10.3.1. Các yếu tố chính trong nhà máy bia ảnh hưởng tới môi trường
Trong quá trình sản xuất bia thường hình thành nên các sản phẩm phụ hoặc các yếu tố tác động xấu tới môi trường xung quanh cần được loại bỏ hoặc tái sử dụng. Các chất thải trong nhà máy bia thường là :
- Nước thải và các chất gây ô nhiễm. - Bụi.
Nước thủy cục Lọc cát Lọc than Xử lý clo
Trao đổi ion Lọc tinh
Đèn UV Bể chứa
- Khí thải từ nhà nấu. - Tiếng ồn.
- Các chất thải khác …
10.3.1.1. Nước thải và các chất gây ô nhiễm
Trừ nước có mặt trong sản phẩm bia hay trong các sản phẩm phụ và lượng nước đã bay hơi, phần nước còn lại cuối cùng được coi là nước thải.
Nước thải trong nhà máy bia bao gồm : Nước thải từ công đoạn nấu :
Nước rửa thiết bị nấu
- Nước rửa thiết bị lọc hèm Nước thải từ quá trình lên men :
- Nước rửa thiết bị : thiết bị lọc bia ,tank lên men, nước thải chữa bã men Nước thải từ công đoạn chiết :
- Nước thải từ quá trình rửa chai , két , lon bia - Nước thải từ quá trình làm lạnh
- Nước thải dung dịch xút loãng sau rửa chai. Nước thải sinh hoạt
Một số thành phần trong nước thải có tác hại với môi trường:
Trong nước thải có một số thành phần khi đưa ra ngoài sẽ có tác động xấu đến môi trường xung quanh :
- Các chất có thể oxy hóa: những chất này có thể bị chuyển hóa nếu có mặt O2. Nếu những chất này không qua xử lý mà đi thẳng vào hệ thống thoát nước, trong trường hợp không được thông khí đầy đủ, chúng có thể oxy hóa một phần và gây thối rữa và tạo mùi hôi thối, đồng thời tiêu diệt các vi sinh vật có mặt trong môi trường nước. Tổng số các chất có thể oxy hóa được thể hiện bằng giá trị COD (lượng oxy yêu cầu cho phản ứng hóa học) tính bằng mg O2/l hoặc giá trị BOD (lượng O2 yêu cầu cho quá trình hóa sinh) đơn vị mg O2/l.
- Photpho dưới dạng photphat: hợp chất photpho cùng với nitơ bậc cao kích thích cho sự phát triển của tảo trên mặt nước, cũng được cọi là chất có hại cho
môi trường. Do đó, trong những năm gần đây, các nhà công nghệ đang cố gắng chuyển sang sử dụng các chất làm sạch không chứa photpho ,
- Nitơ dưới dạng nitrat: ảnh hưởng của nitrat tới môi trường đã thu hút nhiều sự quan tâm. Sự thẩm thấu nitrat vào nước ngầm làm tăng sự ô nhiễm của đất. Trong khi đó, ở các nhà máy bia, axit nitric được sử dụng trong hệ thống CIP để hòa tan cặn.
- Hợp chất halogen hữu cơ (Adsorbable organically bound halogens − ADN): trong sản xuất bia, các hợp chất clo được sử dụng trong công đoạn tẩy trắng, sát trắng.
- Muối của kim loại nặng như: Hg, Pb, Cd, Cr, AOX và các dẫn xuất halogen của hydratcacbon là những chất nguy hiểm bởi vì chúng gây hại rất lớn cho sức khỏe.
- Axit, dung dịch kiềm, những chất làm sạch và những chất khử trùng cùng với thành phần dầu gia nhiệt cũng được coi là những chất có hại cho môi trường và con người.
10.3.1.2. Bụi
Bụi có thể được tạo ra tại công đoạn tiếp nhận, vận chuyển và nghiền malt. Trong phân xưởng nghiền, bụi có thể thu hồi bằng hệ thống hút và lọc bụi. Bụi là thành phần giàu chất hòa tan , tuy nhiên chủ yếu là các chất có thể gây ảnh hưởng xấu cho sản phẩm, vì thế bụi này thường được chứa vào các bao tải để loại bỏ.
10.3.1.3. Tiếng ồn
Nhìn chung, tiếng ồn chủ yếu tạo ra ở các vị trí như sau: - Trong phân xưởng đóng chai.
- Gần máy nén chất làm lạnh và không khí - Gần thiết bị ngưng tụ hơi
- Gần thiết bị nén hơi
Để làm giảm tiếng ồn phát ra, có thể sử dụng các biện pháp :
- Lựa chọn vật liệu xây dựng, ví dụ như kết cấu của tường đôi để ngăn cách âm, cửa sổ kín để hạn chế sự thoát âm ra ngoài.
- Hạn chế sử dụng tường ghép
- Làm vỏ cách âm ở những máy gây ồn lớn.tiếng 10.3.1.4. Các chất thải khác
Tuy nhiên, không phải chỉ có nước thải mà còn các chất thải khác cũng được thải ra từ nhà máy bia. Số lượng thành phần này có thể ước lượng như sau :
Bảng 10.1. Các loại chất thải khác trong nhà máy bia Loại chất thải Lượng trung bình (kg/hl bia)
Bã malt 18,86 Men thừa 2,64 Cặn nóng 1,42 Cặn nguội 0,22 Cặn khoáng 0,62 Bụi malt 0,12 Nhãn / giấy 0,29 Những chất bao gói 0,04
Chất thải rắn được gom lại tập trung về nơi quy định để bán phế liệu ( vỏ chai vỡ, giấy…) hoặc làm thức ăn gia súc ( bã malt, men)
Ngoài những nguồn thải đã đề cập ở trên còn có những thành phần khác được thải ra trong quá trình sản xuất và cần được xử lý, bao gồm :
- Bìa cứng và bìa carton đóng hộp
- Giấy thải từ phòng quản lý và sản xuất. - Kim loại và nhựa thải
- Chất thải của nhà ăn - Bùn vôi
- Mỡ và chất béo - Dung môi
Các thành phần này luôn luôn được tập trung lại một cách riêng rẽ, được bán hoặc được loại bỏ.
10.3.2.Tổng quan về xử lý nước thải
Người ta phân biệt ba phương pháp xử lý nước thải bao gồm: cơ học, hóa học, và sinh học. Việc sử dụng phương pháp nào là phụ thuộc vào đặc tính của nước thải và điều kiện về công nghệ.
10.3.2.1. Phương pháp cơ học
Phương pháp này là giai đoạn xử lý sơ bộ ban đầu, dùng để lọai các tạp chất
không tan trong nước thải. Các phương pháp thường dùng là lọc qua lưới, lắng cyclon thủy lực, quay ly tâm.
10.3.2.2. Phương pháp hóa học và lý học
Phương pháp này thường được sử dụng để thu hồi các chất quý hay để khử các chất độc, các chất có ảnh hưởng xấu đến giai đoạn làm sạch sinh học về sau. Các phương pháp thông thường là oxy hóa, trung hòa, keo tụ, hấp thụ, trích ly, chưng bay hơi, tuyển nổi...
10.3.2.3. Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học để loại bỏ các tạp chất phân tán nhỏ, keo và các chất hòa tan hữu cơ (đôi khi cả chất vô cơ) khỏi nước thải. Cơ sở của phương pháp này là dựa vào sự sống và hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất bẩn hữu cơ trong nước thải, chúng sử dụng các chất hữu cơ trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng để xây dựng tế bào và sinh năng lượng.
Phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học lại được chia làm hai loại tùy theo điều kiện xảy ra của quá trình phân hủy đó là:
Xử lý hiếu khí: Quá trình phân hủy xảy ra với sự có mặt của oxy.
- Xử lý kỵ khí: Quá trình phân hủy xảy ra trong điều kiện không có oxy.