II. Tình hình áp dụng sản xuất sạch hơn trong và ngoài nước
2.1.Cơ hội SXSH ở các công đoạn chính
1. Phương pháp tiến hành
2.1.Cơ hội SXSH ở các công đoạn chính
2.1.1. Các cơ hội SXSH liên quan đến khu vực tiếp nhận sữa tươi Mô tả tóm tắt:
Sữa bò tươi được thu gom ở các trạm và vận chuyển về nhà máy bằng hệ thống xe chuyên dụng. Một vài nhà máy chế biến sữa quy mô nhỏ thường chứa đựng sữa vào các loại bình bằng nhôm hoặc inox khoảng 25 – 50 lít. Sau khi tập trung về nhà máy, sữa được kiểm tra các chỉ tiêu để đảm bảo an toàn chất lượng, sau đó lọc tách tạp nhiễm, phân loại và chuyển vào kho bảo quản lạnh. Nguồn nguyên liệu đầu vào và dòng thải đầu ra tại khu vực tiếp nhận sữa nguyên liệu được trình bày trong hình 1. Nước thải Chất làm lạnh tổn thất Sữa tổn thất Sữa tươi nguyên liệu Nhận sữa, làm sạch và làm lạnh Vệ sinh dụng cụ, thiết bị chứa đựng Kho bảo quản sữa Nước Điện Nước Chất tẩy rửa Xút Axit Nước Chất làm lạnh Điện Nước thải Sữa tổn thất Cặn thô… Nước thải
Các vấn đề môi trường:
Nước được dùng cho việc súc, rửa tank và các thiết bị chứa đựng, bảo quản sữa. Vì vậy, dòng thải từ quá trình này chứa một lượng sữa bị
tổn thất, làm tăng hàm lượng chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải. Ngoài ra, một lượng chất thải rắn cũng được thải ra từ quá trình làm sạch sữa, bao gồm tạp chất bẩn, tế bào vi khuẩn và huyết cầu bám trên đầu vú bò thoát ra khi vắt sữa. Mức độ ô nhiễm của dòng thải trong công đoạn tiếp nhận sữa được trình bày trong bảng 3.3.
Bảng 3.3. Mức độ ô nhiễm của dòng thải từ khu vực tiếp nhận sữa 16 Sản phẩm chính Nước thải (m3/tấn sữa) COD (kg/tấn sữa) Chất béo (kg/tấn sữa) Bơ 0,07 – 0,10 0,1 – 0,3 0,01 – 0,02 Sữa tiệt trùng 0,03 – 0,09 0,1 – 0,4 0,01 – 0,04 Pho mát 0,16 – 0,23 0,4 – 0,7 0,006 – 0,03 Sản phẩm khác 0,60 – 1,00 1,4 – 2,1 0,2 – 0,3 Các cơ hội SXSH: Các cơ hội sản xuất sạch hơn ở khu vực tiếp nhận sữa nguyên liệu chủ yếu tập trung vào việc giảm lượng sữa bị hao tổn thải và giảm lượng nước sử dụng cho quá trình vệ sinh, làm sạch. Giải pháp SXSH đạt được bao gồm:
- Luôn sử dụng ống, vòi dẫn sữa để tránh tổn thất sữa
- Hút cạn sữa trong các thiết bị, dụng cụ chứa trước khi vệ sinh - Chuẩn bị các dụng cụ thích hợp để thu sữa bị tràn
- Phân loại và đánh dấu ống dẫn dầu và ống dẫn sữa, tránh sử dụng nhầm gây kết quả không mong muốn cho sản phẩm.
- Trang bị các tank chứa đựng có khả năng kiểm soát tốt lượng sữa tràn
- Thu thập và xử lý chất thải rắn, không thải vào hệ thống thoát nước - Sử dụng hệ thống CIP cho việc làm sạch bên trong tank và thùng
đựng sữa, bằng cách này có thể làm tăng hiệu quả làm sạch và khử
trùng, giảm lượng sử dụng các chất tẩy rửa - Tái sử dụng nước rửa lần cuối từ hệ thống CIP
- Thu thập nước thải súc rửa bên trong bình đựng và chuyển cho các trang trại làm nước uống cho gia súc.
2.1.2. Các cơ hội SXSH liên quan đến khu vực hoàn nguyên sữa bột Mô tả tóm tắt:
Để đảm bảo đủ sữa nguyên liệu cho quá trình sản xuất, sữa bột sau khi nhập về sẽđược hoàn nguyên trở lại thành sữa nước. Quá trình ủ hoàn nguyên diễn ra trong điều kiện nhiệt độ thấp (4 – 60C) để đảm bảo các thành phần trong sữa trở lại trạng thái ban đầu (hình 2).
Các vấn đề về môi trường:
Vấn đề môi trường liên quan đến khu vực hoàn nguyên sữa chủ yếu là sữa bột bị rơi vãi ra sàn, nền, bụi sữa bột phát tán vào không khí, chất thải rắn (bao bì…) và nước thải vệ sinh có hàm lượng chất hữu cơ cao.
Sữa bột Quá trình hoàn nguyên Điện Nước Chất làm lạnh Bụi sữa bột Chất thải rắn Nước thải Sữa nước
Các cơ hội SXSH:
- Thu gom sữa bột rơi vãi sử tái sử dụng làm thức ăn gia súc
- Kiểm soát lượng bụi sữa bột phát tán vào không khí, nếu mật độ
nhiều cần có biện pháp xử lý thu gom
- Thu gom nước thải rửa đầu có hàm lượng sữa cao sử dụng làm nước uống cho gia súc
- Thu gom nước ngưng, tối ưu hệ thống lạnh tránh tổn thất nhiệt 2.1.3. Các cơ hội SXSH liên quan đến khu vực Li tâm – tiêu chuẩn hóa Mô tả tóm tắt:
Tùy thuộc vào yêu cầu của công nghệ chế biến các sản phẩm sữa khác nhau, người ta có thể li tâm sữa để thu được cream và sữa gầy (li tâm tách béo) hoặc cream và sữa có hàm lượng chất béo định sẵn (li tâm tiêu chuẩn hóa chất béo). Sau khi sữa được điều chỉnh tới hàm lượng chất béo cần thiết sẽ được đưa qua thiết bị thanh trùng để thanh trùng và làm lạnh (hình 3).
Tiêu chuẩn hóa
Hệ thống CIP Sữa gầy Cream Sữa gầy Cream Sữa nguyên Điện Bùn, cặn sữa Nước Chất tẩy rửa Xút, axit Nước thải
Hình 3. Đầu vào và đầu ra khu vực li tâm – tiêu chuẩn hóa
Các vấn đề về môi trường:
Vấn đề về môi trường được quan tâm liên quan đến khu vực li tâm – tiêu chuẩn hóa là lượng nước sử dụng cho rửa và làm sạch thiết bị sản xuất. Dòng thải từ quá trình vệ sinh bao gồm chất ô nhiễm hữu cơ, tạp rắn lẫn trong sữa và các tác nhân sử dụng làm sạch. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Công đoạn li tâm tách béo đã thải ra một lượng bùn thải đặc trong sữa chủ yếu gồm huyết cầu, vi khuẩn, tạp nhiễm bám ở đầu vú bò nhiễm vào sữa tươi nguyên liệu. Nếu lượng bùn này không được xử lý và thải ra môi trường sẽ làm tăng mức độ ô nhiễm hữu cơ của dòng thải. Lưu lượng nước thải và một số thành phần ô nhiễm trong nước thải ở khu vực tách sữa trong sản xuất một số sản phẩm sữa được trình bày trong bảng 8.
Bảng 3.4. Mức độ ô nhiễm của dòng thải khu vực tách béo 16 Sản phẩm chính Nước thải (m3/tấn sữa) COD (kg/tấn sữa) Chất béo (kg/tấn sữa) Bơ 0,20 – 0,30 0,3 – 1,9 0,05 – 0,40 Sữa tiệt trùng 0,30 – 0,34 0,1 – 0,4 0,01 – 0,04 Pho mát 0,06 – 0,30 0,2 – 0,6 0,008 – 0,03 Sản phẩm khác 0,60 – 1,00 1,4 – 2,1 0,2 – 0,3 Các cơ hội SXSH:
Cơ hội SXSH ở khu vực này chủ yếu tập trung vào vấn đề giảm lượng bùn tách ra từ thiết bị li tâm, thu gom và xử lý. Một số giải pháp có thể áp dụng bao gồm:
- Cải thiện phương pháp lọc sữa nguyên liệu ở khu vực tiếp nhận (sử
dụng thiết bị li tâm làm sạch)
- Thu gom nước thải có hàm lượng sữa thải cao sử dụng làm nước uống cho gia súc
- Tuần hoàn nước rửa cuối cho lần vệ sinh tiếp theo 2.1.4. Các cơ hội SXSH liên quan đến khu vực thanh trùng Mô tả tóm tắt:
Trong các nhà máy chế biến sữa quy mô lớn (quy mô công nghiệp), sữa nguyên liệu được thanh trùng theo phương pháp dòng liên tục. Tại một số nhà máy chế biến quy mô nhỏ hơn thường sử dụng phương pháp thanh trùng theo từng mẻ. Trong quá trình thanh trùng, sữa được làm nóng đến khoảng nhiệt độ từ 62 – 650C trong vòng 30 phút đối với thanh trùng theo mẻ và 72 – 780C trong vòng 15 giây (< 15 giây) đối với thanh trùng dòng liên tục. Sau khoảng thời gian thanh trùng sữa được làm lạnh nhanh xuống 100C để phục vụ cho công đoạn tiếp theo (hình 4).
Các vấn đề về môi trường:
Vấn đề môi trường chủ yếu liên quan đến khu vực thanh trùng là sự
tiêu thụ một lượng lớn năng lượng cho quá trình làm nóng. Ngoài ra, quá trình vệ sinh và làm sạch thiết bị cũng sử dụng một lượng nước khá
Thanh trùng Điện Hơi nước Nước làm mát Nước Nhiệt thải Nước thải Sữa sau thanh trùng
Hình 4. Đầu vào và đầu ra khu vực thanh trùng
nhiều, sự tổn thất sữa trong quá trình thanh trùng đã làm tăng mức độ ô nhiễm của dòng thải.
Các cơ hội SXSH:
Các cơ hội SXSH áp dụng cho khu vực thanh trùng sữa chủ yếu tập trung vào cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng. Một số giải pháp đưa ra gồm:
- Đồng bộ hóa sử dụng phương pháp thanh trùng dòng liên tục giúp thuận lợi cho việc điều nhiệt, tránh tổn hao nhiệt. Sử dụng thanh trùng liên tục sẽ hạn chế được số lần vệ sinh thiết bị, từ đó giảm
được lượng nước và hóa chất sử dụng
- Cải tiến, thay thế mới các thiết bị tiêu tốn nhiều nước và năng lượng trong sản xuất. Các thiết bị thanh trùng thể tích lớn nên được sử dụng.
- Thu hồi nước ngưng sử dụng cho quá trình sản xuất tiếp theo
- Thu gom dòng nước thải chứa nhiều sữa cung cấp cho các trang trại như một nguồn thức ăn gia súc.
2.1.5. Các cơ hội SXSH liên quan đến khu vực bao gói và bảo quản Mô tả tóm tắt:
Sữa quá trình chế biến, sản phẩm sẽ được đóng gói hoặc đóng chai tùy theo từng loại sản phẩm. Vật liệu chứa đựng sản phẩm thường là chai thủy tinh, giấy carton, giấy nhôm, giấy chống ẩm… Việc rót chai, đóng hộp thường được làm tự động. Sản phẩm cuối cùng sẽ được bảo quản trong kho cho tới khi tiêu thụ, nhiệt độ kho lạnh tùy vào yêu cầu của mỗi loại sản phẩm (hình 5).
Các vấn đề về môi trường:
Vấn đề môi trường liên quan đến khu vực bao gói và bảo quản là lượng sản phẩm bị thất thoát do lỗi rót và bao gói, nước thải từ quá trình
làm sạch chứa chất hữu cơ, chất tẩy rửa, tiêu hao năng lượng từ kho lạnh, khí thải chứa bụi sữa bột (sản xuất sữa bột)…
Các cơ hội SXSH:
Các cơ hội SXSH áp dụng cho khu vực bao gói và bảo quản sản phẩm tập trung vào cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống làm lạnh và tối ưu hệ thống CIP nhằm giảm lượng nước sử dụng và lượng chất thải hữu cơ trong dòng thải. Giảm thiểu khí thải và bụi sữa bột (sản xuất sữa bột)… Một số giải pháp áp dụng bao gồm:
- Thu gom sản phẩm dư thừa bám trên thiết bị trước khi súc, rửa - Thu thập nước thải có hàm lượng sữa cao sử dụng làm nguồn thức
ăn gia súc - Tối ưu hệ thống rót, đóng gói… tránh tổn thất sản phẩm Sữa bán thành phẩm Đóng gói Kho bảo quản Hệ thống CIP Vật liệu đóng gói Điện Chất làm lạnh Nước Chất tẩy rửa Xút Axit Sản phẩm (Sữa thanh trùng, tiệt trùng, sữa chua, bơ, pho mát…) Vật liệu đóng gói dư thừa và hỏng Sản phẩm rơi vãi Nước thải (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Tái sản xuất các sản phẩm bị lỗi do bao gói có thể sử dụng được - Thu gom các sản phẩm hỏng sử dụng làm thức ăn gia súc
- Tối ưu sự hoạt động của hệ thống phòng lạnh, đóng tất cả các cửa ra vào nhằm giảm sự tiêu hao năng lượng.
- Lắp đặt hệ thống quạt thông gió để giảm bụi, điều hòa không khí khu vực sản xuất
- Lặp đặt hệ thống thu hồi bụi sữa bột, thu gom sử dụng làm thức ăn gia súc
- Sử dụng môi chất làm lạnh là amoniac thay cho freron