp dụng làgiữ nhiệt độ trong suốt thời gian lên men chính ổn định ở 8oC Đến khihàm lượng đường trong dịch lên men chỉ còn khoảng 3,2 oPt thì ta hạnhiệt độ xuống 5oC, rồi xuống 2oC Lúc này thì cũng là thời điểm kếtthúc quá trình lên men chính (hàm lượng đường sót < = 3 oPt).

- Khi hàm lượng đường sót trong dịch nha <=3,0% thì đó chính là thờiđiểm kết thúc quá trình lên men chính

- Cuối quá trình lên men chính ta sẽ hạ nhiệt độ xuống 2oC, để chuẩn bịlên men phụ Lúc này các tế bào nấm men sẽ co lại và lắng xuống đáythùng Ta tháo dịch bia non cho chảy xuống các thùng lên men phụ đặt ởtầng dưới Còn nấm men ở dưới đáy thùng sẽ được bơm thu hồi về để tái sửdụng

* Lên men hiện đại : trong thiết bị thân trụ đáy côn ( Tank_outdoor )

- Nước nha sau khi đã làm lạnh sẽ được bơm vào tank_outdoor với thể tíchlà 1780 hl

- Men giống sau khi được nhân giống hoặc men giống tái sử dụng đã quaxử lý cũng được bơm vào đồng thời

- Cùng lúc đó khí O2 cũng được sục vào để cho nấm men hoạt động tốthơn Khí O2 này cũng đã được vô trùng

- Khi nước nha đã được bơm vào tank đạt yêu cầu về thể tích thì ta bắtđầu cài nhiệt độ cho tank Trong tank có 5 vùng lạnh với hệ thống làm lạnhcục bộ cho từng vùng Đối với men đã dùng nhiều đời thì nhiệt độ cài là 8oC,còn đối với men mới sử dụng đời thứ 1 hay bia xuất khẩu thì nhiệt độ cài đặtlà 9oC Tuy nhiên, nhà máy chỉ thường sử dụng 3 vùng lạnh chính, còn 2 vùnglạnh phụ ở phía trên thì ít khi dùng đến vì dịch lên men không tới đó

- Trong quá trình lên men thì khí CO2 cũng được sinh ra Ban đầu, khi menbắt đầu dậy thì khí CO2 cũng đã xuất hiện nhưng ta không thu về ngay màcho thải ra ngoài trời do lúc đó khí CO2 còn bẩn vì lôi theo nhiều bọt men.Đến ngày thứ 3 hay thứ 4 thì ta mới bắt đầu quá trình thu hồi CO2 Áp suất càiđặt cho tank trong lên men chính là 0.5 bar.

- Khi quá trình lên men chính kết thúc ( ngày thứ 5 hay thứ 6 ) thì ta bắtđầu hạ nhiệt độ ở đáy côn xuống 2oC để nấm men lắng xuống đáy côn vàtiến hành xả bỏ lớp men chết màu vàng nâu ở dưới cùng

- Sau đó ta mới bơm thu hồi lớp nấm men khỏe màu trắng về để tái sửdụng Khi tiến hành thu hồi men thì đồng thời khí CO2 cũng được bơm vào đểhỗ trợ với bơm đẩy men đi, do men thu được ở tank_outdoor có độ đậm đặcrất cao so với men thu được từ thùng lên men chính cổ điển Đến ngày hômsau, ta tiếp tục xả bỏ lớp nấm men còn sót lại ở phía trên cùng Đây là lớpmen yếu và có cả protein kết lắng theo Kế đó, ta mới tiến hành bơm bia nonvề thùng lên men phụ để tiếp tục quá trình lên men phụ và tàng trữ bia

V Lên men phụ.

1 Mục đích

- Đây là giai đoạn rất quan trọng vì trong giai đoạn này sẽ diễn ra sự lắngtrong nhờ hạ nhiệt độ từ quá trình lên men chính sang lên men phụ Ở nhiệtđộ cao của quá trình lên men phụ, các hạt nhỏ không hòa tan tồn tại lởn vởn,đến khi gặp nhiệt độ thấp ở phòng lên men phụ chúng dần dần lắng xuốngđáy thiết bị Mặt khác, ở nhiệt độ thấp, quá trình đông tụ nhựa houblon, đôngtụ các hợp chất tanin – protein cũng diễn ra Tế bào nấm men chịu ảnh hưởngcủa nhiệt độ thấp, của áp suất và nồng độ CO2 cao nên cũng lắng xuống, hấpphụ lên bề mặt tế bào các chất huyền phù khác nhau rồi kéo xuống đáy, tiếp

tục quá trình lên men một cách từ từ Nhờ các hiện tượng trên nên bia trongdần Tuy ở giai đoạn lên men phụ, bia không trong hoàn toàn nhưng nhờ đókhâu lọc bia sẽ trở nên dễ dàng hơn

- Quá trình lên men phụ này được thực hiện khi hàm lượng đườngmaltose và các loại đường đơn khác hầu như đã được chuyển hóa hết thànhrượu, còn hàm lượng đường có khả năng lên men (chủ yếu là maltotrioza)vào khoảng 1 - 1,2% Trong thời gian lên men phụ, nấm men còn lại trong bianon (lúc này dịch lên men đã chuyển hết thành rượu thì sẽ được gọi là bianon) tiếp tục lên men lượng đường còn lại này để tạo ra CO2 và các sản phẩmkhác Đồng thời lúc này hàm lượng điaxetyl tạo thành ở giai đoạn lên menchính được nấm men khử và chuyển thành axetoin, các axit hữu cơ tác dụngvới rượu để tạo thành este

- Vậy mục đích của quá trình lên men phụ và tàng trữ bia là quá trình thuđược một loại nước uống bão hòa CO2, có hương thơm và vị dễ chịu nhờnhững quá trình hóa học và hóa lý phức tạp xảy ra ở điều kiện nhiệt độ thấp

Do đó cũng đã ổn định được thành phần và tính chất cảm quan của sản phẩm

2 Phương pháp thực hiện

- Bia non được cho chảy thế năng xuống bồn lên men phụ Tại phòng lênmen phụ ta sẽ duy trì nhiệt độ của dịch bia non trong thời gian lên men phụ làkhoảng 0 – 2oC

- Ta duy trì ở nhiệt độ 0 - 2oC không bằng tác nhân lạnh như ở bia trongquá trình lên men chính mà bằng cách tác động của nhiệt độ phòng Do đónhiệt độ của phòng lên men phụ cũng rất thấp, khoảng 0 -20C

- Thời gian lên men phụ có thể kéo dài từ 12 – 40 ngày

- Sau khi lên men phụ, bia sẽ được lấy mẫu đem đến phòng kỹ thuật côngnghệ kiểm tra các chỉ tiêu về vi sinh, chỉ tiêu về hóa lý để quyết định xem đãlọc được chưa Các chỉ tiêu hóa lý cần được kiểm tra như sau :

 Độ balling: đối với mỗi loại bia khác nhau thì yêu cầu sẽ khác nhauvà sẽ được đo bằng máy

 Độ trong: thực hiện bằng máy

 Độ màu: thực hiện bằng máy

 pH: pH yêu cầu là 4,1 – 4,3

 Trước khi kiểm tra các chỉ tiêu trên ta phải lọc bia để loại đi khí

CO2 rồi mới tiến hành kiểm tra

Khi mẫu bia lên men phụ được kiểm tra các chỉ tiêu trên đạt yêu cầu thìsẽ được bơm sang phòng lọc để chuẩn bị lọc bia

 Nếu pH của mẫu bia nào cao hơn yêu cầu thì sẽ được pha với thùngbia có mẫu kiểm tra pH thấp để thu được bia có pH đạt yêu cầu Ngược lạithùng bia có mẫu pH thấp thì sẽ được pha với thùng bia có mẫu pH cao

 Độ trong, độ màu, dộ đục hay độ balling không đạt yêu cầu thì tùytrường hợp sẽ có cách giải quyết cho phù hợp Ví dụ nếu độ đục còn cao sovới yêu cầu thì thời gian lên men phụ chưa đủ, cần phải tiếp tục tiến hànhtàng trữ bia tiếp cho đến lúc đạt yêu cầu thì thôi

VI Pha bia

1 Mục đích.

- Bia sau khi len men phụ và tàng trữ sẽ rất đậm đặc, vì thế ta phải phaloãng đến nồng độ mong muốn nhằm đạt hương vị dễ chịu đồng thời tănghiệu quả kinh tế

2 Phương pháp thực hiện :

- Bia sau khi lên men phụ, sẽ được kiểm tra các chỉ tiêu hóa lý, nếu đã đủđiều kiện thì sẽ được bơm theo đường ống sang máy pha bia Cùng lúc đónước cũng sẽ được bơm vào theo một đường ống khác để hòa lẫn với bia lênmen phụ

- Sau khi pha loãng thì lúc này bia có nồng độ loãng hơn và tùy theo mỗiloại bia Tỉ lệ nước và bia hòa trộn với nhau sẽ do máy tự động điều chỉnhtheo yêu cầu mà ta đã cài đặt cho máy (tùy mỗi loại bia mà nồng độ pha sẽkhác nhau)

- Nước pha với bia phải được qua khâu xử lý trước rồi mới được bơm đếnmáy pha Đầu tiên nước sẽ được gia nhiệt lên đến 72oC để dễ dàng khử khíoxy Sau đó nước sẽ vào tháp đuổi khí từ trên xuống và khí CO2 được sục từdưới lên để đuổi oxy Nước sau khi ra từ tháp đuổi khí đã giảm nhiệt độ mộtphần, nhiệt độ nước lúc này là khoảng 60 – 62oC và sau đó được làm lạnhnhanh xuống khoảng 4oC trong thiếi bị làm lạnh bằng glycol Đồng thời, khí

CO2 cũng được sục vào với mục đích loại hết lượng khí oxy còn sót lại trongnước tránh hiện tượng oxy hóa bia

- Nước trước khi được gia nhiệt lên 72oC thì đóng vai trò làm tác nhân giảinhiệt cho nước sau khi đã được đuổi khí (ở giai đoạn trước khi làm lạnh bằngglycol) nhằm tiết kiệm năng lượng

VII Làm lạnh.

1 Mục đích.

- Mặc dù quá trình lọc bia được thực hiện trong thiết bị hoàn toàn kín,nhưng cũng khó tránh khỏi hiện tượng tổn thất khí CO2 trong khi lọc Do đó

trước khi lọc bia, ta phải qua giai đoạn làm lạnh để đưa bia xuống nhiệt độ là

0 - 2oC để giảm mức độ thất thoát CO2 đến mức tối thiểu Mặt khác giải phápnày cũng tạo cho bia điều kiện gây đục ở nhiệt độ thấp, có như vậy thì saunày hiện tượng đó sẽ không bị lập lại trong quá trình bảo quản

2 Phương pháp thực hiện.

- Bia sau khi đã được pha đến nồng độ yêu cầu thì sẽ được bơm sang máylàm lạnh một cấp để hạ xuống nhiệt độ 0 – 2oC Tác nhân giải nhiệt đượcdùng là glycol có nhiệt độ khoảng -10oC Glycol sau khi giải nhiệt sẽ được thuhồi trở về phân xưởng động lực để tái sử dụng lại

VIII Lọc cấp 1 (lọc trong)

1 Mục đích :

- Tách khỏi bia những hạt protein, cặn hoa houblon nhỏ, hạt keo tủa, tếbào nấm men kết lắng … Các cặn này là nguyên nhân gây đục bia

2 Phương pháp thực hiện :

- Bia vào lọc sẽ được bơm chuyển từ máy làm lạnh sang thiết bị lọc ốngtừ đường dưới đáy thiết bị Quá trình lọc này sẽ dùng bột trợ lọc diatomite

Do bột diatomite có khả năng tạo bề mặt lớn nên khả năng hấp phụ mạnh, vìthế nó sẽ giữ lại các chất bẩn trên bề mặt

- Trước hết, ta trộn bột diatomite và nước trong một thùng chứa có cánhkhuấy để tạo nên hỗn hợp huyền phù, rồi bơm hỗn hợp huyền phù đó vàothiết bị lọc ở đường bia đục vào

- Nước trộn bột là nước đã qua xử lý khử khí như nước pha bia Ngoài ratrong thời gian đắp bột thì khí CO2 cũng được sục liên tục vào thùng hòa trộnđể tránh khiù oxy hòa tan vào

- Bột diatomite khi đi vào thiết bị lọc sẽ đắp lên bề mặt các ống lọc mộtlớp áo bột và đây cũng chính là lớp áo lọc Lớp áo lọc này sẽ giữ lại các chấtcặn bẩn mà chỉ cho bia trong thẩm thấu vào bên trong ống đi ra ngoài Biasau khi ra khỏi thiết bị lọc ống sẽ đạt độ trong mong muốn

- Yêu cầu về độ trong tiêu chuẩn là phải < = 0.8 EBC (giá trị này càngnhỏ thì bia càng trong) Thông thường độ trong sau khi lọc cấp 1 mà nhà máyđạt được là khoảng 0.2 – 0.3 EBC

- Tại đầu ra của thiết bị lọc ống có gắn thiết bị theo dõi độ trong của bia

ra lọc để kịp thời xử lý Nếu độ trong đầu ra không đạt yêu cầu thì ta phải chohồi lưu bia để lọc lại đến khi đạt yêu cầu tránh tình trạng làm đục cả thùngbia trong đã lọc

- Nguyên nhân ta phải Dosing trong suốt quá trình lọc: trong thời gian talọc, lớp tế bào nấm men được giữ lại trên lớp áo lọc sẽ tạo thành lớp màngnhớt bao phủ phía ngoài bề mặt lọc làm ngăn cản sự thẩm thấu bia vào bêntrong, tăng thời gian lọc Do đó mục đích của quá trình Dosing là tạo ra lớpmàng xốp giúp cho bia thẩm thấu tốt hơn, bơm lọc không tăng áp suất nhanh

- Tốc độ lọc là 280 – 340 hl / h

- Áp suất vào lọc là 1.8 – 6 bar, có khi lên đến 7 bar

- Áp suất ra lọc là 1.8 – 2.4 bar

- Khi áp suất lọc tăng cao thì ta ngừng Dosing vì lúc đó máy có thể bịnghẹt, nếu ta Dosing tiếp sẽ không có tác dụng tốt mà còn hao bột, lượng bialọc được lại ít Áp suất tăng có thể do nhiều nguyên nhân, thường là do bialên men chưa đạt, còn nhiều tế bào nấm men chưa kết lắng làm cho bia có độđục rất cao, cũng có khi là do công nhân vận hành máy đóng mở sai van

- Bột trợ lọc sau mỗi mẻ lọc sẽ tháo bỏ ra cống, không dùng lại

IX Lọc cấp 2 (lọc ổn định)

1 Mục đích.

- Bia sau khi qua lọc cấp 1 mặc dù đã đạt được độ trong cần thiết nhưngthời gian bảo quản chỉ kéo dài được khoảng 1 tháng do trong bia còn sót lạicác phân tử polyphenol mà bột diatomite không giữ lại được, các tế bào nấmmen lọt qua, các hạt hòa tan dạng keo Các thành phần này sẽ tồn tại và tiếptục xảy ra các biến đổi trong bia thành phẩm làm giảm đi độ bền hóa lý, độbền sinh học của bia Do vậy, lọc cấp 2 là để loại đi các tạp chất này, kéo dàithời gian bảo quản bia từ 6 tháng đến 1 năm

- Bia được xử lý bằng polyamite thường có độ bền cao đối với các hiệntượng vẩn đục khi đưa xuống nhiệt độ thấp lúc tiêu thụ

2 Phương pháp thực hiện :

- Bia đi ra từ thiết bị lọc ống sẽ được bơm dẫn đến thiết bị lọc đĩa Đối vớicấp lọc này ta sử dung bột trợ lọc PVPP (polyvinylpyrolblidone) Đây là loạibột thuộc họ polyamite Nó có tính chất đặc biệt là hấp phụ một cách có chọnlọc các polyphenol, tanin, các chất mang đặc tính phenol, các protein caophân tử, tức là các chất có tính kết tủa ở điều kiện lạnh

- Đầu tiên bột nhựa cũng được cho vào thùng hòa trộn với nước cho đềurồi mới bơm vào thiếi bị lọc

- Hàm lượng bột PVPP đưa vào là 20g/hl đối với bia nội tiêu, và 25 g/hlđối với bia xuất khẩu

- Tốc độ lọc là 280 – 380 hl/h

- Áp suất vào lọc là 2 – 2.4 bar

- Áp suất ra lọc là 1.8 – 2.2 bar

- Bột PVPP rất đắt tiền, ta sẽ thu hồi tái sinh để sử dụng lại Sau mỗi mẻlọc thì lượng bột thất thoát khoảng 1 % do quá trình tẩy rửa hoặc cũng có thể

do bột theo bia trong đi ra ngoài Vì thế, khi bắt đầu mẻ lọc mới thì ta phảikiểm tra và bổ sung lượng bột cho đủ yêu cầu lọc cho mẻ sau

- Cách kiểm tra và bổ sung bột như sau :

 Bột sau khi đã tẩy rửa sẽ cho hồi lưu về thùng hòa trộn

 Ta chiết ra một lượng huyền phù bột – nước vào một ống đong cókhắc vạch thể tích

 Để yên ống đong đóù một thời gian để bột nhựa lắng xuống đáy Tacó được lượng bột có trong một thể tích đã biết trước Từ đó, có thể suy ralượng bột cần bổ sung là bao nhiêu

 Bột nhựa đủ khi hàm lượng bột phải đạt 550 ML trong 1000 ML mẫu

X Lọc chỉ.

1 Mục đích.

- Nhằm loại bỏ các bột lọc ra khỏi máy lọc đĩa nếu có

2 Phương pháp thực hiện :

- Bia sau khi đi ra từ máy lọc đĩa sẽ được bơm đến máy lọc chỉ Nhờ cấutạo của lớp chỉ quấn quanh ống lọc, các hạt bột lọc còn sót sẽ được loại bỏ,bia trong sẽ thẩm thấu vào trong ống và đi ra ngoài

- Quá trình lọc này chỉ đơn thuần là lọc cơ học, không sử dụng bột trợ lọc

XI Bão hòa CO 2

1 Mục đích :

- Khí CO2 có trong bia là do quá qrình lên men rượu Tuy lượng CO2 vẫncó trong bia, nhưng trong thực tế sản xuất, bia sau quá trình lên men đến khi

chiết chai còn phải qua nhiều quá trình xử lý khác, nên không thể tránh khỏiviệc thất thoát và giảm hàm lượng CO2 trên đường vận chuyển đi Nhất là sauquá trình lọc bia, CO2 bị thất thoát khá nhiều nên ta phải bão hòa CO2 đếnnồng độ cần thiết.

- Ngoài ra việc bão hòa đầy đủ CO2 còn có tác dụng làm tăng độ bền chobia trong thời gian bảo quản

2 Phương pháp thực hiện :

- Bia trong đi ra từ máy lọc chỉ sẽ được bơm tới thiết bị PT2 để bão hòa

CO2 Đồng thời CO2 cũng sẽ được dẫn vào trong thiết bị để hòa vào bia Biađã được hòa CO2 sẽ được chuyển đến con heo bão hòa CO2 Đây chính làthiết bị để tính toán tự động hàm lượng CO2 cần thiết phải bão hòa mà ta đãcài đặt cho máy

- Bia sau khi ra khỏi con heo bão hòa CO2 sẽ đạt hàm lượng CO2 yêu cầulà 5.30g/l Nhưng thông thường nó dao động trong khoảng 5.10g/l – 5.40 g/l

- Bia sau khi bão hoà CO2 sẽ được dẫn đến thùng bia TBF (bia sau khilọc) Áp suất thùng chứa bia TBF là 1 – 1.2 bar Thùng bia TBF là thùng 2 vỏđể giữ lạnh cho bia từ 2 – 5oC trong thời gian chờ chiết

- Bia TBF sẽ được nhân viên phòng kỹ thuật công nghệ lấy mẫu kiểm tracác chỉ tiêu hóa lý, chỉ tiêu vi sinh Các chỉ tiêu hóa lý cần kiểm tra :

 Độ balling : đối với mỗi loại bia khác nhau thì yêu cầu sẽ khônggiống nhau và sẽ được đo bằng máy

 Độ trong : thực hiện bằng máy

 Độ màu : thực hiện bằng máy

 Độ chua : đối với bia nội tiêu thì độ chua yêu cầu là 1,2 – 1,5

Trước khi kiểm tra các chỉ tiêu trên ta phải lọc bia để loại đi khí CO2 rồimới tiến hành kiểm tra Khi đo độ chua ta cũng phải đun sôi mẫu bia cần đotrong 1 bình tam giác trước để loại triệt để khí CO2 còn lại, sau đó làm nguộirồi mới bắt đầu đo.

- Nếu các chỉ tiêu trên và chỉ tiêu vi sinh đều đạt yêu cầu tức bia không bịnhiễm vi khuẩn gây bệnh thì mới được chuyển xuống phân xưởng chiết rótđể đóng chai, lon Trường hợp không đạt yêu cầu thì sẽ có biện pháp xử lýthích hợp tương ứng với nó

XII Vệ sinh thiết bị :

1 Bâc ( thùng lắng cặn nóng), thùng lên men chính, thùng lên men phụ, và thùng bia TBF.

- Sau mỗi lần giải nhiệt hết một bâc thì vệ sinh bằng nước thường để xảbỏ các cặn lớn hoa houblon lắng ở giữa đáy thùng

- Mỗi thứ hai đầu tuần thì tẩy rửa lại bằng NaOH 2 – 2.5 % Ngoài ra,nhân viên phải vào trong thùng để cọ rửa dịch nha bám vào bâc

- Đối với các thùng lên men thì chế độ vệ sinh cũng tương tự như bâc

2 Thiết bị giải nhiệt

- Giải nhiệt xong một mẻ sẽ vệ sinh máy bằng dung dịch septacid 0.7%một lần

- Thứ hai đầu tuần, nhân viên phòng APV (phòng tiếp nhận nước nha) sẽtháo máy ra để vệ sinh bề mặt giải nhiệt bên trong bằng dung dịch NaOH nồngđộ 2.0 – 2.5% để tránh cặn bám trên bề mặt các tấm plage giải nhiệt làm giảmkhả năng giải nhiệt của chúng Đồng thời kiểm tra ron ở đầu mỗi ống có mòn

hay không, nếu mòn thì sẽ thay mới để tránh tình trạng xì ra hoặc nước giảinhiệt bị lẫn vào nước nha

3 Đường ống trong phân xưởng lên men

- Kết thúc một mẻ, ta tiến hành vệ sinh một lần :

 Đầu tiên ta cho dung dịch Septacid nồng độ 0.7% chạy tuần hoàntrong các đường ống xuyên suốt phân xưởng lên men trong thời gian là 10 phútvới tốc độ v = 15lit/ phút

 Cho nước thường chạy tuần hoàn thời gian là 10 phút để đuổi hếtacid ra

 Cuối cùng cho chạy nước nóng 95oC tuần hoàn trong thời gian là

15 phút để thanh trùng lại lần cuối

- Thứ 2 đầu tuần ta sẽ tẩy rửa hệ thống đường ống bằng dung dịch NaOHnồng độ 2.0 –2.5 % một lần Cách thực hiện cũng giống như trên nhưng ta thaydung dịch Septacid bằng dung dịch NaOH và cho chạy tuần hoàn trong thờigian là 15 phút

4 Thiết bị lọc

- Sau mỗi mẻ chiết thì ta chỉ vệ sinh bằng nước thường và hơi gió để đuổihết bọt bia

- Sau 2 mẻ thì ta vệ sinh thiết bị bằng dung dịch NaOH 2.0 – 2.5 %

4.1 Máy lọc ống ( CIP FOS )

- Đầu tiên ta đuổi hết bọt bia bằng nước thường cộng với sức gió trongthời gian là 5 – 10 phút

- Chạy dung dịch NaOH 2.0 – 2.5 % Thời gian để gia nhiệt NaOH từnhiệt độ thường lên 60oC trong thời gian khoảng 20 phút

- Ta quầng dung dịch NaOH ở 60oC (chạy không tải) thời gian là 15 phút.

- Đuổi dung dịch NaOH bằng nước nóng trong thời gian 60 – 90 phút chođến khi thử bằng giấy quì thấy không đổi màu

- Chạy dung dịch Septacid 0.1% ở 85oC trong thời gian 60 phút

- Quầng acid ( chạy không tải ) trong thời gian là 15 phút

- Đuổi acid bằng nước nóng trong thời gian là 30 phút

4.2 Máy lọc đĩa ( CIP FOM )

- Đầu tiên ta cũng đuổi hết bọt bia trong thời gian là 45 phút Thời giannày dài hơn máy FOS vì bọt bia giai đoạn này nhiều hơn

- Chạy dung dịch NaOH 2.0 – 2.5 % Thời gian để gia nhiệt NaOH từnhiệt độ thường lên 60oC trong thời gian là 20 phút

- Ta quầng dung dịch NaOH ở 60oC (chạy không tải) trong thời gian là 15phút

- Đuổi dung dịch NaOH bằng nước nóng trong thời gian là 35 – 45 phútcho đến khi thử bằng giấy quì thấy không đổi màu

- Chạy Septacid 0.1% ở 85oC trong thời gian là 20 - 25 phút

- Quầng acid ( chạy không tải ) trong thời gian là 15 phút

- Đuổi acid bằng nước nóng trong thời gian là 25 phút

5 Tank_outdoor :

- Sau mỗi lần lên men một mẻ thì nhân viên phòng lên men lại tiến hànhvệ sinh 1 lần

- Đầu tiên, ta sẽ cho nước thường đi vào trong thời gian là 25 phút

- Kế đến, dung dịch NaOH 2.0 – 2.5 % đi vào trong thời gian là 45 phút

- Dung dịch acid Trimeta nồng độ 8.8 – 9.2 MS/ m3 nước sẽ được đi vàotrong thời gian là 40 phút để đuổi hết xút

- Tiếp theo, ta sẽ chạy bằng dung dịch acid Desi nồng độ 28 – 32 MS/m3nước trong thời gian là 30 phút.

- Sau đó, ta rửa lại tank bằng nước giếng trong thời gian là 5 phút

- Cuối cùng, công nhân sẽ bơm nước thành phố vào trong tank khoảng 5phút để rửa lại lần cuối Người ta sẽ lấy mẫu nước rửa cuối cùng này để đemkiểm tra vi sinh Nếu mẫu nước có vi sinh vật lạ hay vi sinh vật gây bệnh thìquá trình rửa chưa sạch cần phải tiến hành vệ sinh lại

1.2 Nguồn gốc và thành phần nước thải trong quy trình sản xuất bia

 Nấu – đường hĩa: Nước thải của các cơng đoạn này giàu các chất

hydroccacbon, xenlulozơ, hemixenlulozơ, pentozơ trong vỏ trấu, các mảnh hạt vàbột, các cục vĩn…cùng với xác hoa, một ít tanin, các chất đắng, chất màu

 Cơng đoạn lên men chính và lên men phụ: Nước thải của cơng đoạn này

rất giàu xác men – chủ yếu là protein, các chất khống, vitamin cùng với bia cặn

 Giai đoạn thành phẩm: Lọc, bão hịa CO2, chiết bock, đĩng chai, hấp chai.Nước thải ở đây chứa bột trợ lọc lẫn xác men, lẫn bia chảy tràn ra ngồi…

Nước thải từ quy trình sản xuất bao gồm:

- Nước lẫn bã malt và bột sau khi lấy dịch đường Để bã trên sàn lưới,nước sẽ tách ra khỏi bã

- Nước rửa thiết bị lọc, nồi nấu, thùng nhân giống, lên men và các loại thiết

bị khác

- Nước rửa chai và két chứa

- Nước rửa sàn, phịng lên men, phịng tàng trữ

- Nước thải từ nồi hơi

- Nước vệ sinh sinh hoạt

- Nước thải từ hệ thống làm lạnh cĩ chứa hàm lượng clorit cao (tới 500 mg/l), cacbonat thấp

Chuẩn bị nguyên liệu

Nấu – đường hóa

Lọc dịch đường

Nấu hoa

Tách bã Làm lạnh

Lên men chính, phụ

Lọc bia Bão hòa CO 2

Chiết chai, lon

Đóng nắp Thanh trùng Kiểm tra, dán nhãn, nhập kho

1.3 Giới thiệu một số quy trình công nghệ xử lý nước thải sản xuất bia

Hiện nay nhiều mô hình xử lý nước thải sản xuất bia đã được nghiên cứu vàđưa vào ứng dụng ở nhiều nơi trên thế giới cũng như trong nước với nhiều loại vàquy mô khác nhau Nhóm xin đưa ra một số phương án

1.4 Quy trình công nghệ xử lý nước thải Nhà máy bia Việt Nam

1.4.1 Giới thiệu sơ lược về Công ty liên doanh nhà máy Bia Việt Nam (VBL)

Công ty liên doanh nhà máy Bia Việt Nam là công ty liên doanh giữa Tổngcông ty Thương Mại Sài Gòn (SATRA) và tập đoàn Asia Pacific Breweries Ltd.(APBL), liên kết với Heineken N.V (Hà Lan), chuyên sản xuất các loại bia Tiger,Heineken và Bivina tại Việt Nam Được thành lập vào tháng 12/1991 với côngsuất thiết kế ban đầu là 50 triệu lít/năm, đến nay, công suất đã được nâng lên 150triệu lít bia/năm, tổng số vốn đầu tư trên 100 triệu USD Hiện Nhà máy đã có phânxưởng nấu bia hoàn toàn được vi tính hóa, dây chuyền chiết lon công suất 40.000lon/giờ và một dây chuyền chiết chai có công suất chiết 50.000 chai 33cl./giờ hoặc36.000 chai 64cl./giờ Ngoài ra, Nhà máy còn có một dây chuyền chiết bia tươi(draft beer) công suất nhỏ hơn, nhưng tất cả các thiết bị đều được kiểm tra hiệnđại VBL đã vinh dự trở thành nhà máy bia đầu tiên tại Việt Nam được nhậnchứng chỉ Hệ thống Quản lý chất lượng ISO 9002: 1994 và là nhà máy bia đầutiên trên thế giới được công nhận đạt tiêu chuẩn Quản lý Chất lượng ISO 9001:

2000 Gần đây nhất, VBL đã vinh dự đón nhận chứng chỉ ISO 22000:2005 về Antoàn thực phẩm và ISO 14001:2004 về quản lý môi trường Những thương hiệubia nổi tiếng đều được sản xuất tại đây như Heineken, Tiger, Bivina, Amber vàmới đây là bia Coors Light, sản xuất theo công nghệ của Hoa Kỳ Tất cả cácthương hiệu trên đều được người tiêu dùng Việt Nam ưa chuộng

Không chỉ chú trọng đầu tư vào việc sản xuất sản phẩm, VBL luôn đặt côngtác bảo vệ môi trường lên hàng đầu VBL đã đầu tư trên 3 triệu USD cho hệ thống

xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn quốc tế đầu tiên tại Việt Nam, với công suất xử lý1,5 triệu héctôlít nước mỗi năm, xử lý toàn bộ nước thải của nhà máy, từ nước thảicông nghiệp đến nước thải sinh hoạt bằng các phương pháp xử lý yếm khí(anaerobic) và hiếu khí (aerobic) Trong quá trình xử lý, các loại chất thải rắn nhưmảnh thủy tinh, giấy, rác được tách riêng để xử lý Giấy và thủy tinh được táichế nhằm giảm thiểu tối đa việc gây ô nhiễm môi trường Ở cuối hệ thống xử lý

nước thải, VBL đã xây dựng 01 hồ nuôi hàng ngàn con cá diêu hồng và cá chép đểminh chứng cho sự hoàn hảo của chất lượng nước sau khi đã xử lý.

1.4.2 Quy trình công nghệ xử lý nước thải

BỂ NÉN BÙN NÝỚC THẢI

BỂ CÂN BẰNG

Nước thải từ các khu được đưa vào đường cống khu đó Tại đây, ở mỗi đường cống có 2 song chắn rác để loại bỏ rác, cặn kích thước lớn sau đó mới đượcdẫn về hệ thống cống chung của nhà máy Nước thải trong đường cống chung chảy tiếp tục qua lưới chắn rác trước khi đưa vào hố thu Sau đó được bơm lên hệ thống lọc đứng nhằm loại bỏ các tạp chất như hèm bia, vỏ trấu không được giữ lại

ở lưới chắn rác Nước qua lọc tự chảy vào bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và nồng độ chất bẩn Tiếp theo nước được bơm qua bể UASB, trên đường ống nước

từ bể điều hòa qua UASB, Nước được trung hòa bởi hệ thống bơm định lượng

H2SO4 và NaOH Nước sau khi xử lý một phần tại UASB được thu gom bởi máng thu nước và tự chảy qua bể Aerotank có hệ thống sục khí Nước qua xử lý ở

Aerotank được bơm qua bể lắng 2 và nước sau xử lý tràn qua hệ thống máng răng cưa chảy vào bể tiếp xúc với Clo là tác nhân khử trùng và cuối cùng xả ra nguồn tiếp nhận

Rác và cặn lấy ra khỏi lưới chắn rác và lọc đứng bằng phương pháp thủ côngđược đem đi chôn lấp Bùn lấy ra ở bể lắng 2, một phần được tuần hoàn lạiAerotank, một phần được bơm vào bể nén bùn cùng với bùn sinh ra ở UASB Bùnsau khi nén được đưa qua sân phơi bùn để tách nước trước khi đem đi chôn lấp.nước trong quá trình tách nước cho bùn ở bể nén bùn và sân phơi bùn được tuầnhoàn lại bể điều hòa và tiếp tục xử lý

2 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

2.1 Lưới chắn rác.

Nhiệm vụ.

Lưới chắn rác có nhiệm vụ tách các vật thô như giẻ, rác, vỏ đồ hộp, các mẩu

đá, gỗ và các vật khác trước khi đưa vào các công trình xử lý phía sau

Lưới chắn rác có thể đặt cố định hoặc di động, song chắn rác giúp tránh cáchiện tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn và gây tắt nghẽn bơm

Tính toán.

Nước được chảy vào hố thu bằng 2 cống có đường kính D = 0,4m và khoàngcách của 2 cống là 0,6m.

Như vậy chiều dài của lưới chắn rác

L = 2*0,4 + 0,6 + 2*0.2 = 1,8m

Với ld = 0,2m khoảng cách từ 2 cống đến 2 cạnh của lưới chắn rác

Chọn chiều rộng của lưới CR là B=0,3m

Chọn chiều cao lưới CR là H= 0,5m

Q D

n

171.014.3

*1

*3600

*24

2000

*414

.3

*

*3600

*

24

*4







Chọn đường kính ống D = 170mm

Chọn 2 bơm và hai đường ống, 1 dự phòng và 1 làm việc

Bơm phải bơm nước lên độ cao là 6m

Tổn thất áp lực HP = 6 + 1.5=7,5m

Công suất bơm là

KW H

g Q

3600

* 24

* 8 0

* 1000

5 7

* 81 9

* 2000

* 1000

* 1000