Mô tả tóm tắt: Dịch nha được bơm từ thùng chứa vào buồng nấu (trực tiếp hay qua
đun sơ bộ), rồi được đun sôi với hoa houblon. Trong quá trình sôi, các protein sẽ keo tụ và Nấu dịch nha Dịch nha Hơi Điện Dịch kiềm (soda) Hoa houblon Dịch nha nóng Hơi Mùi Nước thải
30
lắng xuống cùng với bã hoa và các chất chát (tannin). Mục đích đun sôi là vô trùng dịch nha; tạo ra vị cho bia sau này; chiết chất đắng từ hoa houblon; tăng nồng độ dịch nha.
Các vấn đề môi trường:
− Tiêu thụ năng lượng cao và ô nhiễm không khí.
Đây là công đoạn tiêu thụ năng lượng nhiều nhất. Nếu nồi hơi đun bằng than đá hay dầu thì sử dụng nhiều hơi sẽ dẫn đến phát thải nhiều khí carbonic (CO2), oxít lưu huỳnh (SO2), các oxit nitơ (NOx) và các hydrocarbon thơm đa vòng (PAH).
− Mùi: Quá trình nấu dịch nha sẽ sinh ra mùi đặc trưng có thể gây khó chịu cho những người sống gần đó.
Các cơ hội SXSH
− Làm giảm sự bay hơi.của dịch nha: Giảm bay hơi từ 8 - 15% bình thường xuống 5 - 8% sẽ làm giảm đáng kể tiêu thụ năng lượng.
− Cải tiến sự truyền nhiệt. Làm vệ sinh định kỳ các ống dẫn hơi để tránh tạo cắn trên các ống hơi.
− Tận thu nhiệt từ hơi dịch nha. Sử dụng nhiệt từ hơi của dịch nha bằng cách ngưng nó trong một bộ trao đổi nhiệt (để đun nóng nước). Có thể lắp một vòi hơi để tái sử dụng hơi của dịch nha trở lại đun sôi dịch nha.
(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 hèm (sinh khối men)
đáng kể từ thiết bị lên men.
+ Lên men chính: thực hiện ở nhiệt độ: 280 - 300. Tế bào nấm men phát triển mạnh, phân huỷ nhiều cơ chất để biến thành etanol, CO2, H2O. Kết thúc cho ra sản phẩm là bia non còn đục, có mùi đặc trưng.
+ Lên men phụ: thực hiện trong các thiết bị kín, nhiệt độ: 0 - 50 C. Quá trình lên men chậm, ủ chín bia, có thể kéo dài vài tuần tuỳ theo từng loại bia.
Các vấn đề môi trường
− Phần hèm đóng góp hàm lượng chất hữu cơ vào nước thải. 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 đầu phân huỷ.
− Quá trình lên men sinh ra CO2đóng góp vào hiệu ứng nhà kính. Lên men
Dịch nha được thông khí
Bia tươi
Điện
Khí CO2
31
Các cơ hội SXSH
− Tận dụng nhiệt từ dịch nha nóng. VD: dùng nước lạnh làm nguội dịch nha trước khi lên men, sau đó nước nóng thu được sẽ dùng trong các công đoạn khác.
− Sử dụng hèm làm sản phẩm hữu ích. Hèm (chứa nhiều protein, vitamin, chất béo và khoáng) có thể sử dụng vào mục đích làm thức ăn gia súc, thức ăn nuôi cá; ở dạng tươi hay sấy khô.
− Ly tâm hèm. Để giảm tổn thất bia và tận dụng sinh khối men, có thể lắp một máy ly lâm để tách sinh khối men và bia tươi. Sau đó hồi lưu bia tươi về thiết bị lên men còn sinh khối men thì được sử dụng lại hoặc sấy khô để bán làm thức ăn gia súc.
− Tái sử dụng CO2. Lắp đặt nhà máy tinh chế CO2, sử dụng CO2 ở các công đoạn khác
(3). Công đoạn lọc
Tóm tắt quá trình: Thông thường, bia được lọc bằng vật liệu trợ lọc là kieselguhr (một loại khoáng sét). Khi trở kháng cao, thiết bị lọc được rửa ngược bằng nước. Các thiết bị lọc khác được sử dụng như tấm lọc cao áp, dĩa lọc,...
Các vấn đề môi trường quan tâm
− Nước thải
Khi rửa ngược thiết bị lọc, vật liệu lọc đã sử dụng và men bị giữ lại sẽ theo vào nước thải, làm tăng hàm lượng chất hữu cơ, độ đục, tạo mùi hôi.
− Sức khoẻ nghề nghiệp
Thao tác với kieselguhr có thể gây ra bệnh nghề nghiệp do các hạt bụi mịn, có thể dẫn
đến các bệnh phổi. Các cơ hội SXSH
− Cải thiện hiệu năng lọc (Tăng lượng bia được 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 Điện Giấy lọc Bột trợ lọc Nước Bia lạnh Lọc Bia tươi Giấy lọc đã sử dụng Nước thải với hàm lượng chất hữu cơ cao
32
• quá trình lắng kém trong buồng lên men, có thể phải mua malt chất lượng tốt hơn.
• Lắp thiết bị ly tâm để 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 điểm là có thể tái chế và tái sử dụng được.
(4). Súc rửa chai
Mô tả tóm tắt
Chai cũ hay mới được súc rửa qua hệ thống rửa; đầu tiên rửa bằng nước nóng → rửa với dung dịch kiềm nóng → phun và tráng bằng nước nóng → tráng bằng nước lạnh.
Các vấn đề môi trường quan tâm
− Nước thải
Nước thải từ khâu rửa chai chứa bụi, bia, giấy vụn (nhãn bóc ra), đặc 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, đến 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 được bơm vào một bể lắng kín để tách các bụi và vật rắn. Sau đó tái sử dụng dung dịch kiềm này. Giải pháp này có thời gian hoàn vốn rất ngắn.
• Khống chế nồng độ kiềm khoảng 2-3% đủđể rửa.
− Giảm tiêu thụ nước Tối ưu hoá khu vực rửa để tiết kiệm nước:
• Lắp đặt van tựđộng để ngắt vòi nước khi gián đoạn sản xuất.
• Lắp đặt các loại vòi rửa hiệu quả hơn
• Nước tráng ở 2 vòng sau cùng có thể dùng lại cho vòng đầu tiên. NaOH Nước Khí nén Chai mới hay cũ Súc chai Chai đã rửa Thuỷ tinh vỡ Nước thải có pH cao và nhiều chất bẩn
33
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 đoạn chủ yếu: kéo sợi thành chỉ; dệt vải và xử lý (nấu tẩy); nhuộm và hoàn thiện vải. Trong sốđó các công đoạn “ướt” như hồ sợi, giặt, nhuộm vải, hoàn tất là đáng quan tâm về môi trường. Sơđồ công nghệ dệt-nhuộm cho
ở hình 3.3.
− Nguyên liệu đầu 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; đặc biệt là các thuốc nhuộm và phụ
gia.
3.2.2. Các vấn đề môi trường
Các vấn đề môi trường đối 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, đặc 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