Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất bia tại công ty TNHH Sabmiller Việt Nam - khu công nghiệp Mỹ Phước II - huyện Bến Cát tỉnh Bình Dương, công suất 2400m3/ngày đêm

ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN
XUẤT BIA TẠI CÔNG TY TNHH SABMILLER
VIỆT NAM – KHU CÔNG NGHIỆP MỸ PHƯỚC II –
H.BẾN CÁT – TỈNH BÌNH DƯƠNG,
CÔNG SUẤT 2400M3/ NGÀY ĐÊM


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 1

MỤC LỤC
CHƢƠNG 1 – MỞ ĐẦU 6
1.1. Tính cấp thiết của đề tài. 6
1.2. Mục đích nghiên cứu. 7
1.3. Phạm vi nghiên cứu. 7
1.4. Nội dung nghiên cứu. 7
1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu. 8
CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA
VÀ KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM CỦA NƢỚC THẢI BIA 9
2.1. Giới Thiệu Về Ngành Sản Xuất Bia. 9
2.1.1. Tình hình phát triển ngành công nghiếp sản xuất bia. 9

2.2. Qui trình công nghệ tổng quát của ngành sản xuất Bia. 10
2.2.1. Đặc tính nguyên liệu. 10
2.3. Quy trình công nghệ sản xuất bia 13
2.3.1. Dây chuyền công nghệ khâu nấu và đƣờng hóa. 15
2.3.2. Lên men dịch đƣờng 17
2.3.3. Giai đoạn Lọc bia 18
2.4. Các nguồn phát sinh chất thải. 19
2.4.1. Về nƣớc thải. 19
2.4.2. Khí thải. 20
2.4.3. Tác nhân nhiệt. 20
2.4.4. Chất thải rắn. 20
2.4.5. Tiếng ồn, độ rung . 21
CHƢƠNG 3 22
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH SABMIILER VIỆT NAM. 22
3.1. Giới thiệu tổng quan công ty. 22
3.1.1. Điều kiện tự nhiên 22
3.1.2. Điều kiện khí hậu 23
3.1.3. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc ngầm 23


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 2

3.2. Quy trình công nghệ sản xuất bia của Nhà Máy. 24
3.2.1. Các loại nguyên liệu và hóa chất sử dụng. 24
3.2.2. Quy trình công nghệ 26
3.3. An toàn lao động ,phòng cháy chữa cháy và các sự cố môi trƣờng 27
3.3.1. Phòng cháy, chữa cháy và các sự cố môi trƣờng 27
3.3.2. Các biện pháp phòng chống sự cố rò rỉ dầu 28
3.3.3. Các biện pháp hỗ trợ 28

3.4. Hiện trạng môi trƣờng tại công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam 29
3.4.1. Nguồn gốc phát sinh và tính chất nƣớc thải. 29
3.4.2. Đặc tính nƣớc thải. 30
3.4.3. Về Khí Thải 30
3.4.4. Chất thải rắn 32
4.1. Tổng quan về nƣớc thải ngành sản xuất bia. 34
4.1.1. Thành phần , tính chất của nƣớc thải sản xuất bia. 34
4.1.2. Tác động đến môi trƣờng của nƣớc thải nghành bia. 36
4.2. Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải ngành sản xuất bia. 39
4.2.1. phƣơng pháp cơ học. 39
4.2.2. Phƣơng pháp hóa lý 42
4.2.3. Phƣơng pháp hấp thụ. 45
4.2.4. Phƣơng Pháp Sinh Học 45
4.2.5. Phƣơng pháp kị khí. 49
4.3. Xử Lý cặn: 55
CHƢƠNG 5 57
CÁC PHƢƠNG ÁN ĐỀ XUẤT VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG
TRÌNH ĐƠN VỊ. 57
5.1. Cơ Sở Lựa Chọn Công Nghệ. 57
5.1.1. PHƢƠNG ÁN 1. 60
5.1.2. PHƢƠNG ÁN 2. 62
5.2. So sánh và lựa chọn phƣơng án 64


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 3

5.3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ. 66
5.3.1. Các Thông Số Tính Toán. 66
5.3.2. Lƣu Lƣợng Tính Toán. 66

5.3.3. Tính toán song chắn rác: 67
5.3.4. Hố thu nƣớc thải. 72
5.3.5. Bể Điều Hòa. 73
5.3.6. Bể UASB 76
5.3.7. BỂ TRUNG GIAN. 91
5.3.8. BỂ AEROTANK 92
5.3.9. BỂ LẮNG . 101
5.3.10. Tính toán bể tiếp xúc, khử trùng . 108
5.3.11. Bể chứa bùn 113
5.3.12. Tính toán máy ép bùn lọc ep dây đai. 116
CHƢƠNG 6 – TÍNH TOÁN KINH TẾ CHO DỰ ÁN. 118
6.1. Tính toán vốn đầu tƣ. 118
6.1.1. Vốn đầu tƣ xây dựng 118
6.1.2. Vốn đầu tƣ trang thiết bị 119
6.2. Tổng chi phí đầu tƣ cho hệ thống 120
CHƢƠNG 7. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 124
TÀI LIỆU THAM KHẢO 127



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 4

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Các chỉ số chất lƣợng của Malt vàng 12
Bảng 3.1. Chất Lƣợng Nƣớc Ngầm . 24
Bảng 3.2. Nhu cầu hàng năm và các loại nguyên phụ liệu của công ty . 24
Bảng3.3. Nhu cầu về điện, nƣớc, nhiên liệu 25
Bảng 3.4. Đặc tính nƣớc thải của công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam. 30
Bảng 3.5. Kết quả phân tích các chỉ tiêu môi trƣờng 31

Bảng3.6.Kết quả phân tích chất lƣợng môi trƣờng không khí xung quanh quanh và
môi trƣờng lao động 31
Bảng 3.7. Khối lƣợng chất thải trung bình phát sinh trong quý I/2011 33
Bảng 3.8. Khối lƣợng chất thải nguy hại phát sinh trong quý I/2011: 33
Bảng 4.1. : Tính chất đặc trƣng của nƣớc thải ngành sản xuất Bia 35
Bảng 4.2. Tiêu chuẩn phân loại mức độ ô nhiễm 37
Bảng 4.3. Các hóa chất thƣờng dùng để điều chỉnh pH 43
Bảng 5.1. Đặc trƣng nƣớc thải công ty TNHH Sabmiller Việt Nam 59
Bảng 5.2. Giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải công nghiệp 60
Bảng 5.3. Thống kê các thông số thiết kế SCR. 71
Bảng 5.6. Các Thông Số Thiết Kế Bể Điều Hoà 75
Bảng 5.9 : Các thông số thiết kế bể UASB 89
Bảng.5.10. Tóm tắt thông số thiết kế bể trung gian. 92
Bảng 5.11. Công suất hòa tan oxy vào nƣớc của thiết bị phân phối bọt nhỏ giọt và
mịn 97
Bảng 5.12. Tóm tắt thông số thiết kế bể Aeroten 100
Bảng 5.5:Các thông số cơ bản thiết kế cho bể lắng. 102
Bảng 5.6: Tổng hợp tính toán bể lắng 108
Bảng 5.14. Tóm tắt kích thƣớc bể khử trùng 112
Bảng 5.15. Thống kê thông số thiết kế bể nén bùn. 116
Bảng 6.1. Tính tốn giá thành xây dựng 118
Bảng 6.2. Vốn đầu tƣ trang thiết bị 119


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 5

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất Bia. 14

Hình 3.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ tại nhà máy 27
Hình 9 : Bể Aeroten thơng thƣờng 48
Hình 5.1. Dây chuyền công nghệ xử lý nƣớc thải phƣơng án 1 61
Hình 5.2. Dây chuyền công nghệ xử lý nƣớc thải phƣơng án 2 64














ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 6

CHƢƠNG 1 – MỞ ĐẦU

1.1. Tính cấp thiết của đề tài.
Hiện nay, Bia là một loại thức uống rất đƣợc ƣa chuộng trên thế giới. Ở các
nƣớc phƣơng Tây, bia dƣợc xem là nƣớc giải khát. Trên thế giới có một số loại bia
nổi tiếng nhƣ Ale, Lager, Pilsener, Riêng sản phẩm trong nƣớc thì đứng đầu vẫn là
nhãn hiệu bia Sài Gòn, bia Đại việt…
Theo thống kê của Bộ Kế hoạch - đầu tƣ, bốn tháng đầu năm 2011 các doanh
nghiệp trong nƣớc đã sản xuất 714,6 triệu lít bia các loại, tăng 9,2% so với cùng kỳ

năm ngoái. Tốc độ tăng trƣởng ngành bia tại VN, theo thống kê của các công ty
nghiên cứu thị trƣờng, ƣớc đạt 15%/năm. Song song với phát triển kinh tế thì ngành
công nghiệp sản xuất bia cũng đang là mối quan tâm lớn trong vấn đề ô nhiễm môi
trƣờng đặc biệt là nƣớc thải. Các loại nƣớc thải này chứa hàm lƣợng lớn các chất lơ
lửng, COD và BOD dễ gây ơ nhiễm mơi trƣờng. Vì vậy, các loại nƣớc thải này cần
phải xử lý trƣớc khi xả vào nguồn tiếp nhận.
Công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam tại KCN Mỹ Phƣớc tỉnh Bình Dƣơng
với ngành nghề kinh doanh sản xuất nƣớc giải khát lên men (bia). Hoạt động của
Công ty đã góp phần vào sự phát triển kinh tế của Tỉnh .Tuy nhiên, các hoạt động
của sản xuất của công ty không tránh khỏi những tác động đến môi trƣờng xung
quanh do việc phát sinh các chất thải có khả năng gây ô nhiễm môi trƣờng, đặc biệt
là nƣớc thải.
Đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất bia tại công ty TNHH
Sabmiller Việt Nam - khu công nghiệp Mỹ Phước II – H. Bến cát – Tỉnh Bình
Dương, công suất 2400m
3
/ngày đêm”, đựơc thực hiện nhằm giải quyết vấn đề đang
tồn tại ở công ty đó là việc xử lý nƣớc thải sản xuất trƣớc khi thải vào môi trƣờng.


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 7

1.2. Mục đích nghiên cứu.
- Tìm hiểu thành phần, tính chất đặc trƣng của nƣớc thải ngành bia nói chung
và của Công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam nói riêng.
- Tìm hiểu tình hình hoạt động, công nghệ sản xuất bia của Công ty TNHH
Sabmiiler Việt Nam
- Từ đó, đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải phù hợp với điều kiện thực tế của
Công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam đạt tiêu chuẩn đầu ra , và tính toán chi

tiết các công trình đơn vị.
1.3. Phạm vi nghiên cứu.
- Giới hạn về mặt không gian: Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là nƣớc thải
sản xuất bia của Công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam.
- Giới hạn về mặt thời gian: Đề tài đƣợc thực hiện trong thời gian từ ngày
1/4/2011 đến ngày 12/7/2011.
- Giới hạn về mặt nội dung: Đề xuất công nghệ xử lý phù hợp và tính toán
thiết kế các công trình đơn vị.
1.4. Nội dung nghiên cứu.
- Thu thập tài liệu tổng quan về ngành sản xuất bia.
- Tìm hiểu về các thành phần, tính chất đặc trƣng của nƣớc thải ngành bia và
các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải nghành bia và một số công nghệ xử lý
nƣớc thải điển hình của ngành bia hiện nay.
- Thu thập một số thông tin về tình hình sản xuất, công nghệ sản xuất … của
Công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam.
- Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc thải phù hợp cho Công ty TNHH
Sabmiiler Việt Nam. Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải đã đề xuất
và dự toán kinh tế.


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 8

1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu.
- Tổng hợp và nghiên cứu các tài liệu có liên quan nƣớc thải Công ty TNHH
Sabmiiler Việt Nam.
- Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải khác nhau và so sánh lựa chọn để tìm ra
phƣơng án tối ƣu cho Công ty TNHH Sabmiiler Việt Nam.
- Trao đổi ý kiến với chuyên gia.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 9

CHƢƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA VÀ KHẢ
NĂNG GÂY Ô NHIỄM CỦA NƢỚC THẢI BIA.
2.1. Giới Thiệu Về Ngành Sản Xuất Bia.
2.1.1. Tình hình phát triển ngành công nghiếp sản xuất bia.
2.1.1.1. Trên thế giới.
Ngành công nghiệp sản xuất bia có nguồn gốc từ các nƣớc châu Âu nhƣ Đức,
Anh , Pháp… với nhu cầu tiêu thụ ngày càng lớn nhƣ hiện nay thì ngành sản xuất
Bia đang chiếm một vị trí quan trọng trong ngành phát triển công nghiệp trên thế
giới.
Theo thống kê Năm 2007 dựa trên kết quả của viện nghiên cứu thuộc hãng

sản xuất nƣớc ngọt hàng đầu Nhật Bản Kirin Breweries thì sản lƣợng bia toàn cầu
trong năm 2007 đạt 180 triệu kilolit. Sản lƣợng bia tăng 5,9%, đạt mức tăng cao
nhất kể từ khi viện nghiện cứu này bắt đầu công việc thống kê vào năm 1974.
Trung Quốc giữ vị trí là nhà sản xuất bia hàng đầu trên thế giới trong suốt 6
năm trở lại đây, chiếm đến 22% tổng sản lƣợng bia trên toàn thế giới,theo sau là
Nga với mức tăng sản lƣợng đạt ở mức hai con số và đứng thứ 3 là Đức. Dự kiến
với mức tăng trƣởng kinh tế nhƣ hiện nay, mức sống của ngƣời dân trên thế giới
ngày càng cao thì ngành công nghiệp sản xuất bia sẽ phát triển mạnh trong những
năm tới.
2.1.1.2. Tại việt nam.
Bia đƣợc đƣa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự xuất hiện của Nhà máy
bia Sài Gòn và Nhà máy bia Hà Nội, nhƣ vậy bia Việt Nam đã có lịch sử trên 120
năm. Hiện nay do nhu cầu của thị trƣờng, chỉ trong một thời gian ngắn, ngành sản
xuất bia có những bƣớc phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tƣ và mở rộng các
nhà máy bia có từ trƣớc và xây dựng các nhà máy bia mới thuộc Trung ƣơng và địa


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 10

phƣơng quản lý, các nhà máy liên doanh với các hãng bia nƣớc ngoài. Công nghiệp
sản xuất bia phát triển kéo theo sự phát triển các ngành sản xuất khác nhƣ: Vỏ lon
nhôm, két nhựa, vỏ chai thủy tinh, các loại nút chai và bao bì khác.
Theo thống kê hiện nay, cả nƣớc có khoảng trên 320 nhà máy bia và các cơ
sở sản xuất bia với tổng năng lực sản xuất đạt trên 800 triệu lít/năm. Bia địa phƣơng
ở 311 cơ sở, chiếm 97,18% số cơ sở nhƣng sản lƣợng chỉ chiếm 37,41% sản
lƣợng bia cả nƣớc (đạt 231 triệu lít) và đạt 60,73% công suất thiết kế.
Hiện nay theo thống kê mới nhất của Bộ Kế hoạch - đầu tƣ, bốn tháng đầu
năm 2011 các doanh nghiệp trong nƣớc đã sản xuất 714,6 triệu lít bia các loại, tăng
9,2% so với cùng kỳ năm ngoái. Tốc độ tăng trƣởng ngành bia tại VN, theo thống

kê của các công ty nghiên cứu thị trƣờng, ƣớc đạt 15%/năm. VN có khoảng 350 cơ
sở sản xuất bia có trụ sở ở hầu khắp các tỉnh thành trên cả nƣớc và tiếp tục tăng về
số lƣợng. Trong số này, có hơn 20 nhà máy đạt công suất trên 20 triệu lít/năm, 15
nhà máy có công suất lớn hơn 15 triệu lít/năm, và có tới 268 cơ sở có năng lực sản
xuất dƣới 1 triệu lít/năm.
2.2. Qui trình công nghệ tổng quát của ngành sản xuất Bia.
2.2.1. Đặc tính nguyên liệu.
Bia đƣợc sản xuất từ các nguyên liệu chính là malt Đại Mạch, hoa houblon
và nƣớc. Để tiết kiệm nguồn malt Đại Mạch hoặc để sản xuất một vài loại bia thích
hợp, với thị hiếu của ngƣời tiêu dùng bên cạnh Đại Mạch, ngƣời ta còn dùng thêm
các nguyên liệu phụ nhƣ bột mì, gạo, bột ngô, thậm chí cả bột đậu tƣơng đã tách
béo.
2.2.1.1. Nước
Đối với bia, nƣớc là một nguyên liệu không thể thay thế đƣợc. Thành phần
hóa học của nƣớc ảnh hƣởng đến đặc điểm, tính chất sau cùng của bia do nó tác
động trong suốt các quá trình chế biến của công nghệ sản xuất bia.


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 11

Trên dây chuyền công nghệ chính, nƣớc đƣợc dùng trong quá trình nấu, pha loãng
dung dịch đƣờng để lên men, nhƣ vậy nƣớc trở thành thành phần chính của sản
phẩm. Ngoài ra, nƣớc còn đƣợc dùng ở những quá trình khác nhƣ làm lạnh, làm
nóng, rửa dụng cụ, thiết bị, vệ sinh khu vực sản xuất.
2.2.1.2. Đại mạch
Đại mạch là nguyên liệu chủ yếu dùng để sản xuất bia, muốn đƣợc vậy, đại
mạch phải trải qua quá trình nẩy mầm nhân tạo sau đó dừng lại bằng cách sấy khô.
 Thành phần hóa học của Đại mạch.
 Carbohydrate chung : 70-85%.

 Các chất vô cơ : 10,5-11,5%
 Chất béo : 1,5 -2%
 Các chất khác : 1-2
Độ ẩm bình quân thay đổi từ 14 -14,5%, độ ẩm có thể thay đổi từ 12% trong
điều kiện thu hoạch khô ráo và trên 20% trong điều kiện ẩm ƣớt.
 Tinh bột
Có công thức là (C
6
H
10
O
5
)
n
, có đƣợc chuyển hóa dễ dàng thành đƣờng
glocose dƣới tác dụng của acid và thành dextrine và maltose dƣới tác dụng của
amylase. Tinh bột là một thành phần quan trọng về mặt số lƣợng trong đại mạch từ
55-65%. Khi nấu, dƣới tác dụng của các men amylase đƣợc chuyển hóa thành thành
dextrine và đƣờng maltose và sau đó sẽ đƣợc chuyển hóa thành cồn và CO
2
trong
quá trình lên men.
 Protêin
Sản phẩm thủy phân của protêin đƣợc chia ra làm nhiều nhóm khác nhau và
giữ một vai trò hết sức quan trọng trong sản xuất malt và bia. Những nhóm kém
phức tạp sẽ là chất dinh dƣỡng cho nấm men trong quá trình lên men, nhƣng nếu
trong dịch đƣờng có qúa nhiều loại này nấm men không sử dụng hết, phần tồn tại


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG

SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 12

trong bia sẽ là dinh dƣỡng cho các vi sinh vật làm hỏng bia trong quá trình bảo
quản.
Bảng 2.1 Các chỉ số chất lượng của Malt vàng
Thứ
tự
Các chỉ số chất lƣợng
Giá trị trung
bình
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Khối lƣợng hectolit, kg
Khối lƣợng 1000 hạt không lựa chọn,g

Độ dài lá mầm, % số hạt có chiều dài 2/3-3/4 hạt
Số hạt trắng đục, %
Hàm ẩm, %
Thời gian đƣờng hóa, phút
Cƣờng độ màu, ml 0,1NI
2
/ 100ml dịch đƣờng
Lƣợng chất chiết hòa tan, % theo chất khô.
Hiệu số chiết ly (nghiền mịn, nghiền thô)
Hàm lƣợng đƣờng maltoza, % theo chất chiết
Đƣờng: dextrin
pH
Độ chua định phân ml 0,1N NaOH/100g chất khô
Đạm tổng, %N
Đạm tổng, % theo chất khô ( N x 6,25)
Đạm formol, %
Độ lên men biểu kiến cuối cùng, %
Hoạt lực amylaza,
0
WK
55 -58
32-35
70-75
90-96
3.8-5.0
10-15
0.16-0.25
78-80.5
2-3.5
65-82

0.4-0.55
4.5-6
14-17.5
1.5-1.7
9.5-10.5
0.19-0.21
75-78
220-280
Nguồn. PGS.TS. HOÀNG ĐÌNH HÒA, Công nghệ sản xuất Malt và bia, 2000
2.2.1.3.Chủng Nấm Men
Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia vì quá trình trao đổi chất
của tế bào nấm men bia chính là quá trình chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm.
Quá trình chuyển hóa này lại gắn liền với sự tham gia của hệ ezyme trong tế bào


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 13

nấm men, do đó việc phải nuôi cấy nấm men để tạo điều kiện cho sự hình thành và
hoạt động của hệ ezyme là một khâu kỹ thuật rất quan trọng không thể tiến hành
một cách tùy tiện.
Nấm men đƣợc sử dụng cho sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc
giống Saccaromyces.
2.3. Quy trình công nghệ sản xuất bia
Quá trình sản xuất bia gồm 3 giai đoạn chính sau:
 Nấu và đƣờng hóa.
 Lên men chính, lên men phụ và tàng trữ.
 Lọc bia và chiết bia.
Chúng ta có thể mô tả công đoạn sản xuất bia theo sơ đồ sau :

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 14





















Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất Bia.
Chuẩn bị nguyên
liệu
Nấu – đƣờng hóa
Lọc dịch đƣờng
Nấu hoa

Tách bã
Làm lạnh
Lên men chính, phụ
Lọc bia
Bão hòa CO
2

Chiết chai, lon
Đóng nắp
Thanh trùng
Kiểm tra, dán nhãn, nhập
kho
Nƣớc cấp để
rửa sàn,thiết
bị
Nƣớc
mềm
Mal
t
Gạo
Hơi
nƣớc
Enzim
Bã malt
Hoa
hublon
Hơi nƣớc
Bã malt
Glicol hay nƣớc
đá

Bã men
Sục khí
Men
giống
Hoạt hóa và
dùng lại men
Nén CO
2
Chất trợ lọc
Bã lọc
Bia hơi
Rửa chai
Hơi
Xút
Nƣớc thải
Hơi nƣớc
Sản phẩm
Nƣớc thải


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 15

2.3.1. Dây chuyền công nghệ khâu nấu và đường hóa.
 Nghiền nguyên liệu
Mục đích của quá trình nghiền là nhằm tạo ra những điều kiện thuận lợi cho
sự tiến triển của các biến đổi lý sinh hóa trong quá trình đƣờng hóa, nhằm làm thế
nào thu đƣợc lƣợng chất hòa tan lớn nhất. Thiết lập đƣợc một điều kiện thích hợp về
mối liên hệ giữa nƣớc và các thành phần của bột malt là một điều kiện rất quan
trọng, có nhƣ vậy mới giúp cho quá trình lên men xảy ra tốt và quá trình hình thành

các chất hòa tan hiệu quả nhất.
 Trộn nguyên liệu với nước
Quá trình đƣờng hóa đƣợc bắt đầu bằng việc pha trộn bột malt, gạo với nƣớc.
Nhằm tránh cho bột malt, gạo bị vón cục gây trở ngại cho việc thủy phân tinh bột,
ngƣời ta sử dụng một thiết bị pha dựa theo nguyên lý Ventury hoặc bằng cơ học
gồm một vít xoắn đánh tơi bột trong nƣớc, phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật nấu hoặc
pha loãng, thƣờng ngƣời ta áp dụng là: 3,5 - 4 lít nƣớc cho 1kg gạo và 3 - 3,5 lít
nƣớc cho 1kg malt.
 Nấu và đường hóa nguyên liệu
Mục đích là nhằm chuyển về dạng hòa tan tất cả các chất có phân tử lƣợng
cao nằm dƣới dạng không hoà tan trong bột malt. Chúng sẽ cùng với những chất
hòa tan có sẵn tạo thành chất chiết chung.
Quá trình thủy phân các chất hữu cơ phức tạp trên là kết quả của sự tác dụng
của hệ thống enzyme có sẵn trong malt.
 Thủy phân tinh bột
Thành phần quan trọng nhất của bia là cồn đƣợc sinh ra trong quá trình lên
men từ dịch đƣờng. Vì vậy sự thủy phân tinh bột thành maltose rất quan trọng.
Thêm vào đó các sản phẩm trung gian không lên men đƣợc nhƣ dextrine cũng đƣợc
hình thành.


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 16

Sự thủy phân tinh bột đƣợc tiến hành thành 3 giai đoạn không thay đổi nhƣng hòa
lẫn với nhau nhƣ sau:
 Hồ hóa

dịch hóa


đường hóa
- Hồ hóa: tinh bột không hòa tan trong nƣớc lã, không hòa tan trong dung môi
hữu cơ trung tính. Khi ở trong nƣớc lã bình thƣờng chúng hút nƣớc và trƣơng nở ra.
Vì thế, khi gia nhiệt thể tích của khối bột tăng lên, các hạt tinh bột bị nén chặt sau
cùng chúng bị vỡ ra và tạo thành một dung dịch nhớt. Độ nhớt của dung dịch phụ
thuộc vào lƣợng nƣớc pha và tùy theo cấu trúc của từng loại tinh bột.
- Dịch hóa: dƣới tác dụng của  - amylase, các chuỗi dài amylo và
amylopectin sẽ nhanh chóng cắt đứt thành những chuỗi nhỏ hơn, vì thế nên độ nhớt
trong mẻ nấu giảm rất nhanh.  - amylase chỉ có thể cắt từ từ vào cuối mạch của
amylo và cuối mạch nhánh của amylopectin và cứ cắt 2 gốc một nhƣ vậy.
Dịch hóa có nghĩa là giảm độ nhớt trong dung dịch tinh bột đã hồ hóa bởi  -
amylase.
- Đường hóa:  - amylase tuần tự phân cắt các chuỗi của amylo và amylopectin
thành dextrin có từ 7 -12 gốc glucose còn lại,  - amylase tách 2 gốc từ đuôi còn lại
của  - amylase đã cắt để hình thành các chuỗi nhỏ hơn, các loại đƣờng khác nhau
nhƣ maltotriose và glucose có độ dài các chuỗi khác nhau cũng đƣợc hình thành.
 Lọc dịch đường và rửa bã
Cháo malt sau khi đƣờng hóa xong gồm 2 phần: phần đặc và phần loãng.
Phần đặc bao gồm tất cả những phần tử nhỏ không hòa tan của bột malt. Phần loãng
thì dung dịch nƣớc chứa tất cả chất hòa tan trong mẻ nấu gọi là “dịch đƣờng”.
Mục đích của quá trình lọc là nhằm phân tách phần loãng riêng ra khỏi phần
đặc. Đặc trƣng của cháo malt là trong đó có rất nhiều phần tử rắn. Trong quá trình
lọc, những phần tử rắn này sẽ tạo thành một lớp nguyên liệu lọc phụ. Điều này có ý
nghĩa khá lớn trong khi lọc.
 Đun sôi dịch đường cùng với hoa houblon


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 17

Mục đích của quá trình đun sôi dịch đƣờng với hoa houblon là nhằm ổn định
thành phần và tạo cho bia có mùi thơm, vị đắng đặc trƣng của hoa houblon.
Bia là một loại giải khát có mùi thơm và vị đắng rất đặc trƣng, mùi thơm vị
đắng đặc trƣng này gây nên bởi hoa houblon. Đồng thời hoa houblon còn giúp cho
bia thêm phần bền vững sinh học và khả năng tạo bọt tốt. Một trong những phƣơng
pháp thông dụng nhằm chiết chất đắng và dầu thơm của hoa houblon là đun sôi trực
tiếp dịch đƣờng với hoa.
 Làm lạnh và lắng trong dịch đường
Mục đích của quá trình làm lạnh và lắng trong là giảm nhiệt độ nƣớc nha
xuống, đƣa oxy từ không khí vào dịch thể và kết lắng các chất bẩn.
 Thông thường làm lạnh và lắng trong nước nha tiến hành qua 2 bước:
- Bước 1.
Giảm nhiệt độ xuống 60-70
0
C và giữ ở nhiệt độ này khoảng 2 giờ vì cần ít
nhất 2 giờ các cặn bã mới lắng hết. Sau đó, bơm phần trong của nƣớc nha (loại bỏ
phần cặn ở đáy thùng) sang thiết bị làm lạnh nhanh.
- Bước 2:
Làm giảm nhanh nhiệt độ xuống tƣơng ứng với nhiệt độ lên men (khoảng 7-
10
0
C). Đến giai đoạn này, số cặn còn lại tuy không nhiều nhƣng đó là những cặn rất
nhỏ, đƣờng kính của chúng thƣờng không quá 0,5m và lởn vởn trong dung dịch ở
dạng huyền phù, rất khó lắng, thậm chí không lắng. Phải loại bỏ các kết tủa này
bằng ly tâm hoặc có khi sử dụng bột trợ lọc điatomit sau đó mới đƣa nƣớc nha vào
thùng lên men.
2.3.2. Lên men dịch đường
Sản xuất bia thuộc lĩnh vực lên men cổ điển ( nhƣ lên men rƣợu, một số axit
hữu cơ, một số dung môi hữu cơ…). Đó là một quá trình hóa sinh, vi sinh tƣơng đối
đơn giản so với các ngành lên men thuộc lĩnh vực lên men hiện đại nhƣ sinh tổng

hợp các axit amin, các enzym…


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 18

Trong sản xuất bia, quá trình lên men có hai dạng: lên men nổi và lên men
chìm. Hai dạng lên men này khác nhau chủ yếu ở chỗ sử dụng hai loại nấm men
khác nhau. Nấm men chìm thì lên men chính ở 6-9
0
C, còn nấm men nổi thƣờng có
nhiệt độ lên men chính cao hơn. Tại nhà máy áp dụng phƣơng pháp lên men chìm.
2.3.2.1. Các giai đoạn lên men
 Giai đoạn bắt đầu .
Xuất hiện bọt trắng mịn và bám vào thành thùng và từ từ phủ kín bề mặt bia
non. Bọt này đƣợc xuất hiện từ 8 đến 16 giờ sau khi cấy men. Nếu thời gian này bị
kéo dài hơn thì nên bổ sung nấm men hoặc tăng nhiệt độ lên men, thông thƣờng
nhiệt độ lên men của nấm men bắt đầu từ 6-7
0
.
Nếu các biện pháp trên không hiệu quả thì cần kiểm tra lại hàm lƣợng O
2
, và
hàm lƣợng O
2
thông thƣờng  6mg/l.
 Giai đoạn tiếp theo gọi là giai đoạn “Krausen collapsing”.
Mức độ lên men ít mạnh mẽ hơn, lớp bọt dần dần bị xẹp xuống và cuối cùng
tạo nên một lớp bao phủ màu nâu có vị đắng là do sự oxy hóa của nhựa hoa houblon
và tannin.

 Giai đoạn cuối cùng gọi là “collapsed foam”.
Do tốc độ lên men tiếp tục giảm, bọt tiếp tục vỡ ra và cuối cùng chỉ còn một
lớp bọt màu nâu xốp bẩn, lớp bọt này cần loại bỏ trƣớc khi chuyển bia để khỏi làm
bẩn nấm men thu hồi.
2.3.3. Giai đoạn Lọc bia
Sau khi lên men và hoàn tất quá trình làm chín bia có đầy đủ các thành phần
hóa học, cũng nhƣ hƣơng vị đặc trƣng riêng biệt của từng loại bia nhƣng bia vẫn
còn mờ đục nên cần phải lọc để trở nên trong suốt và óng ánh.
 Lọc bia dựa trên cơ sở của 2 quá trình:
Quá trình cơ học: nhằm giữ lại các phần tử rắn có kích thƣớc to hơn các lỗ
hoặc khe của lƣới lọc.


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 19

Quá trình hấp thu: đối với các phần tử có kích thƣớc rất bé nhƣ các chất keo
hòa tan dƣới dạng phân tử, các nấm men và vi sinh vật,… Ngoài các chất gây đục
bia, quá trình hấp thu cũng làm giảm bớt một phần các chất protein, chất nhựa
houblon, chất màu, cồn bậc cao và ester,…Vì vậy bia đƣợc trong chính là nhờ quá
trình này.
Bia lọc xong phải đảm bảo về mặt chất lƣợng nhƣ: độ ổn định vi sinh, độ ổn
định keo, độ ổn định mùi vị.
Bia đã lọc đƣợc đƣa vào tank chứa có áp lực, thời gian chứa từ 2-3 ngày ở
nhiệt độ từ 0-2
0
C. Tank chứa bia trong thực chất là tank chứa trung gian máy lọc và
máy chiết, nó đƣợc trang bị các phụ kiện an toàn áp lực và đảm bảo các yêu cầu
nhƣ:
 Đảm bảo vệ sinh hoàn toàn sạch bởi hệ thống lọc.

 Quá trình vệ sinh phải đƣợc kiểm tra cẩn thận.
 Bề mặt bên trong phải nhẵn, láng.
 Tank phải có hệ thống dằn áp lực CO
2
và đảm bảo không rò rỉ gió vào.
 Phải có hệ thống kiểm tra nhiệt độ tự động.
2.4. Các nguồn phát sinh chất thải.
Ngành công nghiệp sản xuất bia cũng nhƣ các ngành công nghiệp khác đều
có sự phát sinh chất thải trong quá trình sản xuất và ảnh hƣởng đến môi trƣờng cụ
thể là chất thải rắn, khí thải và đặc biệt là nƣớc thải sản xuất. Cụ thể nhƣ sau :
2.4.1. Về nước thải.
Bia chứa chủ yếu là nƣớc (>90%), còn lại là cồn (3 – 6%), CO
2
và các hóa
chất hòa tan khác. Vì vậy sản xuất bia là một trong những ngành công nghiệp đòi
hỏi tiêu tốn rất nhiều nƣớc do đó sẽ thải ra môi trƣờng một lƣợng rất lớn nƣớc thải.
Nƣớc thải của nhà máy bia thƣờng gồm những loại sau:


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 20

 Nƣớc làm nguội, nƣớc ngƣng tụ. Loại nƣớc này không thuộc loại nƣớc gây ô
nhiễm nên có thể xử lý sơ bộ và tái sử dụng lại.
 Nƣớc vệ sinh thiết bị nhƣ rửa thùng nấu, rửa bể chứa, rửa sàn nhà sản xuất. Loại
nƣớc này chứa nhiều chất hữu cơ, cần phải đƣợc tiến hành xử lý để làm sạch
môi trƣờng và tái sử dụng lại.
 Nƣớc vệ sinh và các thiết bị lên men, thùng chứa đƣờng ống, sàn nhà lên men.
Loại nƣớc thải này chứa nhiều xác nấm men, xác nấm men rất dễ tự phân hủy,
gây ra tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng. Loại nƣớc này cần có biện pháp xử lý

đặc biệt giảm nguy cơ ô nhiễm.
 Nƣớc rửa chai đựng bia. Loại nƣớc thải này cũng gây ô nhiễm nghiêm trọng,
nƣớc này không chỉ chứa các chất hữu cơ mà còn chứa rất nhiều các hợp chất
màu từ mực in nhãn, kim loại ( đặc biệt là Zn và Cu)
2.4.2. Khí thải.
Hơi phát sinh từ quá trình nấu, hơi khí nén bì rò rỉ, bụi từ quá trình chuẩn bị
nguyên liệu . . .
Nguồn Bụi phát sinh chủ yếu trong nhà máy bao gồm trong quá trình chuẩn
bị nguyên liệu, quá trình tiếp liệu, quá trình xay malt, quá trình nghiền gạo… Tuy
nhiên tải lƣợng bụi ở đây rất khó ƣớc tính phụ thuộc nhiều vào các yếu tố nhƣ loại
nguyên liệu, độ ẩm của nguyên liệu, tình trạng / tính năng của thiết bị máy móc…
2.4.3. Tác nhân nhiệt.
Nhiệt tỏa từ lị nấu, lị hơi (nguồn nhiệt rất nặng) và từ hệ thống làm lạnh
(nguồn nhiệt lạnh) và tiếng ồn do thiết bị sản xuất (máy bơm, máy lạnh, băng
chuyền,…) ảnh hƣởng trực tiếp đến sức khỏe của cơng nhân và mơi trƣờng xung
quanh
2.4.4. Chất thải rắn.


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 21

Chất thải đƣợc phát sinh chủ yếu từ công đoạn : lọc dịch đƣờng, tách bã, lên
men chính – phụ , bao gồm bã thải lúa mạch – gạo, xỉ lò nấu, bã men bia, ngoài ra
còn có chất thải rắn sinh hoạt từ văn phòng và bếp ăn.
2.4.5. Tiếng ồn, độ rung .
Chủ yếu đƣợc phát sinh từ quá trình hoạt động của các máy móc thiết bị nhƣ
máy nghiền, máy đóng chai, thiết bị làm lạnh, băng chuyền . .

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 22


CHƢƠNG 3
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH SABMIILER VIỆT NAM.

3.1. Giới thiệu tổng quan công ty.
 Tên công ty: Công ty TNHH Liên Doanh Sabmiller Việt Nam
 Địa chỉ: Lô A, KCN Mỹ Phƣớc 2, Huyện Bến Cát, Tỉnh Bình Dƣơng
 Công ty TTNH SABMiller Việt Nam nằm trong khu công nghiệp Mỹ Phƣớc,
huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dƣơng. Mặt tiền phía Bắc khu đất giáp đƣờng giao
thông nội bộ của khu công nghiệp. Khu dân cƣ gần nhất nằm cách công ty
khoảng 700m.
 Cơ sở hạ tầng nhƣ cấp thoát nƣớc, giao thông, cung cấp điện và thông tin
liên lạc rất đầy đủ. Công ty nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía nam,
đồng thời nằm gần các trung tâm đô thị lớn nên thuận lợi cho việc vận
chuyển và tiêu thụ sản phẩm. Đồng thời công ty nằm trong khu vực có nguồn
nhân lực dồi dào thuận lợi cho việc tuyển chọn lao động.
 Sản phẩm chính: Sản phẩm của công ty là bia và nƣớc giải khát từ malt
không cồn . Tổng công suất sản phẩm là 675.520 hl/năm.( 1 hectolit ~ 1.000
lít)
3.1.1. Điều kiện tự nhiên
Công ty TTNH SABMiller Việt Nam nằm trong khu công nghiệp Mỹ Phƣớc,

huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dƣơng. Mặt tiền phía Bắc khu đất giáp đƣờng giao thông
nội bộ của khu công nghiệp. Khu dân cƣ gần nhất nằm cách công ty khoảng 700m.
Cơ sở hạ tầng nhƣ cấp thoát nƣớc, giao thông, cung cấp điện và thông tin
liên lạc rất đầy đủ. Công ty nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía nam, đồng thời
nằm gần các trung tâm đô thị lớn nên thuận lợi cho việc vận chuyển và tiêu thụ sản
phẩm. Đồng thời công ty nằm trong khu vực có nguồn nhân lực dồi dào thuận lợi


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 23

cho việc tuyển chọn lao động.
3.1.2. Điều kiện khí hậu
Khu vực của công ty nằm trong vùng khí hậu mang tính chất đặc trƣng của
vùng khí hậu cận xích đạo với 2 mùa rõ rệt là mùa mƣa bắt đầu từ tháng 4 đến tháng
11 và mùa khô bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
Nhiệt độ không khí trung bình hàng năm cao và ổn định quanh năm và tháng. Biến
thiên nhiệt độ giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất khoảng 4,6
o
C. Tuy nhiên,
biến thiên nhiệt độ ngày thì khá cao khoảng 10
o
C.
 Nhiệt độ không khí trung bình năm: 26,7
o
C
 Nhiệt độ không khí tối đa: 28,7
o
C
 Nhiệt độ không khí tối thiểu: 25,5

o
C
 Nhiệt độ tối cao tuyệt đối: 39,5
o
C
 Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối: 16,5
o
C
 Nhiệt độ không khí tháng nóng nhất (tháng 5): 29,5
o
C
 Nhiệt không khí tháng lạnh nhất (tháng 2): 24,9
o
C
3.1.3. Hiện trạng chất lượng nước ngầm
Khu vực của công ty nhìn chung có trữ lƣợng nƣớc ngầm khá dồi dào. Hiện
tại nhân dân quanh vùng có thể khai thác và sử dụng nguồn nƣớc này bằng các
giếng khoan. Chất lƣợng nƣớc giếng khoang sâu 30m lấy tại hộ dân cách công ty
700m đƣợc trình bày ở bảng sau:


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH : NGUYỄN THANH KỲ TRANG 24


Bảng 3.1. Chất Lượng Nước Ngầm .
STT
Các chỉ tiêu
Đơn vị
Kết

quả
TCVN 5944 -
1995
1
pH
Mg/l
8.04
6.5 – 8.5
2
Cl
-

Mg/l
29.11
200 - 600
3
NO
3

Mg/l
4.56
45
4
Sắt
Mg/l
0.26
1 – 5
5
SO4
2-

Mg/l
<0.1
200 – 400
6
Độ cứng
Mg CaCO
3

80
300 - 500
Nguồn : công ty TNHH Sabmiler Việt Nam.
Kết quả phân tích cho thấy chất lƣợng nguồn nƣớc ngầm tại khu vực này còn
khá tốt, hầu hết các chỉ tiêu đều đạt tiêu chuẩn cho phép. Nguồn nƣớc có thể sử
dụng cho sinh hoạt và sản xuất nếu đƣợc xử lý kỹ.
3.2. Quy trình công nghệ sản xuất bia của Nhà Máy.
3.2.1. Các loại nguyên liệu và hóa chất sử dụng.
Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt, gạo và nƣớc. Ngoài ra, công ty
còn sử dụng một số phụ liệu khác gồm men bia, hoa houblon và các phụ gia tạo
hƣơng vị đặc trƣng.
Bảng 3.2. Nhu cầu hàng năm và các loại nguyên phụ liệu của công ty .
STT
Nguyên vật liệu
Đơn vị
Số lƣợng
1
Malt
Tấn/năm
6.919
2

Gạo
Tấn/năm
2.312
3
Hoa Houblon (dạng viên và cô đặc)
Tấn/năm
21
4
Acide Ascorbic
Kg/năm
1.5
5
Collupulin
Kg/năm
1.5
6
Caramel
Kg/năm
2.5
7
Ezim
lit/năm
1.5