I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ 1.1.Tình hình phát triển ngành công nghiệp sản xuất bia giới Trên giới, bia coi mặt hàng nước giải khát có mức tiêu thụ lớn sản phẩm có bề dày lịch sử phát triển lâu đời Trên giới có nhiều tập đoàn, công ty xuyên quốc gia Heniken, Tiger, Will, Huda…Do nhu cầu ngày lớn nên công ty ngày cải tiến suất chất lượng mở rộng thị trường toàn cầu Thống kê năm 2011 từ Euromonitor cho biết, Châu Á khu vực dẫn đầu giới lượngtiêu thụ bia với 64 tỷ lít, Châu Mỹ (57 tỷ lít) Châu Âu (51 tỷ lít) Nhưng xét sức uống đầu người Châu Á chưa thể đối thủ xứng tầm với cư dân trưởng thành Châu Âu Một số thông tin từ kết khảo sát: CH Czech đứng đầu giới tỉ lệ bia tiêu thụ đầu người với 174 lít (306 lon)/người/năm, xếp sau Ireland (148 lít/người/năm) Áo (123 lít/người/năm) Nhật Bản quốc gia dẫn đầu Châu Á tỉ lệ bia tiêu thụ đầu người với 64 lít/người/năm - Xếp thứ 41 giới Dự đoán lượng bia tiêu thụ Châu Á đạt mức tăng trưởng 4,8% năm, Việt Nam, Lào, Campuchia xem thị trường tiềm với mức tăng trưởng dự kiến lên đến 9% (Giai đoạn 2011 - 2016) Trung Quốc lò sản xuất bia lớn giới với 44 tỷ lít, Mỹ (23 tỷ lít) Brazil (12 tỷ lít) Trong nhiều năm qua, bia Heniken xem thương hiệu bia thành công xem biểu tượng ngành Heniken lựa chọn hàng đầu không châu Á mà số Mỹ Với 110 nhà máy 60 quốc gia, sản lượng 109 triệu hector lít/năm, thương hiệu đạt 2,4 tỉ USD tăng dần qua năm Ngoài có nhiều tập đoàn, công ty khác Interbrew với thương hiệu tiếng Bechs, Diebels, Bas, Leffe….với doanh thu hàng tỉ USD/năm.Đó bước phát triển khả quan hứa hẹn nhiều thành công lĩnh vực công nghiệp nước giải khát 1.2.Tình hình phát triển công nghiệp sản xuất bia Việt Nam Trong năm gần đây,cùng xu hướng hội nhập phát triển kinh tế khu vực giới,tốc độ công nghiệp hóa Việt Nam ngày tăng Nhiều khu công nghiệp, khu chế xuất đời, nhiều ngành công nghiệp, nông nghiệp phát triển mạnh mẽ,đặc biệt ngành công nghiệp sản xuất bia Hiện nước ta có khoảng 350 sở sản xuất bia khắp nước tăng năm số lượng Ngành công nghiệp sản xuất bia Việt Nam có lịch sử 100 năm Xưởng sản xuất bia đặt tên xưởng sản xuất bia Chợ Lớn người Pháp tên Victor Larue mở vào năm 1875, tiền thân nhà máy bia Sài Gòn, Tổng công ty Bia Rượu Nước giải khát Sài Gòn Ở miền Bắc vào năm 1889, ngƣời Pháp tên Hommel mở xưởng bia Làng Đại Yên, Ngọc Hà, sau trở thành nhà máy bia Hà Nội, Tổng công ty Bia Rượu Nước giải khát Hà Nội Trong trình hình thành phát triển, ngành sản xuất bia đạt mức tăng trưởng cao vào năm thời kỳ mở cửa Cùng với trình hội nhập, ngành sản xuất bia phát triển quy mô trình độ công nghệ, trở thành ngành công nghiệp mạnh Việt Nam gia nhập tổ chức WTO Việc đầu tư xây dựng nhà máy bia phát triển mạnh mẽ từ năm 1990 với quy mô khác nhau, từ 100 nghìn lít/năm đến 100 triệu lít/năm Từ năm 2000 trở lại đây, quy mô đầu tư mô hình hoạt động doanh nghiệp có nhiều thay đổi theo chủ trương đổi doanh nghiệp nhà nước Chính phủ Nhiều doanh nghiệp nhà nước cổ phẩn hóa mang lại tính tự chủ cho doanh nghiệp việc định đầu tư, sản xuất, kinh doanh Kết bật đến năm 2008, tổng công ty Bia rượu nước giải khát Việt Nam Sabeco Habeco cổ phẩn hóa Cùng với tiến trình cổ phần hóa, việc sáp nhập, giải thể, liên kết để trở thành doanh nghiệp lớn hơn, thống mô hình quản lý kinh doanh diễn ra, tạo cạnh tranh mạnh mẽ cho thương hiệu mạnh Nhiều doanh nghiệp bia địa phương trở thành công ty con, công ty liên kết Sabeco Habeco; Một số doanh nghiệp nước công ty bia nước Heineken, SAB Miller, Carlsberg đầu tư, góp vốn mua lại Quy mô đầu tư nhà máy lớn hơn, phù hợp với quy mô quản lý, tiêu thụ tình hình hội nhập Nhiều nhà máy bia quy mô 100-200 triệu lít/năm đầu tư vào hoạt động mang lại hiệu chất lượng tốt nhà máy bia Sài Gòn Củ Chi, Hà Nội Vĩnh Phúc, nhà máy bia Phú Bài (Huế)… có khả mở rộng quy mô thời gian tới Hình 1: Biến động số lượng nhà máy qua giai đoạn Về quy mô doanh nghiệp, ngành sản xuất bia có doanh nghiệp lớn Sabeco, Nhà máy bia Việt Nam (nay đổi tên thành Công ty TNHH bia Châu Á Thái Bình Dương) Habeco, chiếm 51% lực sản xuất bia toàn ngành Năm 2007 Sabeco đạt sản lượng 774 triệu lít bia, Habeco sản xuất 415 triệu lít Nhà máy bia Việt nam sản xuất 335 triệu lít Bên cạnh doanh nghiệp lớn, nhiều doanh nghiệp nhỏ quy mô triệu lít/năm Các doanh nghiệp tiếp tục đổi mới, đầu tư phát huy hiệu thời gian tới Hình 2: Công suất bia số nhà máy Cùng với gia tăng dân số sản lượng bia tăng theo, năm 2005 đạt 1,5 tỉ lít, năm 2006 1,7 tỉ lít, năm 2007 1,9 tỉ lít, năm 2008 2,1 tỉ lít, năm 2009 2,4 tỉ lít, năm 2010 đạt 2,7 tỉ lít Tốc độ tăng trưởng ngành bia từ 8-12%/năm Mức tiêu thụ bình quân 17 lít/năm/người, nộp ngân sách 3976 tỉ đồng Vì ,ngành công nghiệp sản xuất bia rượu góp phần quan trọng phát triển kinh tế Năm 2006 kế hoạch đầu tư cho phép công ty sữa Vinamilk tập đoàn SA BMiler thành lập công ty sản xuất bia Bình Dương với công xuất 100 triệu lít/năm tung thị trường loại bia chai năm 2007 Ngoài nhiều dự án xây dựng nhà máy bia tỉnh khắp nước TCT Bia Rượu - NGK Sài Gòn Vĩnh Phúc, Củ Chi với công suất khác nhau, dự án công ty bia Quy Nhơn, công ty Tân Hiệp Phát - Bình Dương…nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao thị trường Trước dấu hiệu tích cực nhiều vấn đề khó khăn mà doanh nghiệp gặp phải thực trạng hội nhập quốc tế sâu sắc, vấn đề cạnh tranh doanh nghiệp lớn nhỏ,doanh nghiệp thủ công Ngoài nguồn nguyên liệu không ổn định phải nhập từ nước ngoài, công nghệ sản xuất lạc hậu…là thử thách lớn mà ngành công nghiệp gặp phải cần giải II CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Công nghệ sản xuất bia 1.1 Quy trình công nghệ sản xuất bia số định mức sản xuất bia ài nguyên số nhà máy sản xuất bia Tên tài nguyên Đơn vị Công nghệ Công Công nghệ Mức tính truyền tốt thống nghệ trung bình VN Malt/nguyên liệu thay kg 18 16 14 14-18 Nhiệt MJ 390 250 150 200-350 lít 11 3,6 - 8,5 Điện kWh 20 16 7-12 7.5 -20 Nước m3 2,0-3,5 0,7-1,5 0,4 0,6 - 2,0 NaOH kg 0,5 0,25 0,1 0,2 - 0,6 g 570 255 80 100-400 Nhiên liệu (tính theo dầu FO) Bột trợ lọc Malt, gạo… Chuẩn bị nguyên liệu Nước, Nấu (2-3at;110-1300C) Nước thải Nước Làm lạnh (600C) Nước nóng Nước Đường hóa (600C) Nước thải Nước Lọc bã bia Nước thải Bã bia Nấu hoa Nước thải Lọc bã hoa Nước thải Bã hoa Hoa houblon, nước Nước Nước, glycol Làm lạnh Men giống Nước, chất tải lạnh Lên men (100C) Nước, chất tải lạnh Lên men phụ (20C) Chất trợ lọc, nước Lọc bia CO2 Chai, lon, box Bụi tinh bột Nước nóng, glycol (tuần hoàn) Nước thải Bã men, CO2 Nước thải Chất tải lạnh, CO2 Nước thải Bã lọc Bão hòa CO2 Chiết bia Nước thải Hình 3: Các công đoạn sản xuất Bảng 2: Tính chất nước thải nhà máy sản xuất bia Các chất ô Đơn vị tính nhiễm Mức Tiêu chuẩn nước thải VN sau xử lý (nước thải TCVN 5945:2005* chưa xử lý) pH Tác động đến môi trường A B C 6-8 6-9 5.5-9 5-9 - BOD5 mg/l 550-1.400 ≤30 ≤50 ≤100 ô nhiễm COD mg/l 990 -2.200 ≤50 ≤80 ≤400 ô nhiễm SS mg/l 500-600 ≤50 ≤100 ≤200 gây ngạt thở cho thủy sinh Tổng N mg/l 30 ≤15 ≤ 30 ≤60 gây tượng phì dưỡng cho thực vật Tổng P mg/l 22-25 ≤4 ≤6 ≤8 kích thích thực vật phát triển NH4+ độc hại cho cá lại thúc đẩy thực vật phát triển, thường gây tượng tảo Ghi chú: * Các thông số quy định tiêu chuẩn, chưa xét hệ số liên quan đến dung tích nguồn tiếp nhận hệ số theo lưu lượng nguồn thải mg/l 13-16 ≤5 ≤ 10 ≤15 A - Thải vào nguồn tiếp nhận dùng cho mục đích sinh hoạt B - Nguồn tiếp nhận khác, loại A C - Nguồn tiếp nhận quy định Bảng Tải lượng chất ô nhiễm nước sản xuất bia (đối với nhà máy bia công suất 100 triệu lít/năm) Các chất ô nhiễm Tải lượng (kg/ngày) SS 2.300- COD 10.000- BOD5 6.500- Tổng ni tơ 130- Tổng phốt 110[Nguồn: Tài liệu hướng dẫn sản xuất ngành bia] Thành phần nước thải nhà máy bia vượt nhiều lần mức cho phép theo tiêuchuẩn Việt Nam, cần phải qua xử lý Công suất hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia cần tính toán đủ lớn phù hợp với công suất sản xuất bia kèm theo tiêu tốn nhiều lượng trình vận hành Xin tham khảo thông tin xử lý nước thải phần Vậy việc tiết kiệm nước áp dụng kỹ thuật sản xuất cần thiết để giảm lượng nước phát thải nồng độ chất hữu nước thải 2.Một số công nghệ xử lý nước thải công nghiệp sản xuất bia hành 2.1.Công nghệ Aeroten truyền thống Aroten truyền thống quy trình sử lí sinh học hiếu khí điều kiện nhân tạo, chất hữu dễ phân hủy sinh học vi sinh vật hiếu khí sử dụng làm chất dinh dưỡng để sinh trưởng phát triển sinh khối.Như hàm lượng chất ô nhiễm dạng hữu dễ phân hủy sinh học giảm xuống sinh khối vi sinh vật tăng lên.Aroten cấp khí máy thổi khí cấp oxi khuấy trộn nước thải với bùn thải • Sơ đồ công nghệ: • Ưu điểm công nghệ: - Hệ thống hoạt động ổn định, dễ vận hành - Có thể xử lý chất ô nhiễm ,cặn lơ lửng cao, hiều suất xử lý BOD lên tói 85-95% • Nhược điểm: Chi phí xây dựng cao - Diện tích xây dựng lớn - Không xử lý nitơ photpho - Không xử lý chất ô nhiễm khó phân hủy sinh học 2.2.Công nghệ SBR: Bể phản ứng theo mẻ dạng công trình xử lí nước thải dựa phương pháp bùn hoạt tính, trải qua giai đoạn sục khí lắng diễn kết cấu • Sơ đồ công nghệ: • Ưu điểm - Bể xây dựng tiết kiệm diện tích - Có khả xử lý nitơ, photpho chất ô nhiễm hữu - Không phải xây dựng bể lắng II tiết kiệm chi phí • Nhược điểm công nghệ: - Khó kiểm soát thông số vận hành ( pH, To, F/M, ) - Do hoạt động theo mẻ nên người vận hành cần có tay nghề cao - Tại Việt Nam công nghệ chưa áp dụng nhiều 2.3 Công nghệ màng sinh học MBR MBR kết hợp công nghệ màng công nghệ sử lí nước thải biện pháp sinh học.Công nghệ sử dụng màng lọc đặt ngập bể xử lí sinh học , màng lọc có tác dụng giữ lại lượng bùn sinh học nâng cao hiệu xử lí cặn lơ lửng.Hàm lượng lượng cặn lơ lửng bể sinh học tăng lên làm cho khả phân hủy sinh học chất ô nhiễm nước thải đầu vào Chú thích: Influent : đầu vào Anaerobic reator:bể kị khí Dynamic state bioreactor (1): bể sinh hoc thể động Dynamic state bioreactor( 2):bể sinh học thể động Membrane separation tank: bể lọc tách màng Oxygen exhausted reactor: bể yếm khí KMS hollow fiber membrane: màng sợi rỗng Suction pump: bơm Enfluent : đầu • Ưu điểm Hiệu xử lý cao, xử lý nước thải có nồng độ chất ô nhiễm, Nitơ, Photpho cao - Có thể xử lý triệt để vi khuẩn có nước thải - Không cần xây dựng bể lắng đợt II tiết kiệm diện tích xây dựng Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý nước trước hết phải qua song chắn rác Tại thành phần rác có kích thước lớn như: nhãn mác, vỏ malt,… lại Nhờ tránh làm tắc nghẽn bào mòn bơm, đường ống kênh dẫn Đây bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn điều kiện làm việc thuận lợi cho hệ thống xử lý nước thải Tính toán song chắn rác: Chiều sâu lớp nước song chắn rác lấy chiều cao lớp nước cống dẫn nước thải : h1 = 0,2 m Số khe hở song chắn rác tính: Trong đó: Tốc độ nước chảy qua song chắn rác từ 0.4 – 0.8 m/s, chọn giá trị trung bình là: v = 0.65 m/s Khoảng cách song chắn rác phụ thuộc vào mong muốn đầu nước thải: b = 0.02 m Vậy chiều rộng song chắn rác là: Bs= 0.008 8+0.029 = 0.244 m Trong đó: Chiều dày song chắn S = 0.008 m Kiểm tra lại vận tốc dòng chảy vị trí mở rộng mương trước song chắn ứng với lưu lượng nước thải nhỏ nhằm tránh lắng cặn Vận tốc phải > 0,4 m/s V= Độ giảm cột nước sau song chắn: HL= Chiều cao tổng cộng song chắn rác: = 0.514 m Bảng 4:Giá trị thông số song chắn rác 2.3 Chỉ tiêu Bề rộng Khoảng cách Chiều cao tổng cộng Vận tốc dòng chảy kênh Vận tốc dòng chảy buồng chắn rác Độ giảm cột nước Tính toán bể điều hòa Kích thước 0.008 m 0.02 m 0.514 m 0.65 m/s 0.47 m/s 1.14 Lưu lượng chất lượng nước thải từ cống thu gom chảy trạm xử lý nước thải thường xuyên dao động theo thời gian ngày Để hệ thống xử lý đạt hiệu cao cần phải xây dựng bể điều hòa để điều hòa lưu lượng hàm lượng chất bẩn dòng thải axit hóa nước thải Với thời gian lưu 4h, thể tích nước thải tích lũy lớn là: Chọn chiều cao mực nước bể điều hòa 3.3 m diện tích bề mặt bể 100m2 chiều cao thực tế bể 3.5 m Kích thước bể điều hòa xây là: 3.5m10m10m Với lưu lượng bơm 2000 m3/ngày đêm ta tính công suất máy bơm: Bơm thiết kế chìm để bơm nước qua bể lắng sơ cấp, sử dụng bơm có công suất kW, bơm làm việc bơm dự phòng Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hòa (bằng khí nén): Lượng không khí cần thiết: Với a lưu lượng khí cấp cho m3 nước thải bể điều hòa Giả sử vận tốc khí đường ống dẫn 10 m/s đường kính đường ống dẫn khí là: Đồng thời bố trí thêm bể axit để trung hòa dòng thải, ổn định pH cho trình xử lý sinh học phía sau Hàm lượng chất ô nhiễm sau nước thải qua bể điều hòa: BOD = 1500 mg/l COD = 2000 mg/l SS = 230 mg/l pH = 7.0 2.4 Tính toán bể lắng sơ cấp Bể lắng sơ cấp có tác dụng loại bỏ tạp chất lơ lửng lại nước thải sau qua bể điều hòa Ở chất lơ lửng có tỷ trọng lớn nước lắng xuống đáy Hàm lượng chất lơ lửng sau qua bể lắng sơ cấp cần phải nhỏ 150 mg/l Chọn bể lắng sơ cấp dạng tròn, nước thải vào từ ống trung tâm, thu nước theo chu vi bể, thời gian lưu nước bể 1.5 Thể tích tổng cộng bể lắng xác định theo công suất: Chiều sâu bể 3m Diện tích bể là: Đường kính bể lắng: Đường kính ống trung tâm: Tải trọng bề mặt bể là: Theo đồ thị tương quan hàm lượng BOD tải trọng bề mặt bể lắng hiệu suất xử lý BOD bể khoảng 33% Hàm lượng chất ô nhiễm sau qua bể lắng sơ cấp là: Tính toán lượng bùn sinh ngày: Từ lượng bùn tươi sinh ngày ta tính toán công suất thiết kế lắp đặt bơm hút bùn Giả sử bùn tươi có độ ẩm 95% Khối lượng riêng bùn tươi 1.053kg/l Vậy lưu lượng bùn tươi cần phải xử lý là: Chiều cao lớp bùn lắng: Chiều cao tổng cộng bể lắng: Công suất bơm hút bùn: Công suất bơm thực tế sử dụng 0.005 kW Bơm lắp đặt để bơm bùn từ bể lắng sơ cấp bể nén bùn 2.5 Tính toán bể UASB Quá trình xử lý nước thải phương pháp sinh học kỵ khí trình phát triển tương đối gần lĩnh vực công nghệ môi trường Ưu điểm phương pháp là: tiêu hao lượng trình hoạt động, giá thành vận hành thấp tự sản sinh lượng thu hồi sử dụng dạng biogas Thêm vào đó, hệ thống xử lý kỵ khí sản sinh bùn thừa so với hệ thống hiếu khí, trung bình khoảng từ 0,03 – 0,15 g bùn VSS 1g BOD khử.Hơn nữa, trì sinh khối hệ thống xử lý kỵ khí với tỉ lệ cao cho phép vận hành hệ thống xử lý tải trọng hữu cao làm giảm đáng kể khối tích công trình Tải hữu thích hợp thiết bị UASB xử lý nước thải công nghiệp khoảng từ đến 15 kg COD/m3.ngày Hiệu xử lý COD tương đối cao, trung bình vào khoảng 43 – 78% đa số trường hợp Điều cho thấy xử lý kỵ khí có khả ứng dụng rộng rãi để giảm thiểu chất hữu dễ phân huỷ sinh học nước thải công nghiệp nhiều loại hình sản xuất Bảng 5: đặc tính nước thải Nồng độ nước thải, Tỷ lệ COD không Tải trọng thể tích 30oC, kg COD/m3.ngày Bùn hạt (không khử SS) mgCOD/l tan, % Bùn Bùn hạt khử SS ≤ 2000 10 ÷ 30 30 ÷ 60 2÷4 2÷4 ÷ 12 ÷ 14 2÷4 2÷4 2000 ÷ 6000 10 ÷ 30 30 ÷ 60 60 ÷ 100 3÷5 4÷8 4÷8 12 ÷ 18 12 ÷ 24 3÷5 2÷6 2÷6 6000 ÷ 9000 10 ÷ 30 30 ÷ 60 60 ÷ 100 ÷6 ÷7 ÷8 15 ÷ 20 15 ÷ 24 ÷6 ÷7 ÷8 9000 ÷ 18000 10 ÷ 30 5÷8 15 ÷ 24 4÷6 Bảng 6:Đặc tính nước thải đầu vào Thông số Hàm lượng Lưu lượng 2000 m3/ngày COD 1540 mg/l COD hòa tan 1200 mg/l TSS 300 mg/l VSS bể 150 mg/l BOD 1155 mg/l Yêu cầu đầu bể xử lý 80% COD hòa tan, 80% BOD với giá trị phân hủy nội bào kd=0.06 l/ngày thời gian lưu trú bùn bể xử lý θc=17 ngày Thể tích xử lý hiệu bể UASB: Tổng thể tích lỏng bể UASB: Tải trọng bề mặt phần lắng: Diện tích bề mặt phần lắng: Chọn đơn nguyên hình vuông, cạnh đơn nguyên là: Chiều cao phần phản ứng: Chọn chiều cao phễu thu khí 1.5 m, chiều cao bảo vệ 0.5 m Vậy chiều cao tổng cộng bể thu khí: Chọn bể có phễu thu khí có chiều dài cạnh đơn nguyên 4.56 m, chiều rộng 1.9 m Phần diện tích bề mặt khe hở phễu thu khí là: Giá trị nằm khoảng 15 đến 20% Thời gian lưu thủy lực nước bể UASB: Tốc độ sử dụng chất nền: Mà ta có phương trình: Nên ta tính được: Tính lượng bùn hoạt tính sinh bể: Tính toán lưu lượng thải khỏi hệ thống hệ thống vào hoạt động ổn định: Lượng bùn tuần hoàn lại hệ thống: Đặc tính dòng ra: COD = 308 mg/l BOD = 231 mg/l TSS = 60 mg/l 2.6 Tính toán bể aerotank Nước thải sau xử lý bể UASB dẫn tiếp đến bể Aeroten Tại đây, chất hữu chưa phân hủy hoàn toàn nhờ trình phân hủy kị khí tiếp tục vi sinh vật bể Aeroten phân hủy hiếu khí Các số liệu tính toán bể Aeroten: Lưu lượng trung bình nước thải ngày đêm: Q = 2000m3/ngđ = 83.33 m3/h Hàm lượng BOD đầu vào là: 308mg/l Hàm lượng COD đầu vào là: 231mg/l Hàm lượng chất rắn lơ lửng là: 230 mg/l Thời gian lưu bùn bể: = 10 ngày Giả sử theo kết thực nghiệm ta tìm thông số động học sau: Y = 0,57mg/l; kd = 0.06ngày-1 Nước thải sau lắng đạt tiêu chuẩn loại B, BOD đầu 50mg/l,COD 150 mg/l, SS 70mg/l, 65% cặn dễ phân hủy sinh học hiệu suất xử lý thấp bể aeroten phải xử lý 85 % Quá trình tính toán bể aeroten tính toán dựa cân vật chất hệ tính theo lượng bùn hoạt tính Sơ đồ thiết lập cân sinh khối quanh bể Aeroten Q+Qr,X1 Q,S0,X0 Qc,Xc,S Lắng Aeroten II Qr,Xr,S Qw,Xr Phương trình cân sinh khối: QX0 + QrXr = (Q + Qr)X1 Tính thể tích bể: Kích thước bể aeroten: Tính toán lưu lượng thải khỏi hệ thống vào hoạt động ổn định: Tính lượng bùn hoạt tính sinh bể: Lượng bùn tuần hoàn lại hệ thống: Tính lượng oxy yêu cầu trình xử lý: Lượng oxy lý thuyết yêu cầu trình xác định từ BOD nước thải lượng thải vi sinh vật ngày Phản ứng sinh hóa xảy ra: Lượng oxy cần thiết cho phản ứng phân hủy chất hữu vi sinh vật: Lượng oxi thực tế cần sử dụng cho bể: Trong đó: Cs: nồng độ bão hòa oxi nước nhiệt độ làm việc, chọn C s = 9,08mg/l CL: nồng độ oxi cần trì công trình( mg/l) Đối với nước thải C L=1,5 – mg/l Chọn CL = 2mg/l Từ lượng oxy cần thiết ta tính toán công suất số lượng máy bơm khí, máy nén khí cho hệ thống Thiết kế kèm với bể aeroten bể lắng thứ cấp để loại bỏ bunnf sinh trình xử lý sinh học Bể lắng thứ cấp dùng để chắn giữ bùn hoạt tính qua xử lý bể Aeroten hay màng vi sinh chết từ bể Aeroten phần nhỏ không hòa tan, không lắng bể lắng đợt Thiết kế bể lắng thứ cấp dựa vào khối lượng bùn sing hệ thống xử lý aeroten 2.7 Tính toán bể tiếp xúc Nhiệm vụ bể tiếp xúc thực trình tiếp xúc clo nước sau qua máng trộn kiểu lựợn Chọn thời gian tiếp xúc clo nước thải 30 phút tính thời gian nước thải chảy từ bể tiếp xúc đến miệng xả vào nguồn nước Bể tiếp xúc thực chất bể lắng thiết bị cào cặn Thể tích hữu ích bể tiếp xúc: W = Qh × t = 83,33 × 27,6/60 = 38m3 Với t thời gian tiếp xúc riêng bể tiếp xúc Lmd chiều dài mương dẫn từ bể tiếp xúc đến miệng xả v tốc độ dòng chảy mương với v = 0,7 – 0,8 m/s Diện tích bể tiếp xúc dạng bể lắng ngang mặt là: F = W/Hct = 38/2 = 19m2 (Hct chiều cao công tác bể tiếp xúc, Hct = 1,5-3m, chọn Hct = 2m) Chọn diện tích ngăn mặt bằng: F1 = L × b = × = m Trong đó: L chiều dài bể, lấy L = 4m B chiều ngang ngăn, lấy b = 2m Số ngăn tổng công bể tiếp xúc: n = F/F1 = 19/8 = 2,4 ≈ ngăn Sản phẩm thiết kế 3.1 Sơ đồ công nghệ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA Nước thải Song chắn rác Bể lắng sơ Bể điều hòa Máy bơm, nén khí Bể UASB Bể aeroten Nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải Bể lắng thứ cấp Bể tiếp xúc 3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ: Máy nén bùn Nước thải từ trình sản xuất qua song chắn rác, rác có kích thước lớn loại bỏ, rác đưa đến nơi chôn lấp Sau nước thải đưa đến bể điều hoà, nước thải ổn định lưu lượng nồng độ, điều chỉnh pH trung tính Nước thải qua bể lắng 1, hàm lượng SS giảm cách đáng kể cặn bùn đưa bể nén bùn Nước thải tiếp tục đưa qua bể UASB, hàm lượng BOD COD giảm xuống cách nhanh chóng Khí thoát tận dụng để cung cấp lượng cho trình sản xuất Nước thải qua bể Aerotank, hàm lượng BOD COD giảm xuống, nước thải tiếp tục đến bể lắng 2, lượng bùn dư giữ lại, phần bùn tuần hoàn bể aerotank, phần đưa qua bể nén bùn đến máy ép bùn, bùn sau xử lý làm phân bón Nước thải từ bể lắng đưa đến bể tiếp xúc, nước khử trùng Clorine thải nguồn tiếp nhận  Ưu điểm: Hiệu xử lý cao, nước sau xử lý thải trực tiếp môi trường Có thể thu hồi lượng bể UASB để cung cấp cho trình sản xuất Bùn xử lý để làm phân bón  Nhược điểm: Có nhiều công trình đơn vị chi phí đầu tư cao Chiếm diện tích lớn KẾT LUẬN Công nghiệp sản xuất bia ngành mũi nhọn mang lại nhiều IV ngoại tệ cho đất nước Tuy nhiên, song song với thành đạt ngành bia gây nhiều vấn đề môi trường tính chất thành phần chất thải Đây mối quan tâm hàng đầu doanh nghiệp Xây dựng hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh cho sở sản xuất hay nhà máy không đơn giản, đòi hỏi kinh phí thực diện tích đất xây dựng lớn Điều rào cản cho việc đầu tư xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia làm cho vấn đề môi trường thêm trầm trọng Vì việc áp dụng, lựa chọn phương pháp hợp lý để xử lý nguồn nước thải quan trọng Công nghệ xử lý nước thải ngày sâu vào áp dụng công nghệ sinh học biện pháp sinh học chứng minh hiệu xử lý triệt để, hẳn biện pháp xử lý hóa lý khác Xử lý nước thải công nghệ sinh học đáp ứng mục đích đưa dòng thải vào vòng tuần hoàn tự nhiên vật chất, chất thải xử lý phân hủy theo chu trình sinh học tự nhiên Kết trình xử lý chất thải chuyển hóa hoàn toàn thành dòng thải [...]... quả kinh tế cao, xử lý đơn giản a.Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống Sơ đồ nguyên lý hoạt động của Hệ thống xử lý nước thải áp dụng phương pháp xử lí kị khí kết hợp với hiếm khí được nêu trong hình sau: Nước Thải Bể UASB Nước sau xử lý đạt QCVN 40:2011 Hình 4:Sơ đồ nguyên thống xử lý nước thải ngành bia b.Sơ đồ công nghệ hiếu khí kết hợp với kị khí: c Thuyết minh công nghệ Nước thải sản xuất cũng... doanh nghiệp Xây dựng hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh cho bất cứ cơ sở sản xuất hay nhà máy nào đều cũng không đơn giản, đòi hỏi kinh phí thực hiện cũng như diện tích đất xây dựng khá lớn Điều này chính là rào cản cho việc đầu tư xử lý nước thải của nhà máy sản xuất bia và làm cho vấn đề về môi trường thêm trầm trọng Vì vậy việc áp dụng, lựa chọn các phương pháp hợp lý để xử lý nguồn nước thải là hết... nghệ xử lý nước thải ngày càng đi sâu vào áp dụng công nghệ sinh học và các biện pháp sinh học cũng đã chứng minh hiệu quả xử lý triệt để, hơn hẳn những biện pháp xử lý hóa lý khác Xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học đáp ứng mục đích đưa dòng thải vào vòng tuần hoàn tự nhiên của vật chất, chất thải được xử lý và phân hủy theo chu trình sinh học tự nhiên Kết quả của quá trình xử lý là các chất thải. .. đồ công nghệ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA Nước thải Song chắn rác Bể lắng sơ Bể điều hòa Máy bơm, nén khí Bể UASB Bể aeroten Nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải Bể lắng thứ cấp Bể tiếp xúc 3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ: Máy nén bùn Nước thải từ quá trình sản xuất qua song chắn rác, tại đây rác có kích thước lớn được loại bỏ, rác được đưa đến nơi chôn lấp Sau đó nước thải được... đó, các hệ thống xử lý kỵ khí sản sinh ít bùn thừa hơn so với hệ thống hiếu khí, trung bình khoảng từ 0,03 – 0,15 g bùn VSS trên 1g BOD được khử.Hơn nữa, sự duy trì sinh khối trong các hệ thống xử lý kỵ khí với tỉ lệ cao cho phép vận hành hệ thống xử lý ở các tải trọng hữu cơ cao và do đó làm giảm đáng kể khối tích của các công trình Tải trong hữu cơ thích hợp trên các thiết bị UASB xử lý nước thải công... Lưu lượng và chất lượng nước thải từ cống thu gom chảy về trạm xử lý nước thải thường xuyên dao động theo thời gian trong ngày Để hệ thống xử lý đạt hiệu quả cao thì cần phải xây dựng bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và hàm lượng các chất bẩn trong dòng thải và axit hóa nước thải Với thời gian lưu là 4h, thể tích nước thải tích lũy lớn nhất trong 4 giờ là: Chọn chiều cao mực nước trong bể điều hòa... TOÁN GIẢ ĐỊNH Nhà máy sản xuất bia Hà Nội Năm 1890 người Pháp đã xây dựng nhà máy bia tại Hà Nội chủ yếu là để phục vụ họ và những công chức Việt Nam tại một số thành phố lớn ở miền Bắc Nhà máy bia ban đầu mang tên một người Pháp là Hommel, sản xuất chỉ 150 lít/ngày do 30 người lao động do Pháp đào tạo Năm 1954, khi miền Bắc Việt Nam được giải phóng nhà máy bia được đổi tên là nhà máy bia Hà Nội nay... tự chảy vào hệ thống thu gom nước thải của nhà máy Sau đó, nước được tự chảy qua ngăn tách rác loại bỏ hầu hết rác có kích thước lớn hơn 20mm Rác thải được đem đi đốt, nước thải tự chảy vào hố thu sau đó chảy vào bể điều hoà Tại bể điều hoà, nước thải được sục khí để tránh hiện tượng phân huỷ yếm khí gây mùi, ngoài ra, sục khí còn phân huỷ một phần chất bẩn trong nước thải Sau đó, nước thải được bơm... gom bùn đem đi xử lý Nước trong trên bề mặt bể lắng được tự chảy sang bể khử trùng, tại đây sử dụng máy Ozone tạo ra ozone khử các vi sinh vật gây bệnh trong nước thải trước khi nước thải được thải ra môi trường Khí từ các máy thổi khí được cấp chủ yếu cho bể Aeroten, bể điều hoà một phần được cấp cho bể chứa bùn và cấp cho các bơm Airlift hoạt động Nước thải sau khi ra khỏi hệ thống xử lý đạt QCVN 40:2011... COD cũng giảm xuống, nước thải tiếp tục đến bể lắng 2, lượng bùn dư sẽ được giữ lại, một phần bùn sẽ được tuần hoàn về bể aerotank, một phần đưa qua bể nén bùn rồi đến máy ép bùn, bùn sau được xử lý làm phân bón Nước thải từ bể lắng 2 được đưa đến bể tiếp xúc, tại đây nước được khử trùng bằng Clorine và thải ra nguồn tiếp nhận  Ưu điểm: Hiệu quả xử lý cao, nước sau khi xử lý có thể thải trực tiếp ra ... (2-3at;110-1300C) Nước thải Nước Làm lạnh (600C) Nước nóng Nước Đường hóa (600C) Nước thải Nước Lọc bã bia Nước thải Bã bia Nấu hoa Nước thải Lọc bã hoa Nước thải Bã hoa Hoa houblon, nước Nước Nước, glycol... công nghệ tiên tiến dùng để xử lý nước thải nghành bia Công nghệ có ưu điểm hiệu kinh tế cao, xử lý đơn giản a.Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống Sơ đồ nguyên lý hoạt động Hệ thống xử lý nước thải. .. dẫn sản xuất ngành bia] Thành phần nước thải nhà máy bia vượt nhiều lần mức cho phép theo tiêuchuẩn Việt Nam, cần phải qua xử lý Công suất hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia cần tính toán đủ