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

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

i

L I CAM OAN

H và tên: Nguy n Th Trang L p: 23KTMT11 Mã HV: 1581520320011 Chuyên ngành đào t o: K Thu t Môi tr ng Mã s : 60520320 Tôi xin cam đoan quy n lu n v n đ c chính tôi th c hi n d i s h ng d n c a TS

Ph m Nguy t Ánh v i đ tài “Thi t k c i t o h th ng x lý n c th i Công ty Bia -

R u - N c gi i khát Hà N i HABECO”

ây là đ tài th c hi n v i n i dung không trùng l p v i các đ tài lu n v n nào tr c đây, không sao chép c a b t k m t lu n v n nào Các n i dung nghiên c u, k t qu tính toán, b n v k thu t trong lu n v n này là do chính tác gi th c hi n Nh ng s

li u trong các b ng bi u ph c v cho vi c phân tích, đánh giá, tính toán đ c chính tác

gi thu th p t các ngu n khác nhau có ghi rõ trong ph n tài li u tham kh o

N u phát hi n có b t k s gian l n nào tôi xin hoàn toàn ch u trách nhi m v n i dung

lu n v n c a mình Tr ng đ i h c Th y L i không liên quan đ n nh ng vi ph m tác quy n, b n quy n do tôi gây ra trong quá trình th c hi n (n u có)

Hà N i, ngày tháng n m 2017

H c Viên

Nguy n Th Trang

ii

L I C M N

có th hoàn thành lu n v n t t nghi p này, ngoài nh ng c g ng c a b n thân, tôi còn nh n đ c s quan tâm, giúp đ c a các th y cô, b n bè và các cá nhân, t p th t i khu v c nghiên c u

Tôi xin g i l i c m n chân thành đ n t t c các th y cô giáo tr ng i h c Th y l i,

nh ng ng i đã truy n đ t cho tôi nh ng ki n th c và kinh nghi p quý báu trong su t

th i gian h c t p t i tr ng Tôi xin trân tr ng g i l i c m n đ n TS Ph m Nguy t Ánh cùng các th y cô khoa Môi tr ng đã t n tình h ng d n tôi trong su t quá trình

th c hi n lu n v n Các th y cô đã t o m i đi u ki n thu n l i đ tôi hoàn thành đ tài

t t nghi p th c s Tôi c ng chân thành c m n K s Nguy n Ng c Quang (Chuyên viên k thu t Công ty Bia - R u - NGK Hà N i HABECO) đã t o đi u ki n, cung c p

s li u cho tôi th c hi n đ tài này Cu i cùng, tôi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i gia đình, b n bè đã quan tâm, giúp đ , t o đi u ki n đ tôi có th t p trung hoàn thành

đ án t t nghi p th c s

V i v n ki n th c, kinh nghi m và th i gian còn nhi u h n ch nên lu n v n còn nhi u thi u sót, tôi r t mong nh n đ c s ch b o, góp ý c a các th y, cô giáo và b n đ c đ

lu n v n t t nghi p này đ c hoàn thi n h n

Cu i cùng, tôi xin kính chúc quý th y cô và gia đình d i dào s c kh e, thành công trong s nghi p tr ng ng i cao quý

Hà N i, tháng 5 n m 2017

H c viên

Nguy n Th Trang

iii

M c l c

L I CAM OAN i

L I C M N ii

Danh m c b ng v

Danh m c hình vi

M đ u Error! Bookmark not defined CH NG 1 T NG QUAN V CÁC V N NGHIÊN C U 3

1.1 T ng quan v công ngh s n xu t bia và n c th i bia 3

1.1.1 L ch s hình thành c a ngành bia 3

1.1.2 Công ngh s n xu t bia 6

1.1.3 T ng quan v n c th i bia 9

1.2 T ng quan v quá trình sinh h c trong x lý n c th i 12

1.2.1 Khái ni m 12

1.2.2 Phân lo i 12

1.2.3 Vi sinh v t trong x lý n c th i 18

CH NG 2 ÁNH GIÁ HI N TR NG VÀ XU T PH NG ÁN C I T O H TH NG X LÝ N C TH I HI N HÀNH 21

2.1 T ng quan v Công ty Bia – r u – NGK Hà N i (HABECO) 21

2.1.1 Gi i thi u chung v công ty 21

2.1.2 Gi i thi u quy trình công ngh s n xu t bia c a Công ty 24

2.1.3 Hi n tr ng các v n đ môi tr ng c a Công ty 25

2.2 Hi n tr ng h th ng x lý n c th i c a công ty 28

2.2.1 Hi n tr ng h th ng x lý n c th i c a công ty 28

2.2.2 ánh giá hi n tr ng x lý n c th i c a h th ng x lý hi n hành 30

2.3 xu t ph ng án c i t o h th ng x lý n c th i 31

2.3.1 M t s h th ng x lý n c th i bia 31

2.3.2 xu t ph ng án c i t o h th ng x lý n c th i 34

CH NG 3 TÍNH TOÁN THÔNG S THI T K CÁC CÔNG TRÌNH N V 44

3.1 S li u đ u vào đ tính toán 44

3.2 Tính toán thông s thi t k 45

2.3.1 Song ch n rác 45

iv

2.3.2 B đi u hòa 49

2.3.3 B UASB 53

2.3.4 B MBBR 62

2.3.5 B l ng II 73

3.2.6 B kh trùng 77

3.2.7 B nén bùn 78

3.2.8 Tính toán cao trình các công trình đ n v trong h th ng x lý 82

CH NG 4 KHÁI TOÁN KINH T VÀ K HO CH V N H NH TR M X LÝ N C TH I 85

4.1 Khái toán kinh t và kh n ng thu h i v n 85

4.1.1 Tính chi phí c i t o 85

4.1.2 Chi phí v n hành 86

4.1.3 Tính hi u qu kinh t c a vi c t n d ng khí Biogas cho s n xu t 88

4.2 K ho ch qu n lý tr m x lý 88

4.2.1 Nghi m thu công trình: 88

4.2.2 K ho ch qu n lý các công trình đ n v : 89

4.2.3 T ch c qu n lý và k thu t an toàn 90

K T LU N VÀ KI N NGH 92

PH L C 1 95

PH L C 2 96

PH L C 3 97

PH L C 4 98

PH L C 5 99

PH L C 6 100

v

Danh m c b ng

B ng 1-1 Thông s ô nhi m c a n c th i giai đo n r a chai [6] 10

B ng 1-2 Thông s ô nhi m c a n c th i trong công đo n s n xu t [6] 11

B ng 1-3 Các thông s c a các quá trình k khí dùng đ x lý n c th i [8] 16

B ng 1-4 S li u k thu t t k t qu v n hành b ph n ng UASB [9] 16

B ng 2-1 T i l ng các ch t ô nhi m trong n c th i s n xu t bia [10] 27

B ng 2-2 L ng ch t r n phát sinh khi s n xu t 100 lít bia [10] 28

B ng 2-3 B ng các thông s c b n c a các công trình đ n v c a h th ng x lý n c th i công su t 1200 m3/ngđ 30

B ng 3-1 Thông s ô nhi m c a n c th i nhà máy bia (2015) 44

B ng 3-2 H s l u l ng n c th i c a ngu n ti p nh n [14] 45

B ng 3-4 Các th ng s thi t k b đi u hòa 52

B ng 3-5 Thông s thi t k b UASB 61

B ng 3-6 Thông s n c th i đ u vào b MBBR 63

B ng 3-7 Thông s c a giá th 67

B ng 3-8 Thông s thi t k b MBBR 73

B ng 3-9 Các thông s thi t k b l ng II 77

B ng 3-10 Các thông s thi t k b kh trùng 78

B ng 3-11 B ng s li u thi t k b nén bùn 82

B ng 3-12 B ng cao trình đáy c a các công trình đ n v 84

B ng 4-1 B ng chi phí xây d ng các công trình [24] 85

B ng 4-2 B ng chi phí thi t b các công trình 86

B ng 4-3 Chi phí đi n n ng các công trình 87

vi

Danh m c hình

Hình 1-1 Bi u đ v th tr ng Bia Vi t nam 4

Hình 1-2 Bi u đ v th ph n Bia Vi t Nam 4

Hình 1-3 S đ công ngh s n xu t Bia 6

Hình 1-4 S đ phân lo i ph ng pháp x lý n c th i sinh h c 12

Hình 2-1 S đ v trí nhà máy 23

Hình 2-2 S đ dây chuy n công ngh s n xu t bia và dòng th i 24

Hình 2-3 S đ h th ng x lý hi n hành c a nhà máy công su t 1200 m3/ngđ 29

Hình 2-4 S đ h th ng x lý n c th i nhà máy bia Will Brau Gmbh ( c) 32

Hình 2-5 S đ h th ng x lý n c th i nhà máy bia Sài Gòn 32

Hình 2-6 S đ h th ng x lý n c th i nhà máy bia Kim Bài 33

Hình 2-7 S đ h th ng x lý n c th i ph ng án 1 35

Hình 2-8 S đ h th ng x lý n c th i ph ng án 2 37

Hình 2-9 Song ch n rác 38

Hình 2-10 B đi u hòa 39

Hình 2-11 B UASB 41

Hình 2-12 B MBBR 42

Hình 2-13 B l ng Lamella 43

Hình 3-1 Song ch n rác 46

Hình 3-2 B trí t m ch n khí và h ng dòng 55

Hình 3-3 T m ch n khí và h ng dòng 55

Hình 3-4 Giá th F10-4 67

Hình 3-5 Hình nh minh h a b ti p xúc Clo 78

vii

Danh m c ch vi t t t

AOX Adsorbable Organic Halogen

Halogen h u c ASEAN Association of Southeast Asian Nation

Hi p h i các qu c gia ông Nam Á BCN B Công Nghi p

BOD Biochemical Oxygen Demand

Nhu c u oxy sinh hóa BTNMT B Tài Nguyên Môi Tr ng

COD Chemical Oxygen Demand

Nhu c u oxy hóa h c

QCVN Quy chu n Vi t Nam

SS Susspendid Solids

Ch t l l ng TCVN Tiêu chu n Vi t Nam

TCXDVN Tiêu chu n xây d ng Vi t Nam

UASB Uflow Anaerobic Sludge Blanket

X lý k khí qua l p c n l l ng

1

M đ u

1 Tính c p thi t c a đ tài:

Bia là lo i th c u ng đ c con ng i t o ra khá lâu đ i, đ c s n xu t t các nguyên

li u chính là malt, g o, hoa Houblon, n c Công nghi p s n xu t bia đang là ngành

t o ra ngu n thu l n cho ngân sách nhà n c, vì v y trong m y n m qua s n xu t bia

đã có nh ng b c phát tri n khá nhanh Ngoài v n đ ngành bia mang l i nh ng l i ích v kinh t thì v n đ đáng quan tâm h n là nh h ng c a nh ng ch t th i ngành

s n xu t bia đ n môi tr ng, đ c bi t là n c th i

N c th i s n xu t bia có đ c tính chung là ch a hàm l ng l n các ch t h u c hòa tan d phân h y sinh h c (đ ng, tinh b t,…), h p ch t N, h p ch t P và t l BOD/COD t ng đ i cao (0,6 – 0,7) [1] T t c nh ng ch t gây ô nhi m trong n c

th i đ u t các thành ph n nh bã malt, c n l ng trong d ch đ ng lên men, bia th t thoát cùng v i n c th i trong khâu chi t và khâu làm ngu i chai sau khi thanh trùng

N c th i ch a nhi u ch t phân h y sinh h c nên có màu nâu th m

Công ty c ph n Bia - R u - NGK Hà N i (HABECO) có tr s chính t i 183 Hoàng Hoa Thám, Ba ình, Hà N i v i ngành ngh kinh doanh s n xu t n c gi i khát, bia,

r u v i quy mô s n xu t hi n nay là 100 tri u lít/n m [2] N m 2002 khi s n l ng là

40 tri u lít bia/n m, Công ty đã đ u t thi t k h th ng x lý n c th i v i công su t

1200 m3/ngày.đêm t n m 2009 – 2010 đ n nay s n l ng c a Công ty đã t ng lên t i

100 tri u lít bia/n m t ng ng v i l u l ng n c th i d ki n là 3000 m3/ngày.đêm

V i l u l ng n c th i t ng lên 2,5 l n s làm h th ng x lý n c th i c không đáp

ng đ c công su t x lý Theo quan tr c môi tr ng c a Công ty n m 2010 cho th y

n ng đ các ch s ô nhi m c a n c th i nhà máy so v i QCVN 40:2011/BTNMT (c t B) thì BOD (1000 – 1500mg/l) cao g p 30 l n, COD (1500 – 2500mg/l) cao g p

25 l n, SS (500mg/l) cao g p 10 l n [3] Các ch s gây ô nhi m v t m c cho phép

r t nhi u l n, n u không th c hi n c i t o h th ng x lý n c c c a Công ty s không đ m b o đ c ch t l ng n c đ u ra thì n c th i s theo đ ng ng nhà máy

ch y vào đ ng ng chung c a khu v c gây ô nhi m môi tr ng Vi c tính toán và

2

thi t k c i t o nâng công su t x lý c a h th ng x lý n c th i mang ý ngh a thi t

th c đ i v i s phát tri n b n v ng c a Công ty Bia - R u - NGK Hà N i (HABECO)

Do v y, tôi đã ti n hành th c hi n đê tài: “Thi t k c i t o h th ng x lý n c th i

c a Công ty Bia - R u - NGK Hà N i (HABECO)”

2 M c đích c a đ tài:

Thi t k c i t o dây chuy n x lý n c th i nâng công su t x lý lên 3000

m3/ngày.đêm cho Công ty Bia - R u - NGK Hà N i (HABECO)

- Thu th p tài li u v ngành bia và n c th i s n xu t bia, các thông s ô nhi m n c

th i và hi n tr ng x lý n c th i c a Công ty Bia - R u - NGK Hà N i (HABECO)

- Thu th p các ph ng pháp x lý n c th i ngành bia t các tài li u tham kh o

- Thu th p ý ki n c a các chuyên gia có kinh nghi m v x lý n c th i công nghi p

D a vào các tài li u thu th p đ phân tích, l a ch n ph ng án c i t o h th ng x lý

Bia là lo i n c u ng có đ c n th p, m t trong nh ng lo i n c gi i khát yêu thích

nh t trên th gi i, bia có màu vàng r m và có h ng v đ c tr ng không nh m l n v i

b t k lo i n c gi i khát nào Bia th ng dùng cho phái m nh nh ng th c ch t phái

n thích th ng th c bia h n là r u Vì bia là lo i s n ph m không ch cung c p m t

s ch t dinh d ng mà đ c bi t có n ng đ c n th p

Theo các nhà kh o c h c, d ng c n u bia đ u tiên có ngu n g c t ng i Babylon,

đ c ch t o t th k 37 tr c Công nguyên Ng i c Trung Qu c làm bia t lúa mì, lúa m ch Sau đó bia đ c truy n sang Châu Âu và cho đ n th k IX ng i ta b t đ u

bi t đ n hoa Houblon u th k XV, hoa houblon đ c dùng chính th c đ t o

h ng v cho bia

Ngày nay, nguyên li u ch y u đ s n xu t bia v n là Malt, hoa houblon và n c Ngoài ra còn có m t s nguyên li u thay th nh : m , g o, đ ng, m t s ch t ph gia

và v t li u khác

Khi đ i s ng đ c nâng cao thì nhu c u tiêu dùng r u bia, n c gi i khát c ng t ng,

l i là ngành có l i nhu n cao nên là ngành công nghi p tiêu dùng quan tr ng, có m c

t ng tr ng cao Do có v th nh v y nên m c s n xu t và tiêu th bình quân c a th

gi i là 22 lít/ng i/n m; các n c c, B , Anh có m c tiêu th bình quân t 100 –

140 lít/ng i/n m

Châu Á là m t trong nh ng khu v c có m c tiêu dùng bia t ng nhanh, trong đó Trung

Qu c đ ng th nhì trên th gi i v s n xu t Bia (sau M ), v i h n 800 nhà máy bia đ t

s n l ng 137 hectolit vào n m 1993

Ngành s n xu t bia Vi t Nam

4

Vi t Nam bia đ c ng i Pháp du nh p vào cu i th k 19 v i vi c xây d ng 2 nhà máy bia: nhà máy bia Hà N i và nhà máy bia Sài Gòn Qua h n m t th k th ng tr m

và phát tri n, hi n nay Vi t Nam có h n 100 nhà máy bia l n nh trên kh p c n c

Vi t Nam là n c có s n l ng bia s n xu t t ng cao nh t Th gi i Trong giai đo n

10 n m (2005 – 2015), Vi t Nam là n c có s n l ng bia s m xu t t ng cao nh t Th

gi i, đ t 238,8% (trung bình Th gi i ch t ng 17,3%); s n l ng t ng t 1,38 t lít bia (2005) lên 4,67 t lít (2015), t v trí 24 lên v trí th 8 toàn c u [4]

Hình 1-1 Bi u đ v th tr ng Bia Vi t nam Theo th ng kê t Hi p h i Bia – R u – N c gi i khát Vi t Nam, c n c có kho ng

129 c s s n xu t bia, ch có 20/63 t nh thành ph là không có c s s n xu t bia S n

l ng bia s n xu t ch y u t p trung các thành ph l n và khu v c phía Nam do m t

đ dân c đông và thu nh p cao h n m c trung bình, trong đó:Tp H Chí Minh chi m 34,69%, Hà N i 12,64 %, Th a Thiên Hu 6,8 %, Bình D ng 7,58%, Ngh An 5,57%, Qu ng Ngãi 3,59%

5

Theo các chuyên gia, trong th i gian t i đ t ng kh n ng c nh tranh, các doanh nghi p c n t p trung đ u t c i t o, m r ng, nâng công su t các nhà máy quy mô v a

và nh g n v i đ i m i thi t b , công ngh hi n đ i; tuy nhiên, vi c đ u t c n có tr ng

đi m và tránh tràn lan Th c t , trong nh ng n m v a qua, SABECO và HABECO đã liên t c đ u t trang thi t b m i, m r ng đ a bàn và nâng công su t,… S n ph m do hai đ n v này s n xu t đã có th ng hi u, ch t l ng t t, giá th p h n các s n ph m cùng lo i nh p kh u, phù h p v i kh u v ng i Vi t Nam nên đã nhanh chóng kh ng

đ nh v th và chi m l nh đ c th tr ng [5]

- M c đích: malt đã đ c nghi n có di n tích ti p xúc v i n c t ng đ s xâm nh p

c a n c vào các thành ph n c a n i nh di n ra nhanh h n d n đ n quá trình đ ng hóa và th y phân các thành ph n khác nhanh h n và tri t đ h n

- Nghi n bao g m: nghi n khô, nghi n có phun m vào h t, nghi n n c

ng hóa nguyên li u

- Nguyên li u sau khi đã nghi n nh đ c hòa tr n v i n c trong h th ng thi t b

đ ng hóa L ng n c ph i tr n v i b t nghi n ph thu c vào ch ng lo i bia s s n

xu t và đ c tính k thu t c a h th ng thi t b Trong môi tr ng giàu n c, các h p

ch t th p phân t có s n trong nguyên li u s hòa tan vào n c và tr thành ch t chi t

c a d ch đ ng sau này Các h p ch t cao phân t c a c ch t nh tinh b t, protein, các h p ch t ch a Photpho,… s b tác đ ng b i các nhóm enzyme t ng ng là Amylaza, proteaza, photphataza,… khi nhi t đ c a kh i d ch đ c nâng lên đ n các

đi m thích h p cho các enzyme này ho t đ ng D i s xúc tác c a h enzyme th y phân, các h p ch t cao phân t b phân cách thành s n ph m th p phân t và hòa tan vào n c đ tr thành ch t chi t c a d ch đ ng

- Th c ch t c a các quá trình giai đo n này là s th y phân các h p ch t cao phân

t d i s xúc tác c a enzyme

- Trong thành ph n c a các s n ph m th y phân, chi m nhi u nh t v kh i l ng là

đ ng Vì lý do này mà ta quen g i toàn b quá trình th y phân giai đo n này b ng tên g i đ n gi n là quá trình đ ng hóa Nh ng quá trình enzyme quan tr ng nh t là

s th y phân tinh b t, protein và các h p ch t ch a photpho [6]

8

L c bã n u hoa và làm l nh d ch đ ng

- L c bã malt:

S d ng hai lo i thi t b thông d ng nh t: thùng l c đáy b ng và máy l c ép khung

b n u đi m c a máy ép khung b n (so v i thùng l c đáy b ng): nhanh h n, ch t

l ng h n (d ch đ ng trong h n), n ng su t khá n đ nh, không ph thu c vào đ nhuy n và m c đ nghi n c a matl Ngoài ra khi dùng máy ép khung b n l ng n c

r a bã c ng ít h n, th tích bé h n nên chi m ít di n tích h n so v i thùng l c đáy b ng

Nh c đi m c a máy ép khung b n: Dùng lao đ ng c b p nhi u trong quá trình thao tác, nguyên li u dùng cho m t m ph i đ l n

- N u d ch đ ng v i hoa Houblon:

D ch đ ng ban đ u và d ch r a bã đ c tr n l n v i nhau trong thi t b đun hoa, luôn

gi nhi t đ không d i 70oC, đun sôi trong kho ng 1,5 – 2,5 gi , quá trình houblon hóa kho ng 70 phút

Làm l nh và tách c n d ch đ ng

- H th ng c đi n làm ngu i d ch đ ng theo ki u h g m hai b ph n: b làm ngu i d ch đ ng đ n 60oC và h th ng làm l nh d ch đ ng đ n nhi t đ lên men,

g m: máy làm l nh ki u phun, giàn làm l nh đ ng tr c

- H th ng kín làm ngu i và tách c n d ch đ ng g m: thùng làm ngu i kín h nhi t

đ xu ng 60oC và giàn làm l nh ki u kín h nhi t đ xu ng 6 – 10oC Có hai lo i: thùng đ n ch c n ng và thùng đa ch c n ng

- Làm trong bia: dùng máy ly tâm ho c máy l c đ tách c n c a d ch đ ng tr c khi lên men Lên men

Là giai đo n đ chuy n hóa d ch đ ng houblon hóa thành bia d i tác đ ng c a n m men thông qua ho t đ ng s ng c a chúng Ph n ng sinh h c chính c a quá trình này

là t o c n và CO2 Ngoài ra, nhà s n xu t còn thu đ c m t d ch lên men có nhi u c u

t v i t l v kh i l ng c a chúng hài hòa và cân đ i

Quá trình lên men g m 2 giai đo n:

- Giai đo n 1 (Lên men chìm): d ch đ ng Houblon hóa sau khi tách c n và làm l nh

đ n nhi t đ c n thi t (6 – 10 oC), đ c đ a sang khu v c lên men chính g m các thi t

b d ng h Sau khi d ch đ ng đã chi m 1/3 th tích c a thùng lên men thì n p n m men vào d ch Sau đó b m d ch vào đ n th tích c n thi t

9

- Giai đo n 2 (Lên men n i): sau 3 ngày lên men (gi ng lên men chìm), n m men b t

đ u l l ng trên b m t d ch men Th i gian lên men kéo dài 5 – 6 ngày Sau đó bia non đ c đ a đi tàng tr trong 3 tu n ho c h n

Quá trình lên men ph nh m chuy n hóa h t ph n đ ng có kh n ng lên men còn t n t i trong bia non, đ ng th i làm n đ nh thành ph n và tính ch t c m quan c a s n ph m

Tr c lúc ti n hành lên men ph và tàng tr , t t c các lo i thi t b , đ ng ng, b m

và các lo i d ng c có ti p xúc v i bia đ u ph i r a s ch và sát trùng b ng các lo i hóa

ch t và ph ph m hi n đang s d ng xí nghi p, sau đó đ c tráng b ng n c vô trùng Sau khi v sinh thi t b , c a v sinh đóng ch t, CO2 đ c x vào b đ n áp su t 0,1 – 0,2 kg/cm2 và b t đ u n p bia non vào

1.1.3 T ng quan v n c th i bia

Trong quá trình s n xu t:

L ng n c th i chi m hàm l ng l n nh t là n c th i có đ nhi m h u c cao do

đ c tr ng nguyên li u đ u vào là g o, malt v i đ c tính công ngh s n xu t Qua kh o sát công ngh s n xu t h u nh t t c m i công đo n đ u s n sinh n c th i nh sau:

 Công đo n h hóa, đ ng hóa:

N c v sinh ch a các c n l l ng nh là bã malt, g o không hòa tan N c sinh ra là

do quá trình tách n c kh i bã, khi bã đ trên sàn l i ch phân ph i cho các h dân

N c th i công đo n này ch a ch y u là các ch t h u c

 Công đo n đun hoa houblon – l c hoa:

N c r a v sinh thùng n u hoa Houblon, thùng l c bã hoa ch a c n l l ng bao g m: xác hoa Houblon (ch a protein, ch t đ ng,…), ph c protein-phenol, glucozo,…

10

 Công đo n làm l nh lên men:

công đo n làm l nh d ch đ ng b ng máy l nh có th làm rò r NH3, Glycol, n c

r a sàn N c th i này có n ng đ ô nhi m h u c không cao N c rò r trogn các

đ ng ng thi t b d n đ ng lên men, n c v sinh t ng lên men,… Ngoài ra trong công đo n lên men còn có n c r a sàn phòng lên men

 Công đo n r a, chi t chai:

N c th i r a chai c ng là m t trong nh ng dòng th i có ô nhi m l n trong công ngh

s n xu t bia V nguyên lý, chai đ đóng bia đ c r a qua các b c: r a v i n c nóng, r a b ng dung d ch ki m loãng nóng (1 – 3 NaOH), ti p đó là r a s ch b n và nhãn bên ngoài chai, cu i cùng là phun ki m nóng r a bên trong và bên ngoài chai, sau đó r a s ch b ng n c nóng và n c l nh Do đó dòng th i c a quá trình r a chai

có đ pH cao và làm cho dòng th i chung có giá tr pH ki m tính

B ng 1-1 Thông s ô nhi m c a n c th i giai đo n r a chai [6]

Trong n c r a chai có hàm l ng đ ng và k m là do s d ng lo i nhãn dán chai có in

n b ng các lo i thu c in có ch a kim lo i Hi n nay lo i nhãn dãn chai có ch a kim

lo i đã b c m s d ng nhi u n c Trong n c th i có t n t i AOX là do quá trình

kh trùng có dùng ch t kh là h p ch t c a Clo

Nói chung n c th i trong các công đo n s n xu t ch a nhi u các ch t h u c và có các ch s nh sau:

th i trong các nhà máy bia nh sau:

- nh l ng n c c p: 4 – 8 m3/1000 lít bia, t i l ng n c th i 2,5 – 6 m3/lít bia

- T i tr ng BOD5 = 3 – 6 kg/ 1000 lít bia, t l BOD5 : COD = 0,61 – 0,5

Hàm l ng các ch t ô nhi m trong n c th i nh sau:

- BOD5 = 1100 – 1500 mg/l; COD = 1800 – 3000 mg/l

- T ng nito 30 – 100 mg/l; t ng photpho 10 – 30 mg/l

V i các bi n pháp s d ng n c hi u qu nh t thì đ nh l ng n c th i c a nhà máy bia không th th p h n 2 – 3 m3 cho 1000 lít bia thành ph m

Do đ c tính n c th i c a công ngh s n xu t bia có ch a hàm l ng các ch t h u c cao c hai tr ng thái hòa tan và l l ng, trong đó ch y u là hidrocacbon, protein và các axit h u c , là các ch t có kh n ng phân h y sinh h c T l gi a BOD5/COD = 0,61 – 0,5 nên thích h p v i ph ng pháp x lý sinh h c

N c th i tr c khi đ a vào x lý sinh h c c n qua sàng, l c đ tách các t p ch t thô

nh gi y nhãn, nút b c và các lo i h t r n khác i v i dòng th i r a chai giá tr pH

1.2 T ng quan v quá trình sinh h c trong x lý n c th i

1.2.1 Khái ni m

X lý n c th i b ng ph ng pháp sinh h c d a trên ho t đ ng s ng c a vi sinh v t có

kh n ng phân hóa nh ng h p ch t h u c C ch là vi sinh v t có trong n c th i s

d ng các h p ch t h u c và m t s ch t khoáng làm ngu n dinh d ng và t o ra n ng l ng

Trong 3 lo i ph n ng là n ng l ng đ c sinh ra hay h p thu vào Các ch s x,

y, z tùy thu c vào d ng ch t h u c ch a cacbon b oxy hóa

a i u ki n t nhiên

 Ao h sinh h c:

C u t o: H sinh h c là các ao h có ngu n g c t nhiên ho c nhân t o, còn g i là h oxy hóa, là h n đ nh n c th i,… Trong h di n ra quá trình oxy hóa sinh hóa các

ch t h u c nh các loài vi khu n, t o và các loài th y sinh v t khác

Nguyên t c ho t đ ng: Vi sinh v t s d ng oxy sinh ra t rêu t o trong quá trình quang

h p c ng nh oxy t không khí đ oxy hóa các ch t h u c , rong t o l i tiêu th CO2, photphat và nitrat amon sinh ra t s phân h y, oxy hóa các ch t h u c b i vi sinh

v t h ho t đ ng bình th ng c n ph i gi giá tr pH và nhi t đ t i u Nhi t đ không đ c th p h n 6oC Trong quá trình sinh hóa, ng i ta chia h sinh h c ra các

lo i: h hi u khí, h tùy ti n và h k khí [7]

 Cánh đ ng t i và bãi l c:

Cánh đ ng t i và bãi l c là ph ng pháp x lý thích h p trong n c th i sinh ho t có

ch a các thành ph n dinh d ng cho cây nh : đ m, kali, lân,…T l các nguyên t dinh d ng c n cho th c v t N: P: K trong n c th i là 5: 1: 2, trong khi đó phân chu ng là 2: 1: 2 Nh v y n c th i là m t ngu n phân bón t t có l ng nito cao thích h p v i s phát tri n c a th c v t

N c th i công nghi p c ng có th dùng đ t i (n u không ch a các ch t đ c h i

ho c ch a v i hàm l ng không nh h ng đ n s phát tri n th c v t) T ng l ng

mu i không quá 4 – 5 g/l, trong đó mu i dinh d ng 2 g/l

14

tránh cho đ t đai không b d u m và các ch t l l ng b t kín các mao qu n thì

n c th i tr c khi đ a lên cánh đ ng t i, bãi l c c n ph i đ c x lý s b

Nguyên t c ho t đ ng:

Vi c x lý n c th i b ng cánh đ ng t i, cánh đ ng l c d a trên kh n ng gi các

c n n c trên m t đ t N c th i th m vào đ t qua khe l c, nh có oxy trong các l

h ng và l p mao qu n c a l p đ t m t, các vi sinh v t hi u khí ho t đ ng phân h y các

ch t h u c nhi m b n Càng sâu xu ng, l ng oxy càng ít, quá trình oxy hóa các ch t

h u c gi m d n Khi đ n đ sâu nào đó thì đó s ch x y ra quá trình kh Nitrat Quá trình oxy hóa n c th i đã đ c xác đ nh là ch x y ra l p đ t m t t i đ sâu 1,5

m Vì v y, các cánh đ ng t i và bãi l c th ng đ c xây d ng nh ng n i có m c

n c th p h n 1,5 m so v i m t đ t [7]

b i u ki n nhân t o

 Aerotank: là b ph n ng sinh h c đ c làm hi u khí b ng cách th i khí nén và khu y đ o c h c làm cho vi sinh v t t o thành các h t bùn ho t tính l l ng trong

kh p pha l ng

Th c ch t quá trình x lý n c th i b ng b Aerotank qua 3 giai đo n:

Giai đo n 1: T c đ oxy hóa xác đ nh b ng t c đ tiêu th oxy

Giai đo n 2: bùn ho t tính kh i ph c kh n ng oxy hóa, đ ng th i oxy hóa ti p nh ng

h p ch t ch m oxy hóa

Giai đo n 3: giai đo n nito hóa và các mu i Amon [7]

 B l c sinh h c (B Biophin có l p v t li u không th m n c)

B l c sinh h c là công trình nhân t o, trong đó ch t th i đ c l c qua l p v t li u l c

15

a l c sinh h c đ c dùng đ x lý n c th i b ng ph ng pháp sinh h c theo nguyên lý dính bám a l c là các t m nh a, g ,… hình tròn đ ng kính 2 – 4 m, dày

d i 10mm ghép v i nhau thành kh i cách nhau 30 – 40 mm a l c đ c b trí thành dãy n i ti p quay đ u trong b ch a n c th i [8]

Nguyên t c: Khi màng sinh h c ti p xúc v i ch t h u c có trong n c th i sau đó ti p xúc v i oxy ra kh i đ a Nh quay liên t c mà màng sinh h c v a ti p xúc v i không khí v a ti p xúc v i ch t h u c t ng kh n ng phân h y ch t h u c

 M ng oxy hóa:

M ng oxy hóa là d ng c i ti n c a b Aerotank khu y tr n hoàn ch nh, làm thoáng kéo dài v i bùn ho t tính l l ng chuy n đ ng tu n hoàn trong m ng

Do m ng có hi u qu x lý BOD5, Nito, Photpho cao, qu n lý đ n gi n, ít b nh

h ng khi có s thay đ i v thành ph n và l u l ng n c th i đ u vào nên th ng

Quá trình phân h y k khí các h p ch t h u c có trong n c th i, rác th i ho c các

c n bùn, c n th i g m hai giai đo n:

Giai đo n th y phân: d i tác d ng c a các enzyme th y phân do vi sinh v t ti t ra

các ch t h u c s b th y phân – Hidrocacbon (k c các ch t không hòa tan) ph c t p

s thành đ ng đ n gi n; protein s thành albumoz, peptit, axitamin; ch t béo (lipit) thành glyxerin và các axit béo

Giai đo n t o khí: s n ph m th y phân s ti p t c b phân gi i và t o thành s n ph m

16

ch t h u c có trong n c th i, t đó quá trình phân h y x y ra tích c c Các lo i khí

t o ra trong đi u ki n k khí (ch y u là CH4 và CO2) s t o ra dòng tu n hoàn c c b , giúp cho vi c hình thành nh ng h t bùn ho t tính và gi cho chúng n đ nh M t s

b t khí và h t bùn có khí bám vào s n i lên trên m t h n h p phía trên b Khi va

ph i l p l i ch n phía trên, các b t khí b v và h t bùn đ c tách ra l i l ng xu ng

d i gi cho l p bùn tr ng thái l l ng, v n t c dòng h ng lên ph i gi kho ng 0,6 – 0,9 m/h

B ng 1-3 Các thông s c a các quá trình k khí dùng đ x lý n c th i [8] Quá trình Nhu c u oxy hóa h c, COD vào

(mg/l)

Th i gian l u

n c trong

b (h)

T i tr ng ch t

h u c (kgCOD/m3.ngđ)

Hi u su t

kh COD (%) Quá trình ti p

xúc k khí 1500 – 5000 2 – 10 0,48 – 2,4 75 – 90 Quá trình v i

Hi u qu

kh COD (%)

B l c k khí là c t ch a đ y v t li u r n tr là giá th c đ nh cho vi sinh v t k khí

s ng bám trên b m t Giá th có th là s i, đá, than vòng nh a t ng h p, t m nh a,…

Trong b l c k khí do dòng ch y quanh co đ ng th i do tích l y sinh kh i nên d gây

ra các vùng ch t và vùng ch y ng n kh c ph c nh c đi m này c n b trí thêm h

th ng xáo tr n b ng khí biogas sinh ra thông qua h th ng phân ph i khí đ t d i l p

b xáo tr n có th dùng h th ng cánh khu y c khí ho c tu n hoàn khí biogas (đòi h i

ph i có máy nén khí biogas và phân ph i khí nén)

Nguyên lý ho t đ ng: N c th i đ c khu y tr n v i vòng tu n hoàn và sau đó đ c phân h y trong b ph n ng kín không cho không khí vào Sau khi phân h y, h n h p bùn n c đi vào b l ng, n c trong đi ra và bùn s l ng xu ng

Quá trình ti p xúc k khí: quá trình này g m hai giai đo n là phân h y k khí xáo tr n hoàn toàn và l ng ho c tuy n n i tách riêng ph n c n sinh h c và n c th i sau x lý

b i u ki n t nhiên:

18

Ao h k khí là lo i ao sâu các vi sinh v t k khí ho t đ ng s ng không c n oxy c a không khí Chúng s d ng oxy các h p ch t nh nitrat, sulfat,… đ oxy hóa các ch t

h u c thành axit h u c , các lo i r u và khí sinh h c CH4, H2S, CO2,… và H2O Nguyên lý ho t đ ng: N c th i đ c d n vào h đ c đ t chìm đ m b o cho vi c phân ph i c n đ ng đ u trong h C a x n c ra kh i h theo ki u thu n c b m t

và có t m ng n bùn không cho ra cùng v i n c

1.2.3 Vi sinh v t trong x lý n c th i

1.2.3.1 Khái ni m

Vi sinh v t là nh ng sinh v t đ n bào có kích th c nh , không quan sát b ng m t

th ng mà ph i s d ng kính hi n vi Thu t ng vi sinh v t không t ng đ ng v i

b t k đ n v phân lo i nào trong phân lo i khoa h c Nó bao g m c virut, vi khu n, archare, vi n m, vi t o, đ ng v t nguyên sinh,… [7]

X lý sinh h c n c th i th c ch t là l i d ng s s ng và ho t đ ng c a các vi sinh v t

đ th c hi n các d ng phân h y khác nhau S phân h y ch t h u c th ng kèm theo

s thoát khí d i tác d ng c a các enzyme do vi khu n ti t ra [8]

Nhi m v c a công trình k thu t x lý n c th i b ng ph ng pháp sinh h c là t o

đi u ki n s ng và ho t đ ng t t nh t cho các vi sinh v t đ phân h y các ch t h u c

đ c nhanh chóng [8]

1.2.3.2 C ch ho t đ ng c a vi sinh v t

Quá trình bi n đ i bao g m các ph n ng hóa h c bên trong t bào, có hai ph n ng c

b n trong quá trình bi n đ i là ph n ng d hóa và ph n ng đ ng hóa

- Ph n ng d hóa b gãy các m ch, phân chia các phân t h u c ph c t p thành các phân t đ n gi n h n và kèm theo quá trình là s gi i phóng n ng l ng

- Ph n ng đ ng hóa là hình thành các phân t ph c t p h n và đòi h i c p n ng

l ng N ng l ng c p cho ph n ng đ ng hóa th ng l y t n ng l ng đ c gi i phóng ra c a các ph n ng d hóa

Enzyme là ch t xúc tác h u c do t bào s ng sinh ra – là các protein ho c các protein

k t h p v i các phân t vô c ho c h u c có tr ng l ng th p Nh m t ch t xúc tác,

19

enzyme có kh n ng là t ng t c đ ph n ng hóa h c lên g p nhi u l n nh ng b n ch t không b thay đ i [8]

Có hai lo i enzyme: ngo i t bào và n i t bào

- Enzyme ngo i bào là do ch t t bào ti t ra Khi t bào c n ch t n n hay ch t dinh

d ng mà các ch t này không t th m qua v t bào đ c thì Enzyme s chuy n hóa các ch t này thành h p ch t có th d dàng di chuy n vào trong t bào

- Enzyme n i bào là ch t xúc tác cho các ph n ng đ ng hóa bên trong t bào Enzyme đ c bi t nh là m t tác nhân phân lo i và chuy n hóa ch t n n đ n s n ph m

cu i cùng v i hi u su t cao

T bào có th s n xu t ra các enzyme khác nhau ng v i m i lo i ch t n n khác nhau

đ s d ng chúng và có th minh h a b ng ph n ng sau:

Ho t đ ng c a enzyme ch u nhi u nh h ng b i n ng đ pH, nhi t đ và n ng đ

ch t n n M i enzyme có tr s pH và nhi t đ t i u riêng [8]

Cùng v i enzyme n ng l ng c n thi t cho các ph n ng sinh hóa c a t bào N ng

l ng c p cho t bào là n ng l ng đ c gi i phóng ra t các ph n ng oxy hóa các

ch t h u c và vô c (các ph n ng d hóa) ho c do các ph n ng quang h p N ng

l ng này đ c thu nh n và tích tr trong t bào b ng các h p ch t h u c nh t đinh

và đ c dùng đ t ng h p các ch t h u c còn l i thành t bào m i Khi ch t h u c trong n c th i ít d n thì kh i l ng t bào c ng b gi m d n do các ch t đã đ c t bào dùng không đ c thay th k p th i b ng ch t m i N u tình tr ng này kéo dài liên

t c thì t bào không còn kh n ng sinh s n mà ch còn kh n ng đ ng hóa các ch t h u

c đã h p th đ c đ cu i cùng còn l i các t bào là nh ng ch t h u c t ng đ i n

đ nh Quá trình t gi m sinh kh i này g i là giai đo n hô h p n i bào

Vi sinh v t tiêu th các ch t h u c đ s ng, ho t đ ng và đòi h i m t l ng ch t dinh

d ng đ phát tri n, nhu các nguyên t N, S, P, K, Mg, Ca, Cl, Fe, Mn, Mo, Ni, Co,

20

Zn, Cu… Trong đó N, P và K là các nguyên t ch y u, c n đ c đ m b o m t l ng

c n thi t trong x lý sinh hóa

Khi thi u nito lâu dài, ngoài vi c c n tr quá trình sinh hóa các ch t b n h u c , còn

t o ra bùn ho t tính khó l ng

Khi thi u photpho d n đ n s phát tri n vi khu n d ng s i là nguyên nhân chính là cho bùn ho t tính b “ph ng lên”, khó l ng và b cu n theo dòng ch y ra kh i h th ng x

lý, làm gi m sinh tr ng c a bùn ho t tính và gi m c ng đ c a quá trình oxy hóa

Hàm l ng các nguyên t dinh d ng ph thu c vào thành ph n c a n c th i và t l

gi a chúng đ c xác đ nh b ng th c nghi m T l này th ng trong kho ng BOD: N: P=100: 5: 1 Ngoài ra c n m t l ng nh các nguyên t khoáng nh canxi, magie, s t,

đ ng, k m, mangan,… các ch t này th ng có đ trong n c th i sinh ho t Khi x lý

n c th i công nghi p b ng vi sinh nhi u tr ng h p ph i b sung N, P và kh tr c các kim lo i n ng gây h i đ n n ng đ cho phép [8]

21

2.1 T ng quan v Công ty Bia – r u – NGK Hà N i (HABECO)

2.1.1 Gi i thi u chung v công ty

2.1.1.1 L ch s hình thành và phát tri n

T ng công ty R u – Bia – NGK Hà N i (Habeco) đ c chuy n t Doanh nghi p nhà

n c thành l p ngày 16/5/2003 theo quy t đ nh s 75/2003/Q – BCN c a B tr ng

B Công Nghi p (nay là B Công Th ng) trên c s s p x p t i Công ty bia Hà N i

và các đ n v thành viên, hình th c chuy n sang t ch c và ho t đ ng theo mô hình Công ty m - Công ty con t i quy t đ nh s 36/2004/Q – BCN ngày 11/5/2005 c a

Ngày 1 tháng 5 n m 1958, m bia th đ u tiên đ c th c hi n thành công do ông V

V n B c – M t công nhân lành ngh c a nhà máy bia Hommel c k t h p v i s giúp

đ t các chuyên gia bia c a Ti p Kh c Ngày 15 tháng 8 n m 1958, chai bia đ u tiên

c a Vi t Nam mang nhãn hi u Trúc B ch ra đ i, đánh d u m t b c ngo t l n trong ngành công nghi p s n xu t bia t i Vi t Nam C ng t đây, ngày 15 tháng 8 tr thành ngày truy n th ng c a T ng Công ty bia Habeco

N m 1993, nhà máy bia Hà N i chuy n đ i mô hình ho t đ ng, đ i tên thành Công ty Bia Hà N i và đ y m nh quá trình đ i m i thi t b nâng công su t lên 50 tri u lít/n m

22

n n m 2010, công ty th c hi n d án nâng công su t lên 100 tri u lít/n m Sau khi

đ c chuy n thành T ng công ty nhà n c n m 2003, s ki n đánh d u b c ngo t trong m r ng quan h h p tác qu c t là vi c T ng công ty ký h t h p tác chi n l c

v i t p đoàn bia Carlberg vào n m 2007

Ngày 16 tháng 6 n m 2008, Habeco chính th c chuy n đ i mô hình ho t đ ng sang

T ng công ty c ph n v i tên g i chính th c là T ng công ty c ph n Bia – r u –

Hi n t i, T ng công ty có 25 công ty thành viên v i các s n ph m ch l c là bia h i

Hà N i, Bia chai Hà N i 450ml nhãn đ , HANOI BEER Premium, Bia Hà N i 450ml nhãn xanh, Bia Hà N i lon, Bia Trúc B ch, R u Hà N i

T c đ t ng tr ng bình quân trong nh ng n m g n đây bình quân là 20% Doanh thu bình quân t ng m i n m 30% N p ngân sách cho nhà n c bình quân t ng h n 20%

L i nhu n t ng bình quân m i n m 12%

Th c hi n quy t đ nh c a Th T ng Chính Ph v vi c phê duy t Quy ho ch phát tri n ngành Bia – r u – N c gi i khát Hà N i đ n n m 2010 – 2015, T ng công ty Bia – R u – N c gi i khát Hà N i s xây d ng thành m t trong nh ng t ng công ty

v ng m nh, gi vai trò ch đ o trong ngành công nghi p s n xu t Bia, R u, N c

gi i khát đáp ng yêu c u h i nh p, đóng góp tích c c cho n n kinh t đ t n c Trong

su t quá trình ho t đ ng, T ng công ty Habeco đã đ c nhà n c trao t ng nhi u huân, huy ch ng và nhi u gi i th ng cao quý khác

23

2.1.1.2 V trí đ a lý

Hình 2-1 S đ v trí nhà máy Công ty bia Hà N i đ c đ t t i 183 Hoàng Hoa Thám, Ba ình, Hà N i V i di n

tích t ng đ i r ng (5ha), đây là v trí h t s c thu n l i cho vi c s n xu t và l u thông

s n ph m Bên c nh đó v trí này, Công ty có m t ngu n n c h t s c đ c bi t ngay

t i m t b ng s n xu t ây chính là y u t t o ra cái riêng, cu n hút c a bia

24

2.1.2 Gi i thi u quy trình công ngh s n xu t bia c a Công ty

Hình 2-2 S đ dây chuy n công ngh s n xu t bia và dòng th i

25

Thuy t minh dây chuy n s n xu t:

Bia đ c s n xu t t nguyên li u chính là: g o, malt, n c, hoa houblon, men gi ng Malt đ c nghi n thành b t sau đó hòa tr n v i n c theo t l nh t đ nh và ngâm theo yêu c u c a công ngh s n xu t G o nghi n thành b t đ c chuy n đ n n i h hóa T i đây b t đ c hòa tr n v i n c và ngâm trong n i Sau đó đ c c p nhi t

đ phá v màng t bào c a tinh b t, t o đi u ki n bi n chúng thành tr ng thái hòa tan trong dung d ch K t thúc quá trình h hóa, cháo đ c b m chuy n sang hòa tr n v i malt T i n i đ ng hóa, malt đ c tr n đ u v i cháo sau đó đ c và gia nhi t, m c đích đ chuy n các ch t không hòa tan trong malt và nh ng ch t hòa tan trong tinh b t,

t o thành đ ng, các axitamin và nh ng ch t hòa tan khác Sau đó d ch đ c b m đi

l c thô t i n i l c M c đích c a quá trình l c bã malt là tách l ng kh i h n h p đ ti p

t c các b c ti p theo c a ti n trình công ngh , còn pha r n – ph li u s đ c lo i b

ra ngoài Trong quá trình này, n c đ c thêm vào có tác d ng r a bã, đ ng th i đ bù

l i t n th t do bay h i trong khi n u Quá trình l c hoàn thành D ch đ c chuy n sang

n i houblon, n i houblon hóa, ng i ta c p nhi t n u d ch sau khi đã đ c tr n v i hoa houblon trong th i gian kho ng 1 gi nhi t đ 100 – 105oC M c đích c a quá trình houblon là t o cho bia thành ph m có v đ ng, h ng th m và kh n ng t o b t Sau quá trình houblon hóa, d ch đ c chuy n sang thùng l ng xoáy đ ti p t c l c l n

cu i b ng ph ng pháp ly tâm K t thúc quá trình l c thùng l ng xoáy, d ch đ c

b m chuy n đ n thi t b làm l nh nhanh, sau đó đ c s c khí vô trùng và tr n v i men

gi ng r i chuy n đ n thùng lên men, th c hi n quá trình lên men Quá trình lên men

th ng đ c th c hi n qua hai giai đo n đó là: lên men chính và lên men ph K t thúc hai quá trình lên men, d ch có mùi th m và v đ ng đ c tr ng, d ch này đ c g i

là bia bán thành ph m Ti p đó ti n hành loc, s c CO2 đ a đi b o qu n t i thùng thành

ph m đ bia n đ nh Bia đã n đ nh m t ph n đ c đem đi chi t chai, đóng n p, đ a sang thanh trùng, dán nhãn, nh p kho đ tiêu th

2.1.3 Hi n tr ng các v n đ môi tr ng c a Công ty

2.1.3.1 N c th i

N c s d ng cho ho t đ ng s n xu t c a Công ty đ c l y t 2 ngu n ch y u:

26

N c ng m tr c đây là ngu n n c chính cung c p cho các ho t đ ng c a Công ty,

n c đ c khai thác ngay t i khuôn viên c a Công ty t i 4 gi ng khoan Tuy th i gian

g n đây, nhà máy đã chuy n sang dùng ch y u n c máy c a Thành ph cho các công đo n v sinh, còn n c ng m đ cung c p làm n c công ngh trong quá trình

s n xu t

Ngu n n c ng m c a Công ty đ c coi là thành ph n t o nên h ng v bia Hà N i

mà có th phân bi t đ c v i các s n ph m bia khác Tuy nhiên đ đ m b o yêu c u

c a s n ph m công ty đã có h th ng x lý n c c p theo công ngh c a c

V n đ môi tr ng l n nh t trong nhà máy bia là l ng n c th i r t l n ch a nhi u

ch t h u c , pH cao, nhi t đ cao Vi c l u gi và th i b l ng men th i l n và b t

tr l c, v i l c có l n n m men sau m i l n l c làm t i l ng h u c trong n c th i

r t l n Ngu n n c th i không đ c ki m soát và không đ c x lý s d n đ n phân

h y các ch t h u c , làm gi m oxy hòa tan trong n c c n thi t cho th y sinh Ngoài

ra quá trình này còn gây ra mùi khó ch u Các thành ph n khác có trong n c th i nh nitrat, photphat gây ra hi n t ng phì d ng cho các sinh v t th y sinh

Bia ch a ch y u là n c (>90%), còn l i là c n (3 – 6%), CO2 và các hóa ch t hòa tan khác N c th i c a nhà máy bia th ng g m nh ng lo i sau:

N c làm ngu i, n c ng ng t Lo i n c này không thu c lo i n c gây ô nhi m nên có th x lý s b và tái s d ng l i

N c v sinh thi t b nh r a thùng n u, r a b ch a, r a sàn nhà s n xu t Lo i n c này ch a nhi u ch t h u c , c n ph i đ c ti n hành x lý đ làm s ch môi tr ng và tái s d ng l i

N c v sinh các thi t b lên men, thùng ch a đ ng ng, sàn nhà lên men Lo i n c

th i này ch a nhi u xác n m men, xác n m men r t d t phân h y, gây ra tình tr ng ô nhi m nghiêm tr ng Lo i n c này c n có bi n pháp x lý đ c bi t gi m nguy c ô nhi m

N c r a chai đ ng bia Lo i n c th i này c ng gây ô nhi m nghiêm tr ng, n c này không ch ch a các ch t h u c mà còn ch a nhi u các h p ch t màu t m c in nhãn, kim lo i (đ c bi t là Zn và Cu)

Bao g m h i phát sinh t khí th i n i h i trong quá trình n u, h i khí nén b rò r , b i

t quá trình chu n b nguyên li u,… Ngu n b i phát sinh ch y u trong nhà máy bao

g m trong quá trình chu n b nguyên li u, quá trình ti p li u, quá trình xay malt, quá

trình nghi n g o,… Tuy nhiên t i l ng b i đây r t khó c tính ph thu c nhi u

vào các y u t nh lo i nguyên li u, đ m c a nguyên li u, tình tr ng, tính n ng c a thi t b

máy móc…

2.1.3.3 Ch t th i r n

Ch t th i r n c a Công ty đ c chia làm 2 lo i là ch t th i sinh ho t và ch t th i s n xu t

Ch t th i r n sinh ho t đ c thu gom tri t đ vào thùng rác và đ c v n chuy n đ n

bãi chôn l p c a Thành Ph

Ch t th i r n s n xu t khó phân h y bao g m chai v , két nh a, bao bì, thùng

gi y,…Tuy nhiên l ng rác này không l n nên đ c tái ch l i

Ch t th i r n s n xu t d phân h y bao g m bã malt, c n men bia,… s đ c thu gom

hàng ngày bán cho các xí nghi p s n xu t th c n gia súc ho c c s ch n nuôi

V x lý ch t th i r n, Công ty đã ký k t h p đ ng thu gom rác th i thông th ng và

rác th i nguy h i v i các đ n v có gi y phép thu gom Rác đ c thu vào đúng n i quy

đ nh c a Công ty, xe c a Công ty môi tr ng vào đ ch đ n bãi rác Thành Ph

V chai v Chai 0,3 – 0,9 Gây tai n n cho ng i v n hành

Bùn ho t tính Kg 0,3 – 0,4 Gây ô nhi m ngu n n c, đ t, gây mùi

khó ch u Nhãn, gi y Kg 0,9 – 1,5 Gây ô nhi m ngu n n c, đ t, gây mùi

khó ch u

Bã b t tr l c Kg 0,1 – 0,6 Gây ô nhi m ngu n n c, đ t, gây mùi

khó ch u Plastic Kg 0,01 – 0,04 T o ra t i l ng ch t r n cao, bãi ch a l n Kim lo i Kg 0,01 – 0,06 T o ra t i l ng ch t r n cao, bãi ch a l n

2.1.3.4 Ti ng n, đ rung và tác nhân nhi t

Ch y u phát sinh t quá trình ho t đ ng c a các máy móc thi t b nh máy nghi n, máy đóng chai, thi t b làm l nh, b ng chuy n Nhi t t a ra t n i n u, n i h i (ngu n nhi t r t n ng) và t h th ng làm l nh (ngu n nhi t l nh) nh h ng tr c ti p đ n s c

kh e c a công nhân và môi tr ng xung quanh

29

Hình 2-3 S đ h th ng x lý hi n hành c a nhà máy công su t 1200 m3/ngđ

Thuy t minh công ngh

N c th i c a nhà máy t các c ng, rãnh n c thu gom t i m t đ ng ng chung c a

nhà máy đi đ n khu x lý t p trung N c th i đi qua song ch n rác đ lo i b các t p

ch t r n có kích th c l n có th gây ra các s c trong quá trình v n hành h th ng

nh làm t c đ ng ng, máy b m, làm gi m hi u qu c a h th ng x lý Sau đó n c

đi vào b MBBR là b x lý sinh h c s d ng các giá th sinh h c, t i đây x y ra quá

trình oxy hóa và nitrat nên gi m hàm l ng COD, BOD5, Nito, photpho Ti p theo

n c đi sang b l ng ly tâm đ lo i b c n l l ng Cu i cùng là sang b kh trùng và

th i ra ngu n ti p nh n

Các thông s c b n c a h th ng x lý n c th i [12]

- L ng n c th i x lý 1200 m3/ngđ

- Công su t trung bình theo gi : 50 m3/h

- Công su t t i đa theo gi : 101 m3/h

30

B ng 2-3 B ng các thông s c b n c a các công trình đ n v c a h th ng x

lý n c th i công su t 1200 m3/ngđ Công trình

- H th ng x lý đã v n hành t lâu d n đ n thi t b máy móc h h ng, l i th i

- V i công ngh x lý ch s d ng b MBBR s không b o đ m đ c các thông s ô nhi m đ t tiêu chu n x th i Theo b ng 2 – 1 v các thông s ô nhi m c a n c th i công ty có ch s BOD = 1500 mg/l V i hi u su t x lý BOD c a b MBBR đ t 80 – 90%, thì n ng đ BOD sau khi x lý là 150 mg/l cao g p 3 l n giá tr BOD trong c t B QCVN 40:2011/BTNMT

- H th ng x lý hi n không đáp ng đ c công su t n c th i th i ra H th ng x

lý n c th i v i công su t 1200 m3/ngđ đ c Công ty đ u t xây d ng và đ a vào v n hành t n m 2002, khi đó s n l ng c a Công ty là 40 tri u lít/n m T i l ng n c

th i có th tính suy ra t s n l ng s n xu t C th là:

L ng n c th i t ng ng v i 40 tri u lít bia/n m:

L ng n c th i trung bình trong m t ngày c a Công ty:

(100.000 240.000) 333 800

300

(m3/ngày) Trong đó:

300: Là s ngày làm viêc (đã tr các ngày ngh )

T n m 2010 đ n nay s n l ng c a Công ty đã t ng lên 100 tri u lít bia/n m L ng

H th ng x lý c công su t 1200 m3/ngđ s không đáp ng đ c l ng n c th i c a nhà máy khi s n l ng t ng lên 100 lit bia/n m v i l ng n c th i d ki n m t ngày

c a nhà máy là 833÷2000 m3/ngđ Và đ ph c v cho vi c m r ng s n xu t sau này Công ty nên c i t o h th ng x lý n c th i v i công su t thi t k d ki n 3000

m3/ngđ

2.3 xu t ph ng án c i t o h th ng x lý n c th i

2.3.1 M t s h th ng x lý n c th i bia