ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NHÀ MÁY BIA

Áp dụng sản xuất sạch hơn trong nhà máy bia GVHD: PGS.TS. Lê Thanh Hải
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ
MÔN NGĂN NGỪA Ô NHIỄM KCN

ĐỀ TÀI: ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG NHÀ
MÁY BIA
GVHD: TS.GVC. LÊ THANH HẢI
Báo cáo chuyên đề môn học Ngăn Ngừa Ô Nhiễm KCN
i
Áp dụng sản xuất sạch hơn trong nhà máy bia GVHD: TS. Lê Thanh Hải
TP.HCM, tháng 07/2010
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1:.......................................................................................................................................................................1
CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN TRONG SẢN XUẤT BIA..............................................................................................1
1.1. CÁC CÔNG ĐOẠN SẢN XUẤT CHÍNH.................................................................................................................1
1.1.1. Chuẩn bị....................................................................................................................................................2
1.1.2 Nấu.............................................................................................................................................................2
1.1.3. Lên men.....................................................................................................................................................2
1.1.4. Lọc bia và hoàn thiện sản phẩm................................................................................................................3
1.1.5. Đóng chai, lon, keg và thanh trùng sản phẩm...........................................................................................3
1.2. CÁC BỘ PHẬN PHỤ TRỢ....................................................................................................................................4
1.2.1. Các quá trình vệ sinh.................................................................................................................................4
1.2.2. Quá trình cung cấp hơi..............................................................................................................................4
1.2.3. Quá trình cung cấp lạnh cho sản xuất.......................................................................................................5
1.2.4. Quá trình cung cấp khí nén........................................................................................................................5
1.2.5. Quá trình thu hồi và sử dụng CO2.............................................................................................................5
CHƯƠNG 2:.......................................................................................................................................................................6
SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG.........................................................................................6
2.1. TIÊU THỤ NGUYÊN, NHIÊN LIỆU.......................................................................................................................6

2.1.1. Malt và nguyên liệu thay thế......................................................................................................................7
2.1.1.1. Bã hèm....................................................................................................................................................7
2.1.1.2. Nước rửa bã...........................................................................................................................................7
2.1.1.3. Cặn nóng................................................................................................................................................7
2.1.1.4. Nấm men.................................................................................................................................................8
2.1.1.5. Hao phí bia.............................................................................................................................................8
2.1.2. Tiêu thụ nhiệt.............................................................................................................................................8
2.1.3. Tiêu thụ nước.............................................................................................................................................8
2.1.4. Tiêu thụ điện..............................................................................................................................................9
2.1.5. Các nguyên liệu phụ..................................................................................................................................9
2.2. CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG............................................................................................................................10
2.2.1. Nước thải.................................................................................................................................................11
2.2.2. Khí thải....................................................................................................................................................11
2.2.3. Chất thải rắn...........................................................................................................................................12
2.3. TIỂM NĂNG CỦA SẢN XUẤT SẠCH HƠN.........................................................................................................12
CHƯƠNG 3:.....................................................................................................................................................................14
CƠ HỘI SẢN XUẤT SẠCH HƠN................................................................................................................................14
3.1 CÁC CƠ HỘI SẢN XUẤT SẠCH HƠN LIÊN QUAN ĐẾN KHU VỰC NHÀ NẤU..................................................14
3.1.1. Lựa chọn thiết bị nghiền và lọc...............................................................................................................14
3.1.2. Thu hồi dịch nha loãng............................................................................................................................14
3.1.3. Tách dịch nha khỏi cặn lắng nóng...........................................................................................................14
3.1.4. Thu hồi hơi từ nồi nấu hoa......................................................................................................................15
3.2. CƠ HỘI SXSH TẠI KHU VỰC LÊN MEN, HOÀN THIỆN SẢN PHẨM................................................................15
3.2.1. Thu hồi nấm men.....................................................................................................................................15
3.2.2. Thu hồi bia tổn thất theo nấm men..........................................................................................................16
3.2.3. Giảm tiêu hao bột trợ lọc.........................................................................................................................16
3.2.4. Giảm thiểu lượng bia dư..........................................................................................................................17
3.2.5. Áp dụng hệ thống làm lạnh tầng..............................................................................................................17
3.2.6. Áp dụng công nghệ lên men nồng độ cao, giảm mức tiêu hao năng lượng..............................................17
3.2.7. Ứng dụng công nghệ mới (bao gồm cả sử dụng enzyme) để rút ngắn thời gian sản suất, tăng hiệu suất18

3.3. CÁC CƠ HỘI SXSH LIÊN QUAN ĐẾN KHU VỰC CHIẾT CHAI ........................................................................18
3.3.1. Tiết kiệm nước trong rửa chai, két...........................................................................................................18
3.3.2. Thiết bị thanh trùng kiểu tuy nen.............................................................................................................18
3.4. CÁC CƠ HỘI SXSH LIÊN QUAN ĐẾN BỘ PHẬN PHỤ TRỢ..............................................................................19
3.4.1. Thu hồi nước làm mát từ quá trình lạnh nhanh.......................................................................................19
Báo cáo chuyên đề môn học Ngăn Ngừa Ô Nhiễm KCN
ii
Áp dụng sản xuất sạch hơn trong nhà máy bia GVHD: TS. Lê Thanh Hải
3.4.2. Thu hồi nước ngưng................................................................................................................................19
3.4.3. Bảo ôn.....................................................................................................................................................20
3.4.4. Tiết kiệm nước và hóa chất vệ sinh..........................................................................................................20
3.4.5. Tiết kiệm điện..........................................................................................................................................20
3.4.6. Duy trì bảo trì..........................................................................................................................................21
3.4.7. Tránh rò rỉ khí nén...................................................................................................................................21
3.4.8. Kiểm soát nhiệt độ bốc hơi của hệ thống máy lạnh.................................................................................21
3.4.9. Giảm áp máy nén khí...............................................................................................................................21
3.4.10. Thu hồi nhiệt từ hệ máy nén...................................................................................................................22
3.4.11. Lắp đặt thiết bị làm nóng nước cấp cho nồi hơi....................................................................................22
3.4.12. Sử dụng các hóa chất diệt khuẩn thân thiện môi trường để khử trùng thiết bị thay vì dùng hơi nóng...22
3.4.13. Kết hợp cung cấp nhiệt và phát điện (CHP)..........................................................................................22
CHƯƠNG 4:.....................................................................................................................................................................23
THỰC HIỆN SẢN XUẤT SẠCH HƠN........................................................................................................................23
4.1. BƯỚC 1: KHỞI ĐỘNG.......................................................................................................................................23
4.1.1. Nhiệm vụ 1: Thành lập nhóm đánh giá SXSH..........................................................................................23
4.1.2. Nhiệm vụ 2: Phân tích các công đoạn và xác định lãng phí....................................................................26
4.2. BƯỚC 2: PHÂN TÍCH CÁC CÔNG ĐOẠN SẢN XUẤT ........................................................................................28
4.2.1. Nhiệm vụ 3: Chuẩn bị sơ đồ dây chuyền sản xuất...................................................................................28
4.2.2. Nhiệm vụ 4: Cân bằng vật liệu................................................................................................................30
4.2.3. Nhiệm vụ 5: Xác định chi phí của dòng thải............................................................................................31
4.2.4. Nhiệm vụ 6: Xác định các nguyên nhân của dòng thải............................................................................34

4.3. BƯỚC 3: ĐỂ RA CƠ HỘI SẢN XUẤT SẠCH HƠN.............................................................................................35
4.3.1. Nhiệm vụ 7: Đề xuất các cơ hội SXSH.....................................................................................................35
4.3.2. Nhiệm vụ 8: Lựa chọn các cơ hội có thể thực hiện được.........................................................................37
4.4. BƯỚC 4: LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP SXSH ..................................................................................................37
4.4.1. Nhiệm vụ 9: Phân tích tính khả thi về kỹ thuật........................................................................................38
4.4.2. Nhiệm vụ 10: Phân tích tính khả thi về mặt kinh tế.................................................................................38
4.4.3. Nhiệm vụ 11: Đánh giá ảnh hưởng đến môi trường................................................................................39
4.4.4. Nhiệm vụ 12: Lựa chọn các giải pháp thực hiện.....................................................................................40
4.5. BƯỚC 5: THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP SXSH..................................................................................................40
4.5.1. Nhiệm vụ 13: Chuẩn bị thực hiện............................................................................................................41
4.5.2. Nhiệm vụ 14: Thực hiện các giải pháp....................................................................................................41
4.5.3. Nhiệm vụ 15: Quan trắc và đánh giá các kết quả....................................................................................41
4.6. BƯỚC 6: DUY TRÌ SXSH.................................................................................................................................42
CHƯƠNG 5:.....................................................................................................................................................................44
CÁC YẾU TỐ CẢN TRỞ VÀ HỖ TRỢ SẢN XUẤT SẠCH HƠN BỀN VỮNG...................................................44
5.1. CÁC YẾU TỐ CẢN TRỞ....................................................................................................................................44
5.2. CÁC YẾU TỐ HỖ TRỢ THỰC HIỆN THÀNH CÔNG SXSH................................................................................44
CHƯƠNG 6:.....................................................................................................................................................................45
VỊ TRÍ CỦA SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG CHIẾN LƯỢC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG...............................45
6.1. SẢN XUẤT SẠCH HƠN VÀ XỬ LÝ CUỐI ĐƯỜNG ỐNG....................................................................................45
6.2. SẢN XUẤT SẠCH HƠN, LCA VÀ ISO 14000..................................................................................................46
6.3. SẢN XUẤT SẠCH HƠN VÀ SINH THÁI CÔNG NGHIỆP.....................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................................................................48
Báo cáo chuyên đề môn học Ngăn Ngừa Ô Nhiễm KCN
Áp dụng sản xuất sạch hơn trong nhà máy bia GVHD: TS. Lê Thanh Hải
DANH MỤC BẢNG
BẢNG 2.1: TIÊU HAO TÀI NGUYÊN TRONG MỘT SỐ NHÀ MÁY BIA............................................................6
BẢNG 2.2: CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TRONG KHU VỰC SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY BIA...............10
BẢNG 2.3: TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI TỪ SẢN XUẤT BIA..................................................................................11
BẢNG 2.4: TẢI LƯỢNG CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI SẢN XUẤT BIA..............................11

BẢNG 2.5: NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ TỪ NỒI HƠI.......................................................12
BẢNG 2.6: LƯỢNG CHẤT THẢI RẮN PHÁT SINH KHI SẢN XUẤT 1 HECTOLÍT BIA.............................12
BẢNG 2.7: ƯỚC TÍNH TIỀM NĂNG TIẾT KIỆM CÓ THỂ ĐẠT ĐƯỢC TỪ VIỆC ÁP DỤNG SẢN XUẤT
SẠCH HƠN TẠI CÁC NHÀ MÁY BIA VIỆT NAM.................................................................................................13
Báo cáo chuyên đề môn học Ngăn Ngừa Ô Nhiễm KCN
iv
Áp dụng sản xuất sạch hơn trong nhà máy bia GVHD: TS. Lê Thanh Hải
DANH MỤC HÌNH
HÌNH 1.1: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA.....................................................................................................1
HÌNH 2.1 CÂN BẰNG VẬT CHẤT TRÊN 100 LÍT BIA CỦA MỘT NHÀ MÁY BIA TIÊU THỤ ÍT ĐIỆN
VÀ NƯỚC...........................................................................................................................................................................6
HÌNH 6.1: THỨ TỰ ƯU TIÊN TRONG CHIẾN LƯỢC QUẢN LÝ CHẤT THẢI..............................................45
Báo cáo chuyên đề môn học Ngăn Ngừa Ô Nhiễm KCN