Nc thi ca nh mỏy bia I Quy trỡnh cụng ngh sn xut bia v cỏc ngun nc thi Cỏc nh mỏy bia trõn th gii ngy u dựng nguyờn liu l thúc malt (i mch ny mm) khong 70% v cỏc loi bt nh go, ngụ, mch (khụng phi malt) khong 30% ngoi cũn dựng hoa hublon, cỏc loi bt tr lc nh diatomit, bentonit, Quỏ trỡnh sn xut bia gm cỏc cụng on sau: 1) nu - ng hoỏ: nu bt v trn vi bt malt, cho thu phõn dch bt thnh ng, lc b b cỏc loi bt, b hoa hublon Nc thi ca cụng on ny giu cỏc cht hidrocacbon, xenluloz, hờmnluloz, pentoz v tru, cỏc mnh ht v bt, cỏc cc vúncựng vi cỏc xỏc hoa, mt ớt tanin, cỏc cht ng, cht mu 2) Cụng on lờn men chớnh v lờn men ph: nc thi ca cụng on nyats giu xỏc men - ch yu l protein, cỏc cht khoỏng, vitamin cựng vi bia cn 3) Giai on thnh phm: lc, bo ho CO 2, chit bock, úng chai, hp chai Nc thi õy cha bt ch lc ln xỏc men, ln bia chy trn ngoi Nc thi nh mỏy bia khong gp ln so vi bia thnh phm, bao gm: - Nc ln bó malt v bt sau ly dch ng trờn sn li, nc s tỏch bó - Nc thit b lc, ni nu, thựng nhõn ging, lờn men v cỏc loi thit b khỏc - Nc chai v tộc cha - Nc sn, phũng lờn men, phũng tng tr - Nc thi t ni hi - Nc v sinh sinh hot - Nc thi t h thng lm lnh cú cha hm lng clorit cao (ti 500mg/l), cacbonat thp Núi trung nc thi cỏc cụng on sn xut cha nhiu cỏc cht hu c v cú cỏc ch s nh sau: BOD5 Khong 1000mg/l nu khụng kp tỏch men, ch s ny s cao hn rt nhiu COD/BOD 1.6-1 PH 5-11 Ti trng BOD5 500kg/ngy (vi xớ nghip cú cụng sut 16 triu lớt/nm, khong 80.000l/ngy) BOD5 cho mt lớt bia 6g Cỏc cht hu c (cỏc hp cht hidrocacbon, protein, axit hu c cựng vi cỏc cht ty ra) cú nng cao, nng cỏc cht rn, thụ hoc kt lng thp Nc thi chai cng l mt nhng dũng thi cú ụ nhim ln cụng ngh sn xut bia V nghiờn lớ, chai úng bia c qua cỏc bc: vi nc núng, bng dung dch kim loóng núng (1-3% NaOH), tip ú sch bn v nhn bờn ngoi chai, sau ú sch bng nc núng v nc lnh Do ú dũng thi ca quỏ trỡnh chai cú pH cao v lm cho dũng thi chung co giỏ tr pH kim tớnh Kim tra nc thi t cỏc mỏy chai i vi loi chai 0.5 l cho thy mc ụ nhim (bng) ễ nhim nc thi t mỏy chai bia Thụng s Hm lng(mg/l) Thp cao COD 810 4480 BOD5 330 3850 + Nit NH 2.05 6.15 P tng 7.9 32.0 Cu 0.11 2.0 Zn 0.20 0.54 AOX 0.10 0.23 PH=8.3 n 11.2 Nc tiờu th chai = 0.3 n 0.5 lớt Trung bỡng 2490 1723 4.0 12.8 0.52 0.35 0.17 Trong nc thi chai cú hm lng ng v km l s dng loi nhn dỏn chai cú in n bng cỏc loi thuc in cú cha kim loi Hin loi nhón dỏn chai cú cha kim loi ó b cm s dng nhiu nc Trong nc thi cú tn ti AOX l quỏ trỡnh kh trựng cú dựng cht kh l hp cht ca clo II Quy trỡnh cụng ngh sn xut bia Nc cp Nc mm sn thit b Malt Go Chun b nguyờn liu Hi nc Enzim Nu ng húa Lc dch ng Hoa Hi nc hublon Bó malt Nu hoa Tỏch bó Bó malt Lm lnh Glicol hay nc ỏ Men ging Hot húa v dựng li men Cht tr lc Hi Chai Lon Nc thi Lc bia Bóo hũa CO2 Xỳt Ra chai Lờn men chớnh, ph Sc khớ Bó men Bó lc Nộn CO2 Bia hi Chit chai, lon úng np Hi nc Thanh trựng Kim tra, dỏn nhón, nhp kho Sn phm Nc thi Cụng ngh sn xut bia v cỏc dũng thi Trong sn xut bia, cụng ngh ớt thay i t nh mỏy ny sang nh mỏy khỏc, s khỏc cú th ch l ỏp dng phng phỏp lờn men ni hay men chỡm Nhng s khỏc c bn l s dng nc cho quỏ trỡnh chai, lon, mỏy múc thit b, sn nh iu ú dn n ti lng nc thi v hm lng cỏc cht ụ nhim ca cỏc nh mỏy bia rt khỏc cỏc nh mỏy bia cú bin phỏp tun hon nc v cụng ngh tit kim nc thỡ lng nc thp, nh CHLB c, nc s dng v nc thi cỏc nh mỏy bia nh sau: - nh mc nc cp: ữ m 3/1000 lớt bia; ti lng nc thi: 2,5 ữ m3/lớt bia; - Ti trng BOD5: ữ kg/1000 lớt bia; t ln BOD5: COD = 0,55 ữ 0,7 - Hm lng cỏc cht ụ nhim nc thi nh sau: BOD5 = 1100 n 1500 mg/l; COD = 1800 n 3000 mg/l; - Tng nit: 30 n 100 mg/l; tng phospho: 10 n 30 mg/l Vi cỏc bin phỏp s dng nc hiu qu nht thỡ nh mc nc thi ca nh mỏy bia khụng th thp hn n m cho 1000 lớt bia sn phm Trung bỡnh lng nc thi nhiu nh mỏy bia ln gp 10 n 20 ln lng bia sn phm Rosenwinkel ó a kt qu phõn tớch c tớnh nc thi ca mt s nh mỏy bia: Bng c tớnh nc thi ca mt s nh mỏy bia: Thụng s n v Nh mỏy i t trung bỡnh pH 5,7 ữ 11,7 BOD5 mg/l 185 ữ 1220 2400 COD mg/l 310 ữ 1909 3500 Nit tng mg/l 48 ữ 348 79,2 Phospho tng mg/l 1,4 ữ 9,09 4,3 Cht khụng tan mg/l 158 ữ 634 1530 Ti lng nc m /1000 lớt 3,2 thi bia Ti trng ụ kg 3,5 nhim BOD5/1000 lớt bia Nh mỏy II Nh mỏy III 775 1622 1220 2944 19,2 7,6 Lu lng ca dũng thi v c tớnh dũng thi cụng ngh sn xut bia, cũn bin i theo chu kỡ v sn xut Do c tớnh ca nc thi cụng ngh sn xut bia cú cha hm lng cỏc cht hu c cao trng thỏi hũa tan v trng thỏi l lng, ú ch yu l hidratcacbon, protein v cỏc axit hu c, l cỏc cht cú kh nng phõn hy sinh hc T l gia BOD5 v COD nm khong t 0,5 n 0,7 nờn chỳng thớch hp vi phng phỏp x lớ sinh hc Tuy nhiờn, nhng trng hp thiu cỏc cht dinh dng nh nit v photpho cho quỏ trỡnh phỏt trin ca vi sinh vt, cn phi b sung kp thi Nc thi trc a vo x lớ sinh hc cn qua sng, lc, tỏch cỏc cht nh giy nhón, nỳt bc v cỏc loi ht rn khỏc i vi dũng thi chai cú giỏ tr pH cao cn trung hũa bng CO ca quỏ trỡnh lờn men hay bng khớ thi ni hi III) X lớ nc thi nh mỏy bia 1) X lớ s b nc thi Nc thi chai, l v tec cn qua sng tuyn loi b mnh thy tinh v v nhón giy Nc thi sn xut hn hp cn cho cỏc b tỏch du trc x lớ sinh hc Nc thi sn xut v nc v sinh tõp trung vo mt h thng c x lớ bng sc mt gia on: nc lm lnh v nc ma thi vo ni tip nhn khụng cn x lớ Quy trỡnh cụng ngh x lớ nc thi ca cỏc nh mỏy bia thng chn phng phỏp sinh hc hiu khớ vi k thut bựn hot tớnh S x lớ sinh hc nc thi sn xut bia c trỡnh by hỡnh sau Song, nu nc thi c s phi qua x lớ sinh hc giai on: k khớ v hiu khớ AROTE N B TP TRUNG BM BN LNG BM B CHA BN D X lớ nc thi nh mỏy bia cú cụng sut 16 triu lớt/nm c thit k theo cỏc thụng s sau: - Dung tớch b hiu khớ khon 1000 m3 - Lu lng nc thi 500 m3/ngy - BOD5 trung bỡnh 880 mg/lớt - Ti trng BOD5 1320 kg/ngy Giỏ cỏc thụng s lm vic ca thit b theo cỏc s liu sau: Ti trng BOD5 ca nc Ti trng BOD5ca bựn Bựn tha Ch s bựn 0.5g/m3.ngy 0.16kg/m3.ngy 0.3-0.5kg/m3.ngy 180ml/g - B lng th cp cú cỏc thụng s sau: Dung tớch lm vic Din tớch b mt Thi gian lu 225 m2 150 m2 Khong 11h Thng lng bựn khụ thu c sau b lc khong kg/m3 - Nc thi sau x lớ cú cỏc giỏ tr sau: COD BOD5 Cht rn sa lng PH Clorit Amon nitrat Photpho vụ c 50-70 mg/l 5-20 mgl 2000 mg/l), cng ln cng tt Do phng phỏp ym khớ cú yờu im lng bựn sinh ớt, tiờu tn ớt nng lng (khụng cn sc khớ) v to khớ metan cú giỏ tr nng lng nờn nhiu nh mỏy bia nc ngoi ó s dng phng phỏp ny x lớ nc thi Hoc l yờu cu ca dũng thi ra, nc thi bia cn c x lớ k khớ trc gim ti trng ụ nhim trc a vo x lớ hiu khớ, kt hp gia phng phỏp hiu v k khớ Thit b sinh hc k khớ UASB dc x dng nhiu nh mỏy bia Brazil, H Lan v Tõy Ban Nha COD ban u dũng khớ thi a vo thit b UASB cú giỏ tr t 1500 4000mg/l Thi gian phn ng t 2h - 10h Hiu sut kh COD ca thit b UASB nhỡn chung t 75% Hỡnh sau mụ t mt vớ d v h thng x lớ nc thi bng phng phỏp kt hp gia k khớ v hiu khớ ca nh mỏy sn xut bia - nc gii khỏt Bavaria Lieshout - H Lan Nc thi a vo x lớ gm ba dũng: - Dũng 1: nc thi ca xớ nghip sn xut bia: Q1=1.900m3 / ngy (38%);COD=1700mg/l;pH=10;t=270c - Dũng 2: Nc thi ca xớ nghip sn xut malt: Q2=16000m3/ngy(32%);COD=900mg/l;pH=6.5;t=130C - Dũng 3: Nc thi ca xớ nghip nc gii khỏt: Q3=15000m3/ngy (30%); COD=1600mg/l; pH=10;t=300C Dũng cú c tớnh lu lng dao ng ngy rt ln: Qmax=250m3/h; giỏ tr COD dao ng rt mnh: CODmax = 1600mg/l; pH = 6-10 Nc thi ca h thng ny cú COD = 50mg/l; cao nht l 60mg/l khớ nc thi ^ ^ ^ nc thi sau x lớ a a) S x lớ ym khớ hiu khớ ca nh mỏy bia Lieshout, H Lan H thng x lớ bao gm: B cha dựng iu ho iu chnh pH, cú dung tớch V = 3000m3 B axit hoỏ cú dung tớch 1500 m3; B ym khớ UASB cú dung tớch 1400 m3; thi gian phn ng h B n nh tip xỳc cú dung tớch 200 m3; B xc khớ (aeroten) cú dung tớch 10800 m3; B lng th cp cú dung tớch 1400 m3; Nc thi t b axit c tun hon mt phn v b cha, mt mt cú tỏc dng tng hiu sut quỏ trỡnh axit hoỏ mt khỏc n nh pH ca nc thi b) H thng x lớ nc thi ca nh mỏy bia NaDa Nam nh 1B D F 2A B 2B E F I 2D C I G A 1A H 2B 2D 2C 4 J : : : : : : : : bể lắng song chắn rác bể tập trung n ớc phai chắn bể điều hoà n ớc thải bể aeroten bể lắng lamen bể ủ bùn sơ đồ hệ thống xử lý n ớc thải a b c d e f g h i j 1a 1b 2a 2b 2c 2d : n ớc thải tr ớc xử lý : n ớc thải sau xử lý : ống đẩy bơm n ớc m a thoát cống : n ớc thải từ bể điều hoà sang bể aeroten : ống dẫn bùn tuần hoàn : ống dẫn khí nén : n ớc tràn từ bể khí nén bùn bể điều hoà : đ ờng bùn bể ủ bùn : đ ờng xả bùn d : đ ờng thoát n ớc m a : thiết bị kiểm tra độ ph n ớc thải : thiết bị kiểm tra oxy hoà tan n ớc thải : bơm n ớc m a : máy thổi khí : bơm n ớc thải : máy bơm bùn THUYT MINH S X Lí NC THI NH MY: 10 Nc thi dn v ging, qua song chn rỏc v b lng cỏt 1, qua song chn rỏc v b iu ho Rỏc, bó bia ni thng xuyờn c vt v chuyn v khu cha rỏc thi ca nh mỏy, cỏt lng c vột nh k Ti b iu ho khụng khớ c thi vo qua cỏc a thi khớ trn u nc thi, cung cp oxy s b cho quỏ trỡnh x lý Thi gian lu ca nc thi b iu ho l h Nc thi c cỏc bm chỡm bm liờn tc v b Aeroten Ti õy nc thi c x lý hiu khớ bng bựn hot tớnh, cỏc vi sinh vt kt t vi thnh dng bụng, s hp th cht hu c cú nc thi Khụng khớ c thi t cỏc a thi khớ, cung cp lng oxy cn thit cho s hụ hp ca cỏc vi sinh vt Cng thi khớ l 10m3/m2.h, m bo oxy cho quỏ trỡnh x lý ng thi khụng lm bin dng kt cu ca bụng bựn hot tớnh Nng oxy yờu cu b l trờn 4mg/l, sau quỏ trỡnh x lý, nng oxy l trờn mg/l Nh quỏ trỡnh hp th v oxy hoỏ cht hu c ca bựn hot tớnh, BOD ca nc thi gim t 750 mg/l xung cũn 50 mg/l Hn hp nc thi v bựn chuyn sang b lng th hai B c sp xp cỏc tm phng song song tng hiu sut lng B lng cú hiu sut cao gi c ch chy tng ca nc b Sau lng nc thi tho tiờu chn quy nh ca TCVN 5945 - 1995, v c x h thng thoỏt nc chung Vỏng, bt trờn b aeroten v b lng theo ng thu cht ni v b bựn H thng b aeroten-b lng cú hai n nguyờn, cụng sut mi n nguyờn l 400 m 3/ngy, tu vo lu lng nc thi m cho mt hay hai n nguyờn hot ng Bm bựn hot ng a bựn tun hon t ỏy b lng v b iu ho v b aeroten vi lu lng 15 m3/h Bựn hot tớnh d c x xung b bựn Nc bựn trn t b bựn vo b diu ho x lý li Bựn d ti b bựn c cỏc vi sinh vt ym khớ phõn hu, sau khong thỏng, bựn cn chớn c hỳt ,vn chuyn bói chụn lp ca thnh ph iu kin hot ng ca h thng x lý nc thi c theo dừi bng cỏc thit b o pH v oxy ho tan Cỏc cụng trỡnh hiu khớ hot ng liờn tc khụng cú mựi hụi, cỏc cụng trỡnh k khớ c y kớn nờn khụng cú kh nng bc mựi hụi Khi ma to, song chn c m tiờu thoỏt nc ma cng thoỏt nc khu vc, trm x lý nc thi hot ng bỡnh thng nhng vi ti lng hu c thp Cỏc cụng trỡnh chớnh c hnh t ng H thng iu khin t xa b trớ nh iu hnh theo dừi c s hot ng ca cỏc cụng trỡnh Ch hot ng ca cỏc cụng trỡnh c trỡ n nh nh cỏc thit b kim tra, hin th t ng 11 CC YấU CU CễNG NGH CA TRM X Lí NC THI: - Quỏ trỡnh x lý khụng cn b sung hoỏ cht thng xuyờn - Trm phi hot dng liờn tc - Bựn hot tớnh ban u c nuụi cy phũng thớ nghim trờn mm bựn ly t trm x lý nc thi ca nh mỏy bia khỏc, sau ú s a vo b aeroten - Cỏc thụng s kim tra thng xuyờn: pH, hm lng oxy, BOD 5, liu lng bựn - Hn ch n mc ti a nh hng ca mựi nc thi n mụi trng xung quanh CC THễNG S CễNG NGH CA TRM X Lí NC THI: - Lu lng nc thi ln nht: Qmax = 810 m3/ngy - Lu lng nc thi trung bỡnh: Qtb = 670 m3/ngy - Ti lng BOD5: 600 kg/ngy - Thi gian iu ho nc thi: th = h - Thi gian thi khớ: ttk = 2,3 h - Liu lng bựn hot tớnh b aeroten: 4,5 g/l - Thi gian lng t hai: 1,5 h CC CễNG TRèNH CHNH CA TRM X Lí NC THI: Din tớch xõy dng ca trm: 90 m2 Ging thu nc thi kt hp vi phai chn rỏc: Xõy bng gch, phai chn rỏc ch to bng thộp Chc nng: tỏch nc thi v trm x lý v ngn khụng cho nc ma vo nh mỏy bm B lng cỏt: Xõy bng gch, di m Chc nng: lng cỏt v cỏc cht trc a nc i x lý Song chn rỏc: Ch to bng thộp inox Chc nng: tỏch rỏc ni v bó bia nc thi trc a v b iu ho B iu ho: Xõy bng bờ tụng ct thộp, th tớch 125 m3, lp cỏc a phõn phi khớ trn u nc thi v cung cp s b oxy, cỏc mỏy bm chỡm bm nc thi sang b aeroten 12 Chc nng: Thu v iu ho nc thi, trung v bm nc ma trng hp cn thit B aeroten: Ch to bng thộp, b, th tớch 2ì80 m3 ú lp cỏc a phõn phi khớ, cỏc thit b kim tra pH v hm lng oxy b Chc nng: x lý sinh hc cng bc bng phng phỏp hiu khớ B lng t hai: Ch to bng thộp, b, th tớch 2ì60 m, lp t cỏc tm phng song song tng cng hiu sut lng, mi b cú mt mỏy bm bựn hot tớnh tun hon v b aeroten Chc nng: tỏch bựn hot tớnh nc thi B bựn: Xõy bng bờ tụng ct thộp, th tớch 36 m3 Chc nng: cha v x lý ym khớ bựn hot tớnh d Phũng iu hnh: Xõy bng gch, mỏi lp tụn km, din tớch m2 Chc nng: Theo dừi, hnh cỏc cụng trỡnh x lý nc thi CC THIT B CHNH CA TRM X Lí NC THI: 13 T Thit b T Song chn rỏc a phõn phi khớ S lng 90 Mỏy bm nc thi Mỏy thi khớ Thit b t ng o pH Thit b o oxy Mỏy bm bựn H thng iu khin t ng B lng b lng th hai c im Ch to bng inox, khe h 14 mm Mng cao su xp cú tớnh n hi cao ng kớnh 200 - 250 mm, lu lng 56 m3/h Bm chỡm, chu c hoỏ cht, khe h bỏnh rng cụng tỏc ln Cụng sut 1,5 kW Nng sut 20 - 24 m3/h Chiu cao 10 - 12 m Nng sut 18 kg oxy/h Cụng sut 5,5 kW Bm t cn, cụng sut 0,75 kW Tm phng, ch to bng inox KT LUN: Phng phỏp x lý hiu khớ nc thi nh mỏy bia cú u im l nhanh chúng, hiu sut cao, khụng gõy mựi hụi cho khụng gian sn xut H thng t ng nờn tn ớt nhõn cụng hnh h thng nhúm sinh viờn thc hiờn: 14 1- Nguyn Tin Chin 2- Nguyn Ngc Cng 3- on Trng Dun 4- Phm Hong Duy 5- Phm ng Hựng 6- Vừ Diu Linh 7- Nguyn Th Ng 8- Trn Nam Phong 9- Nguyn Ngc Qunh 10- Nguyn Giang Sn 15