Đặc tính nước thải của các nhà máy bia là giàu các hợp chất hữu cơ như tinh bột, xenluloza, các loại đường, axít, các hợp chất phốt pho, nitơ... Các chất này sẽ được oxi hoá bởi vi sinh vật, tạo ra sản phẩm cuối là CO2, H2O, NH3 và sản phẩm trung gian là rượu, aldehit, axit,.. Đây là nguồn gây ô nhiễm cao nếu thải trực tiếp ra môi trường.

Có nhiều phương pháp ứng dụng xử lý nước thải các nhà máy rượu, bia như: sử dụng màng lọc, phương pháp hoá học, phương pháp sinh học... Trong các phương pháp trên, thì phương pháp xử lý bằng sinh học cho hiệu quả tối ưu và được sử dụng rộng rãi nhất.

Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình phát triển, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối chúng được tăng lên. Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxi hoá sinh hoá.

1. Quy trình công nghệ sản xuất nước thải sản xuất bia

Quy trình công nghệ sản xuất nhà máy bia Hoàng Quỳnh

2. Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất nước thải sản xuất bia

Nguyên liệu chính đưa vào sản xuất là Malt đại mạch, Gạo, Hublon và một số phụ gia khác.

Malt và gạo từ kho nguyên liệu được sẵn sàng tách tạp chất, cân rồi đưa tới bộ phận xay, nghiền.

Quá trình xay-nghiền malt cần phải giữ cho vỏ nguyên liệu nguyên vẹn, càng ít bị vỡ càng tốt để khỏi ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm và tạo điều kiệu cho quá trình lọc dung dịch sau này.

Bột gạo được đưa vào nồi nấu gạo, bột Malt được đưa vào nồi nấu Malt để tiến hành quá trình dịch hóa, cháo gạo sau khi nấu được bơm qua nồi Malt để tiến hành quá trình đường hóa.

Quá trình đường hóa sẽ thủy phân tinh bột và prôtêin tạo thành đường, axit amin và các chất hòa tan khác, đó là nguyên liệu chính của quá trình lên men. Sau đó dung dịch được lọc qua nồi lọc (Lauter tun) để bỏ bã hèm. “Nước nha” sau khi lọc được đưa vào nồi đun sôi và cho Hublon vào để thực hiện quá trình hublon hóa tạo hương vị cho bia.

Dịch sau khi hublon hóa được đưa qua thiết bị lắng xoáy (whirlpool) để lắng cặn sau đó chuyển sang thiết bị lạnh nhanh hạ nhiệt độ dịch xuống 7-80C. Dịch nha lạnh được đưa vào tank lên men để lên men. Nấm men được nuôi cấy và nhân giống từ phòng thí nghiệm sang phòng gây men và được đưa sang các tank lên men theo tỉ lệ phù hợp. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn – Hoàng Quỳnh sử dụng nấm men đã nhân giống sẵn do Tổng Công ty Bia Rượu - NGK Sài Gòn cung cấp.

Lên men chính và lên men phụ trong cùng một tank, sau khi kết thúc lên men phụ, tiến hành pha bia bằng nước đã khử khí, tiệt trùng tuyệt đối, tỷ lệ pha tối đa là 25% nước sau đó tiến hành lọc trong và đưa vào các bồn chứa. Từ các bồn này bia được đưa tới dây chuyền chiết.

Quá trình lên men được chia thành 2 giai đoạn chính và phụ:

Giai đoạn đầu của quá trình lên men được gọi là lên men chính. Trong giai đoạn này, sự tiêu hao cơ chất diễn ra mạnh mẽ, một lượng lớn đường được chuyển hóa thành cồn và CO2, sản phẩm của quá trình lên men chính là bia non đục, có mùi và vị đặc trưng nhưng chưa thích hợp cho việc sử dụng như một thứ nước giải khát. Nhiệt độ trong quá trình lên men chính từ 7-90C.
Sau giai đoạn lên men chính, chuyển sang quá trình lên men phụ và ủ bia. Quá trình lên men này diễn ra chậm, bia được lắng trong, hàm lượng những sản phẩm phụ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng của bia giảm, hương vị bia tăng lên, nhiệt độ trong giai đoạm lên men phụ tăng từ 2-50C.

Thời gian lên men chính khoảng 14 ngày, sau đó được chuyern sang chế độ lên men phụ trong khoảng 7 ngày. Tổng thời gian lên men là 21 ngày.

Bia sau khi lên men phụ xong được đưa sang pha bia sau đó đưa vào hệ thống pha bia, lọc trong. Quá trình lọc bao gồm các chức năng: lọc trong, tạo ra sự ổn định cho bia, tạo ra sự đồng đều cho sản phẩm. Bia được lọc trong chứa trong các bồn chứa bia thành phẩm. Từ các bồn này bia được đưa tới dây chuyền chiết. Sau khi chiết, đóng nắp sản phẩm được thanh trùng theo chế độ công nghệ phù hợp để diệt men, kéo dài thời gian tồn trữ và sử dụng. Khâu cuối cùng là in hạn sử dụng, đóng thùng. Sau đó nhập kho thành phẩm, xuất đi tiêu thụ.

3. Thành phần ô nhiễm của nước thải sản xuất bia

Thành phần ô nhiễm của nước thải sản xuất bia

4. Hệ thống xử lý nước thải đang áp dụng tại nhà máy

4.1. Sơ đồ công nghệ

Sơ đồ công nghệ nhà máy xử lý nước thải Hoàng Quỳnh

4.2. Thuyết minh

Nước thải sinh hoạt và nước thải từ các công đoạn sản xuất được tập trung về ngăn tách rác 3 lớp. Trong ngăn tách rác bố trí 3 tầng song chắn rác để loại bỏ các cặn, rác kích thước lớn. Rác giữ lại ở song chắn rác được thu gom thủ công và đem đi xử lý chung với rác sinh hoạt. Sau đó nước thải đước dẫn về bể gom nước thải và được bơm lên bể điều hòa và cân bằng pH. Tại bể điều hòa có hệ thống cấp hóa chất để điều chỉnh pH nước thải phù hợp vào bể UASB. Bể UASB có chức năng phân hủy kị khí phần lớn chất hữu cơ trong nước thải (90%). Bủn cặn trong bể UASB được tập trung trong bể chứa bùn yếm khí dư. Nước thải sau khi phân hủy kị khí trong bể UASB được lắng tại bể lắng UASB. Nước từ bể lắng UASB qua bể trung gian rồi qua 3 bể Aerotank để xử lý hiếu khí triệt để chất hữu cơ trong nước thải. Cuối củng, nước thải qua bể khử trùng và ra ngoài. Bùn lắng tử bể lắng UASB và aerotank được xử lý bằng bể nén bùn và phân hủy bùn hiếu khí

View Download