MỘT SỐ
HÌNH VỀ
NGHIÊN CỨU ĐIỂN ÁP DỤNG SXSH
GV: ThS. Lý Thuận An Email: lythuanan@gmail.com
ÁP DỤNG SXSH
TRONG CÔNG
NGHIỆP SẢN XUẤT BIA
TỔNG QUAN QUÁ
TRÌNH SẢN XUẤT
(cid:132) Bia là một loại nước giải khát lên men bổ dưỡng, có độ rượu nhẹ (hàm lượng ethanol khoảng 3-6%), có gas (CO2 3-4g/l) có bọt mịn, xốp, hương vị thơm ngon.
(cid:132) Các nguyên liệu chính để sản xuất bia:
(cid:132) malt (đại mạch, tiểu mạch);
(cid:132) nguyên liệu thay thế (gạo, lúa mì, ngô);
(cid:132) hoa houblon;
(cid:132) Men;
(cid:132) một lượng nước rất lớn.
(cid:132) Các công đoạn chính:
(cid:132) đường hóa,
(cid:132) nấu sôi dịch nha với hoa houblon,
(cid:132) lên men bia, lọc
(cid:132) đóng chai
Nguyên
liệu thay thế
Malt
Nước
Nước thải
Xay, nghiền
Đường
hóa
(nấu nha)
Nước thải
Nước gia
Phụ
Lọc dịch
đường
Nước thải Bã malt
Nấu sôi dịch
nha
với hoa
Hoa houblon
Bã
hoa
Tách
bã
Nước thải
Làm
lạnh
Men giống
men chính, phụ
Lên
Nước thải men Bã
Phục hồi men
Chất trợ
lọc
Lọc bia
Nước thải lọc Bã
Bão
hòa
CO2
Nước Xút
Chai
Rửa chai
Nước thải
Chiết chai, đóng
nắp
Thanh
trùng
Nước thải
Các
đề
vấn
môi
trường
(cid:132) Nước thải: sinh ra một lượng nước thải rất lớn với chất hữu cơ cao, pH, nhiệt độ cao
(cid:132) Tiêu thụ nhiều nước và khá nhiều năng
lượng
(cid:132) Mùi từ nhà lên men và phát thải khí từ nồi
hơi
(cid:132) Các chất thải rắn: cặn sinh khối + men dư,
chất trợ lọc
Một số
đặc trưng
bia
nhà
máy
nước thải SG
TCVN 5945 - 1995
Thông Giá số, đơn vị trị
A B C
pH 4,5 – 5,0 6 – 9 9 9
5 – 5,5 – , mg/l 1700 – 2700 20 100 50 BOD5
COD, mg/l 3500 – 4000 50 400 100
SS, mg/l 250 – 300 50 200 100
Tổng 20 – 40 4 8 6 PO4
3-, mg/l -N, mg/l
12 – 15 0,1 10 1 NH3
Các
định
nguyên
liệu và
chất thải
mức tiêu thụ phát sinh
Công Công nghệ Định mức liệu/
nguyên chất thải
nghệ truyền thống
trung bình BAT
bia) Nước (m3/m3 20 – 35 7 – 15 4
Nhiệt 390 250 150
(MJ/100L bia) (kWh/100L bia) Điện 20 16 8 – 12
Malt/nguyên 16 15 malt (kg/100L bia) liệu thay thế 18
NaOH 0,5 0,25 0,1
Chất trợ lọc 570 255 80
(kg/100L bia) Kieselguhr (g/100L bia)
bia) 2,5 18 – 28 5,5 – 12 Nước thải (m3/m3
ở
Các
quan
công
các tâm sản xuất bia
đề vấn môi đoạn chính
trường trong
Malt, Nước
NẤU MẠCH NHA
Mùi bột Bã Nước thải
Ngũ cốc thay malt houblon Hoa Nước, kiềm
LÊN MEN
Men Nước, kiềm
CO2 Men thừa Nước thải
lọc
lọc và men
LỌC BIA
Bột trợ Tấm lọc Nước, kiềm
CO2 Bột trợ Tấm lọc Nước thải
ĐÓNG CHAI
Chai, két, nắp Nhãn, Keo Sôđa Nước
vỡ Chai thừa Bia Nước thải
BIA CHAI
CÁC CƠ HỘI SXSH
(cid:132) Công nghiệp sản xuất bia được đặc trưng bởi sự tiêu thụ nhiều nước và nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao
(cid:132) Có rất ít các nguyên liệu và hóa chất nguy
hại được tiêu thụ
(cid:132) Cơ hội áp dụng SXSH tập trung:
(cid:132) Giảm thiểu tiêu thụ nguyên liệu
(cid:132) Cải tiến hiệu suất quá trình
(cid:132) Xử lý thích hợp các chất thải & sp phụ
QUẢN LÝ NỘI VI
(cid:132) Giám sát lượng nước sử dụng
(cid:132) Công tác vệ sinh
(cid:132) Bão dưỡng
(cid:132) Cân đối nước nóng
(cid:132) Sử dụng hơi
(cid:132) Sử dụng điện
CƠ HỘI SXSH Ở
CÁC CÔNG ĐOẠN
CHÍNH
(cid:132) NẤU SÔI DỊCH NHA VỚI HOA HOUBLON
thùng chứa vào
Dịch nha được bơm từ buồng nấu, rồi được đun sôi với hoa houblon
trình sôi, các protein sẽ
keo tụ
Trong quá lắng xuống cùng với bã hoa và
và các chất chát
(cid:198) Vô trùng dịch nha, tạo ra vị bia, chiết chắt
đắng từ hoa, tăng nồng độ dịch nha
Mô tả
Dịch
nha
NẤU MẠCH NHA
kiềm houblon
Mùi Hơi Nước thải
Hơi Điện Dịch Hoa Nước
Dịch
nha
nóng
Các vấn đề môi trường
(cid:132) Tiêu thụ năng lượng cao và ô nhiễm
không khí
là
năng
nhiều lượng than đá hay dầu
bằng
đoạn tiêu thụ công Đây đun nhất. Nếu nồi hơi (cid:198) CO2, SO2, NOx, PAH
(cid:132) Mùi
nha
khó
đặc khu
sẽ chịu
sinh cho
mùi ra những
Quá trưng dân
cư
trình nấu dịch gây thể có quanh xung
Các
cơ
hội SXSH
(cid:132) Làm giảm sự bay hơi của dịch nha: giảm bay hơi từ 8 – 15% bình thường (cid:198) 5 – 8%: sẽ làm giảm đáng kể tiêu thụ năng lượng
(cid:132) Cải tiến sự truyền nhiệt: làm vệ sinh định kỳ các ống dẫn hơi để tránh tạo cặn trên các ống hơi
(cid:132) Tận thu nhiệt từ hơi dịch nha:
(cid:198) sử dụng nhiệt từ hơi dịch nha để đun nóng
nước, lắp vòi hơi để tái sử dụng
LÊN MEN
Dịch nha
được thông khí
Điện LÊN MEN CO2 Hèm (sinh khối men)
Bia tươi
Mô
tả
(cid:132) Trong thời gian lên men, nấm men sẽ phát triển và chuyển hóa dịch chiết thành etanol và CO2. Do sự sinh trưởng của nấm men (6 – 7 lần), sẽ có một lượng hèm (sinh khối men) đáng kể từ thiết bị lên men
(cid:132) Lên men chính: thực hiện ở nhiệt độ 280 – 300, tế bào nấm men phát triển mạnh, phân hủy nhiều cơ chất (cid:198) ethanol, CO2, H2O. Kết thúc (cid:198) bia non còn đục, có mùi đặc trưng
(cid:132) Lên men phụ: thực hiện trong các thiết bị kín, 0 – 50C. Quá trình lên men chậm, ủ chín bia, có thể kéo dài vài tuần tùy theo từng loại bia
Các
đề
vấn
môi
trường
(cid:132) Phần hèm làm hàm lượng chất hữu cơ trong
nước thải cao
(cid:132) Huyền phù men (men + bia) có BOD rất cao
(120.000 – 140.000mg/l)
(cid:198) Khi thải vào nước cống sẽ gây ô nhiễm nặng và tạo mùi khó chịu khi bắt đầu phân hủy
(cid:132) Quá trình lên men sinh CO2 (cid:198) hiệu ứng nhà
kính
Các
cơ
hội SXSH (cid:132) Tận dụng nhiệt từ dịch nha nóng: dùng nước làm nguội dịch nha trước khi lên men, nước nóng thu được dùng trong các công đoạn khác
(cid:132) Sử dụng hèm làm sản phẩm hữu ích: hèm chứa nhiều protein, vitamin, chất béo và khoáng (cid:198) làm thức ăn gia súc, cá,
(cid:132) Ly tâm hèm: tách sinh khối men và bia tươi
(cid:132) Tái sử dụng CO2: lắp đặt nhà máy tinh chế
CO2 (cid:198) sử dụng cho các công đoạn khác
CÔNG ĐOẠN LỌC lạnh
Bia
đã sử
lọc dụng
LỌC
Giấy lọc Nước thải với hàm lượng CHC cao Điện Giấy lọc Bột trợ Nước
Bia tươi
Mô
tả
(cid:132) Thông thường bia được lọc bằng vật liệu lọc
là Kiesselguhr (một loại khoáng sét)
(cid:132) Khi trở kháng cao, thiết bị
lọc được rửa
ngược bằng nước
(cid:132) Các thiết bị lọc khác được sử dụng: tấm lọc
cao áp, dĩa lọc
Các
đề
vấn
môi
trường
quan
tâm
(cid:132) Nước thải
(cid:132) Khi rửa ngược thiết bị lọc, vật liệu lọc đã sử dụng và men bị giữ lại sẽ theo vào nước thải (cid:198) tăng hàm lượng CHC, độ đục và mùi
(cid:132) Sức khỏe nghề nghiệp
(cid:132) Thao tác với Kieselguhr có thể gây bệnh về phổi
do các hạt bụi mịn của Kieselguhr
Các
cơ
hội SXSH
(cid:132) Cải thiện hiệu năng lọc
(cid:132) Giảm lượng men và protein trong bia bằng cách cải tiến quá trình lắng trong buồng lên men và buồng ủ bia, sử dụng malt có chất lượng tốt để tăng hiệu quả lắng
(cid:132) Lắp thiết bị ly tâm để loại men trước
khi lọc
(cid:132) Thay Kieselguhr bằng Perlite (một loại khoáng khác) có ưu điểm: tái chế và tái sử dụng được
SÚC RỬA CHAI
(cid:132) Chai cũ hay mới được súc rửa qua hệ thống: đầu tiên rửa bằng nước nóng (cid:198) rửa với dung dịch kiềm nóng (cid:198) phun và tráng bằng nước nóng (cid:198) tráng bằng nước lạnh
Chai mới hay cũ
có
SÚC CHAI
Chai
đã rửa
NaOH Nước Khí nén Nước thải và Thủy tinh vỡ pH cao nhiều chất bẩn
Các
đề
vấn
môi
trường
(cid:132) Nước thải
rửa chai chứa bụi, bia, giấy lên
với pH có thể
khâu Nước thải từ vụn, đặc biệt có tính kiềm mạnh tới 12
(cid:132) Tiêu thụ nước
chai
rất cao,
thụ 3 –
Tiêu đến
thể
nước rửa, tráng 4 lít
nước/lít
và tích
ngâm cũ
chai
CÁC CƠ HỘI SXSH
(cid:132) Giảm tiêu thụ kiềm (NaOH):
(cid:132) Sửa chữa và bảo dưỡng
(cid:132) Lắp 1 bể thu hồi kiềm
(cid:132) Khống chế nồng độ kiềm đủ để rửa
(cid:132) Giảm tiêu thụ nước
(cid:132) Lắp van tự động để ngắt vòi khi gián đoạn
sản xuất
(cid:132) Lắp vòi rửa hiệu quả hơn
(cid:132) Tái sử dụng nước ở các công đoạn cuối
ÁP DỤNG SXSH
CÁC DỊCH VỤ
TRONG KHÁCH SẠN
MỘT SỐ
VÍ
DỤ ĐIỂN HÌNH (cid:132) Sử dụng nước thải lần sau cùng từ các máy giặt để dùng cho nhà vệ sinh (cid:198) giảm được 15.900 lít nước sử dụng hằng ngày (cid:198) tiết kiệm được 5.000$ trong 1 năm
Khu nhà trọ hạng sang Apple Farm ở California, Mỹ
(cid:132) Xử lý nước thải trong 3 hồ nối liền nhau thông qua một hệ thống lọc có sự tham gia của thủy sinh vật (cid:198) nước sau xử lý bằng tia cực tím được tưới cây trong khuôn viên khu nghỉ mát (cid:198) tiết kiệm được 3,8 triệu lít nước và hàng ngàn đôla
mát Le Sport
Khu nghỉ ở
St. Lucia
(cid:132) Rác hữu cơ được xén vụn, phân hủy (cid:198) làm thức ăn cho giun ở trại nuôi giun của khu nghỉ mát (cid:198) phân hữu cơ bón cho khu vườn (cid:198) giảm được chất thải và chi phí vận chuyển rác thải ra khỏi hòn đảo
mát đảo Khu nghỉ Great Keppel, Úc
(cid:132) Thay thế Cl2 bằng Natri Cacbonat và dung dịch muối sử dụng trong các hồ bơi
(cid:198) giảm thiểu được các hóa chất độc hại và tiết kiệm 1.500$/năm
Khách sạn Vancouver tại British Columbia, Canada
KHÁCH SẠN ÁP DỤNG SXSH Ở INTER CONTINENTAL SYDNEY
(cid:132) Là 1 khách sạn 5 sao với 498 phòng khách và 500 nhân viên, 4 nhà hàng, các tiện nghi phục vụ các buổi tiệc lớn và dịch vụ phòng phục vụ 24/24
(cid:132) Việc chuẩn bị các bữa ăn, giặt ủi và chùi
rửa diễn ra thường xuyên hằng ngày
(cid:132) Hoạt động từ 1985 và đã cân nhắc về
các vấn đề môi trường.
(cid:132) 1991, khách sạn đã chính thức hóa một
chính sách môi trường
MỤC TIÊU CỦA CHÍNH SÁCH MÔI TRƯỜNG
(cid:132) Chủ động tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên và
năng lượng
(cid:132) Sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn
(cid:132) Giảm thiểu tối đa các sản phẩm bị loại thải
(cid:132) Sử dụng các sản phẩm và các vật liệu ít ảnh
hưởng đến môi trường
(cid:132) Thực hiện các chương trình hành động đem lại các lợi ích về môi trường tại cộng đồng địa phương
(cid:132) Tăng cường giáo dục về nhận thức môi
trường ở trong và ngoài khách sạn
TIẾN TRÌNH THỰC HIỆN
Khách sạn xác định 12 lĩnh vực ưu tiên, bao gồm:
(cid:132) Quản lý chất thải
(cid:132) Bảo tồn năng lượng
(cid:132) Mua sắm sản phẩm
(cid:132) Sử dụng nước
(cid:132) Hành động liên quan đến cộng đồng
(cid:132) Giặt ủi và giặt khô
CÁC Ý TƯỞNG SXSH
(cid:132) Một ủy ban về môi trường được thành lập và kiểm tra về việc quản lý chất thải được tiến hành (cid:198) bản báo cáo đề cập đến nhiều loại rác:
(cid:132) Giấy (tạp chí, carton)
(cid:132) Thủy tinh
(cid:132) Nhựa (hộp đựng sữa,... )
(cid:132) Kim loại
(cid:132) Thức ăn
(cid:132) Nút chai
(cid:132) Tấm ra trải giường cũ
(cid:132) Pin
(cid:132) Các vật dụng vệ sinh, bao bì, nến,...
Giấy và văn phòng phẩm
(cid:132) Tất cả các văn phòng trong khách sạn đều
có thùng đựng giấy:
(cid:132) màu vàng – giấy 1 mặt,
GARBAGE
(cid:132) màu đen – giấy loại bỏ (cid:198) được thu gom
về cơ sở tái chế
GARBAGE
Vận chuyển rác
(cid:132) Tốn kém nhiều chi phí 3 lần/1 tuần
(cid:132) 1992, mua 1 máy nén giấy với giá 5000$
(cid:132) Giấy carton được nén thành các kiện 1/2m3 (cid:198)giảm thể tích (cid:198) thu gom giảm còn 2 lần/ tuần
(cid:132) (cid:198) tiết kiệm được 25.000$/1 năm
Nút chai
(cid:132) Một lượng rượu lớn tiêu thụ tại khách sạn (cid:198)
6.000 nút chai/tháng
(cid:132) Được tái chế (cid:198) quả bóng cricket, các miếng
đệm xe hơi, gạch lót sàn nhà
(cid:132) Khách sạn tặng số nút chai này cho hội cựu chiến binh tự tái chế và bán (cid:198) mua lại xe lăn, phương tiện hỗ trợ cho các bệnh nhân,...
Các định mức về
thắp sáng
(cid:132) Các bóng đèn gắn trên trần nhà quá sáng (cid:198)
thay bóng 150W thành 100W
(cid:132) Tháo bỏ bớt 1 bóng đèn ở một số khu vực
(cid:132) Lắp đặt hệ thống tắt điện tự động mỗi khi
khách khóa cửa ra khỏi phòng
(cid:132) Sử dụng cảm biến ánh sáng ở các lối đi bên
ngoài khách sạn
Các vấn đề
khác
(cid:132) Máy điều hòa: giảm nhiệt độ
(cid:132) Máy nước nóng: từ 960 – 600
(cid:132) Vòi sen phòng tắm: 22 lít/phút – 12
lít/phút
(cid:132) Giặt ủi: tái sử dụng nước ở các công đoạn xả quần áo sau cùng (cid:198) sử dụng lại cho lần giặt đầu
Các biện pháp khác
(cid:132) Huấn luyện cho các nhân viên quản lý
nội vi
(cid:132) Thay thế các toa lét cũ 1 nút xả - 2 nút
xả (cid:198) tiết kiệm nước
(cid:132) Khách sạn yêu cầu các cửa hàng cung cấp giảm bớt các bao bì không cần thiết, sử dụng các sản phẩm dễ phân hủy sinh học
(cid:132) Sử dụng các bình xịt cố định để cung cấp
dầu gội và xà phòng
(cid:132) Các hộp xốp thải bỏ được cung cấp cho trung tâm địa phương dùng để trồng cây
(cid:132) Bếp trưởng của khách sạn đã lập 1 vườn rau
trên sân thượng.
(cid:132) Các loại rau được trồng trong các hộp xốp
thải bỏ.
(cid:132) Vườn rau cung cấp 40% nhu cầu về rau
thơm của khách sạn
(cid:132) Tạo một vườn nuôi giun trong các hộp xốp (cid:198) sử dụng thức ăn thừa nuôi giun (cid:198) sử dụng phân để bón cho vườn rau
LỢI ÍCH
(cid:132) Giảm thiểu lượng CO2 thải vào khí quyển hàng năm: 1.581.749kg do giảm sự tiêu thụ gas và điện
(cid:132) Giảm tiêu thụ nước: 24.950m3/năm
(cid:132) Tiết kiệm được: 279.588$
