Mô tả tóm tắt: Dịch nha ñược bơm từ thùng chứa vào buồng nấu (trực tiếp hay qua ñun sơ bộ), rồi ñược ñun sôi với hoa houblon. Trong quá trình sôi, các protein sẽ keo tụ và lắng xuống cùng với bã hoa và các chất chát (tannin). Mục ñích ñun sôi là vô trùng dịch nha; tạo ra vị cho bia sau này; chiết chất ñắng từ hoa houblon; tăng nồng ñộ dịch nhạ
Các vấn ñề môi trường:
− Tiêu thụ năng lượng cao và ô nhiễm không khí.
Đây là công ñoạn tiêu thụ năng lượng nhiều nhất. Nếu nồi hơi ñun bằng than ñá hay dầu thì sử dụng nhiều hơi sẽ dẫn ñến phát thải nhiều khí carbonic (CO2), oxít lưu huỳnh (SO2), các oxit nitơ (NOx) và các hydrocarbon thơm ña vòng (PAH).
− Mùi: Quá trình nấu dịch nha sẽ sinh ra mùi ñặc trưng có thể gây khó chịu cho những người sống gần ñó.
Các cơ hội SXSH
− Làm giảm sự bay hơịcủa dịch nha: Giảm bay hơi từ 8 - 15% bình thường xuống 5 - 8% sẽ làm giảm ñáng kể tiêu thụ năng lượng.
− Cải tiến sự truyền nhiệt. Làm vệ sinh ñịnh kỳ các ống dẫn hơi ñể tránh tạo cắn trên các ống hơị Nấu dịch nha Dịch nha Hơi Điện Dịch kiềm (soda) Hoa houblon Dịch nha nóng Hơi Mùi Nước thải
− Tận thu nhiệt từ hơi dịch nhạ Sử dụng nhiệt từ hơi của dịch nha bằng cách ngưng nó trong một bộ trao ñổi nhiệt (ñểñun nóng nước). Có thể lắp một vòi hơi ñể tái sử dụng hơi của dịch nha trở lại ñun sôi dịch nhạ
(2). Lên men
Tóm tắt quá trình:
Trong thời gian lên men, nấm men sẽ phát triển và chuyển hoá dịch chiết thành etanol và CO2. Do sự sinh truởng của nấm men (6-7 lần), sẽ có một lượng bã sinh khối ñáng kể từ
thiết bị lên men.
+ Lên men chính: thực hiện ở nhiệt ñộ: 280 - 300. Tế bào nấm men phát triển mạnh, phân huỷ nhiều cơ chất ñể biến thành etanol, CO2, H2Ọ Kết thúc cho ra sản phẩm là bia non còn ñục, có mùi ñặc trưng.
+ Lên men phụ: thực hiện trong các thiết bị kín, nhiệt ñộ: 0 - 50 C. Quá trình lên men chậm, ủ chín bia, có thể kéo dài vài tuần tuỳ theo từng loại biạ
Các vấn ñề môi trường
− Phần bã sinh khối ñóng góp hàm lượng chất hữu cơ vào nước thảị Huyến phù men (gồm men và bia) có BOD rất cao (120.000-140.000 mg/L). Khi thải vào nước cống sẽ gây ô nhiễm nặng và tạo mùi khó chịu khi bắt ñầu phân huỷ.
− Quá trình lên men sinh ra CO2ñóng góp vào hiệu ứng nhà kính. Các cơ hội SXSH
− Tận dụng nhiệt từ dịch nha nóng. VD: dùng nước lạnh làm nguội dịch nha trước khi lên men, sau ñó nước nóng thu ñược sẽ dùng trong các công ñoạn khác.
− Sử dụng bã sinh khối làm sản phẩm hữu ích. Do cặn sinh khối chứa nhiều protein, vitamin, chất béo và khoáng, có thể sử dụng vào mục ñích làm thức ăn gia súc, thức ăn nuôi cá; ở dạng tươi hay sấy khô.
− Ly tâm bã men. Để giảm tổn thất bia và tận dụng sinh khối men, có thể lắp một máy ly lâm ñể tách sinh khối men và bia tươị Sau ñó hồi lưu bia tươi về thiết bị lên men còn sinh khối men thì ñược sử dụng lại hoặc sấy khô ñể bán làm thức ăn gia súc.
− Tái sử dụng CO2. Lắp ñặt nhà máy tinh chế CO2, sử dụng CO2ở các công ñoạn khác
(3). Công ñoạn lọc
Tóm tắt quá trình: Thông thường, bia ñược lọc bằng vật liệu trợ lọc là kieselguhr (một loại khoáng sét). Khi trở kháng cao, thiết bị lọc ñược rửa ngược bằng nước. Các thiết bị lọc khác ñược sử dụng như tấm lọc cao áp, dĩa lọc,...
Lên men
Dịch nha ñược thông khí
Bia tươi
Điện
Khí CO2
Các vấn ñề môi trường quan tâm
− Nước thải
Khi rửa ngược thiết bị lọc, vật liệu lọc ñã sử dụng và men bị giữ lại sẽ theo vào nước thải, làm tăng hàm lượng chất hữu cơ, ñộñục, tạo mùi hôị
− Sức khoẻ nghề nghiệp
Thao tác với kieselguhr có thể gây ra bệnh nghề nghiệp do các hạt bụi mịn, có thể dẫn
ñến các bệnh phổị Các cơ hội SXSH
− Cải thiện hiệu năng lọc (Tăng lượng bia ñược lọc trước khi trở kháng lọc cao) Có thể tăng hiệu năng lọc bằng:
• Giảm hàm lượng men và protein trong bia bằng cách cải tiến quá trình lắng trong buồng lên men và buồng ủ bia, ví dụ thêm chất trợ lắng. Chất lượng malt xấu cũng có thể làm
• quá trình lắng kém trong buồng lên men, có thể phải mua malt chất lượng tốt hơn.
• Lắp thiết bị ly tâm ñể loại men trước khi lọc.
• Tối ưu hoá quá trình lọc nhờ kỹ thuật nhồi vật liệu trợ lọc vào thiết bị.
• Thay kieselguhr bằng perlite (một loại khoáng khác) có ưu ñiểm là có thể tái chế và tái sử dụng ñược.
(4). Súc rửa chai
Mô tả tóm tắt
Chai cũ hay mới ñược súc rửa qua hệ thống rửa; ñầu tiên rửa bằng nước nóng → rửa với dung dịch kiềm nóng → phun và tráng bằng nước nóng → tráng bằng nước lạnh.
Điện Giấy lọc Bột trợ lọc Nước Bia lạnh Lọc Bia tươi Giấy lọc ñã sử dụng
Nước thải với hàm lượng chất hữu cơ cao
NaOH Nước
Khí nén
Chai mới hay cũ
Súc chai
Chai ñã rửa
Thuỷ tinh vỡ Nước thải có pH cao và nhiều chất bẩn
Các vấn ñề môi trường quan tâm
− Nước thải
Nước thải từ khâu rửa chai chứa bụi, bia, giấy vụn (nhãn bóc ra), ñặc biệt có tính kiềm mạnh với pH có thể lên tới 12.
− Tiêu thụ nước
Tiêu thụ nước rửa, tráng và ngâm chai rất cao, ñến 3-4 lít nước/lít thể tích chai cũ. Các cơ hội SXSH
− Giảm tiêu thụ kiềm (NaOH)
• Sửa chữa và bảo dưỡng thích hợp máy bóc nhãn cũ sẽ giúp kéo dài thời gian sử dụng bể xút (lâu thải hơn).
• Lắp 1 bể thu hồi kiềm. Trong những ngày nghỉ cuối tuần, dung dịch kiềm ñược bơm vào một bể lắng kín ñể tách các bụi và vật rắn. Sau ñó tái sử dụng dung dịch kiềm nàỵ Giải pháp này có thời gian hoàn vốn rất ngắn.
• Khống chế nồng ñộ kiềm khoảng 2-3% ñủñể rửạ
− Giảm tiêu thụ nước Tối ưu hoá khu vực rửa ñể tiết kiệm nước:
• Lắp ñặt van tựñộng ñể ngắt vòi nước khi gián ñoạn sản xuất.
• Lắp ñặt các loại vòi rửa hiệu quả hơn
• Nước tráng ở 2 vòng sau cùng có thể dùng lại cho vòng ñầu tiên.
3.2. ÁP DỤNG SXSH TRONG CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM 3.2.1. Tổng quan về quá trình sản xuất 3.2.1. Tổng quan về quá trình sản xuất
− Về cơ bản, công nghệ dệt-nhuộm có 3 giai ñoạn chủ yếu: kéo sợi thành chỉ; dệt vải và xử lý (nấu tẩy); nhuộm và hoàn thiện vảị Trong sốñó các công ñoạn “ướt” như hồ sợi, giặt, nhuộm vải, hoàn tất là ñáng quan tâm về môi trường. Sơñồ công nghệ dệt-nhuộm cho ở hình 3.3.
− Nguyên liệu ñầu có thể là sợi thiên nhiên (sợi bông) hay tơ nhân tạo (polyester, visco,...). Các hóa chất sử dụng trong dệt-nhuộm khá phong phú, gồm hồ (tinh bột hay PVA), chất tẩy trắng (NaOCl, H2O2,...); NaOH, H2SO4; ñặc biệt là các thuốc nhuộm và phụ giạ
3.2.2. Các vấn ñề môi trường
Các vấn ñề môi trường ñối với ngành dệt-nhuộm gồm:
– sử dụng nhiều nước và hoá chất ⇒⇒⇒⇒ tạo ra nước thải có lưu lượng lớn và chứa nhiều chất ô
nhiễm, ñặc biệt là có màu mạnh
– tiêu thụ nhiều năng lượng, sử dụng một số dung môi hữu cơ và hoá chất ⇒⇒⇒⇒ tạo ra khí thải
ạ Tiêu thụ nước
− Công nghiệp dệt nhuộm tiêu thụ nhiều nước cho các công ñoạn “ướt” và rửạ Ước tính cần khoảng 50 ÷ 300 lít nước/kg hàng dệt cho khâu xử lý hoàn tất. Tiêu thụ nhiều nước cũng có nghĩa là lượng nước thải cũng lớn.