Công nghệ xử lý môi trường công ty HABADA

Đồ Án Tốt Nghiệp -1- Hoàng Văn Nhị - 46SH CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG CÔNG TY HABADA IV.1. Các chất thải trong quá trình sản xuất bia. Từ hoạt động thực tế hiện nay có thể nhận thấy 3 nguồn gây ô nhiễm chính gồm: - Nước thải sản xuất: Đây là nguồn gây ô nhiễm chủ yếu - Khí thải lò hơi do đốt dầu FO - Chất thải ắn gồm: bã malt, bã men bia, bùn từ hệ thống xủ lý nước thải. STT Nguồn phát thải Tác nhân gây ô nhiễm Tác động đến môi trường 1 Nghiền nguyên liệu Bụi nguyên liệu Ô nhiễm không khí 2 Nấu, đường hóa Nồi hơi Rửa nồi nấu SO2, CO, NO2, bụi, nhiệt Nước thải chứa chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng Ô nhiễm không khí Ô nhiễm nước 3 Lắng lọc Rửa thiết bị Bã malt, bã hoa Nước thải Ô nhiễm nước Ô nhiễm nước 4 Máy lạnh NH3 rò rỉ Ô nhiễm không khí 5 Lên men Rửa thiết bị CO2, nhiệt độ thấp Nước thải chứa chất hữu cơ, nấm men… Ô nhiễm không khí Ô nhiễm nước 6 Lọc bia tươi Rửa thiết bị Men bia, cặn protein Nước thải chứa bia Ô nhiễm nước Ô nhiễm nước 7 Bão hòa CO2 CO2 thất thoát Ô nhiễm không khí 8 Rửa bom, chiết bom Bia thất thoát Ô nhiễm nước 9 Vệ sinh công nghiệp Nước thải Ô nhiễm nước 10 Xử lý nước thải Nước thải, bùn thải Ô nhiễm nước 11 Chất thải sinh hoạt Rác thải Nước thải Ô nhiễm không khí Ô nhiễm nước Đồ Án Tốt Nghiệp -2- Hoàng Văn Nhị - 46SH Chuẩn bị nguyên liệu Nấu – Đường hóa Lọc trong Nấu hoa Tách bã hoa, lắng Làm lạnh Lên men Lọc trong Bão hòa CO2 Chiết chai, box Nước công nghệ Enzyme Hơi Hoa houblon Hơi Nước làm lạnh Máy lạnh Nước làm lạnh Nước nóng cho hạ nhiệt độ rồi tuần hoàn. Môi chất làm lạnh Men giống Nước tuần hoàn Chất trợ lọc Cặn lọc Bia rơi vãi Bã hoa, cặn Bã malt Nước nóng CO2 Nước thải Gạo Malt Nước cấp để rửa thiết bị, sàn. Hình 4.1: Sơ đồ phát thải từ dây chuyền công nghệ Đồ Án Tốt Nghiệp -3- Hoàng Văn Nhị - 46SH IV.2. Những tác động và biện pháp giải quyết các loại chất thải. IV.2.1. Tác động đến môi trường không khí. Các nguồn thải có khả năng gây ô nhiễm không khí do sản xuất bia, gồm: - Khí thải do đốt dầu FO: Sau khi đốt dầu FO sẽ sinh ra các khí độc như CO, NOx, SO2 và bụi gây ô nhiễm nguồn không khí. - Bụi do quá trình nghiền nguyên liệu (ước tính chiếm 0.25% nguyên liệu), trung bình lượng bụi do nghiền nguyên liệu là 100 kg/ngày. Các loại khí phát sinh trong dây chuyền sản xuất: khí CO2 sinh ra trong quá trình lên men chính; khí NH3, glycol có thể sinh ra khi hệ thống làm lạnh bị rò rỉ. - Mùi hôi thối và khí độc hại do quá trình phân hủy các chất hữu cơ có trong bã malt, bã men bia và nước thải. Hiện tượng này xảy ra chủ yếu tại khu vực thu hồi bã bia, bã men và hệ thống xử lý nước thải. * Cách khắc phục: - Đối với các khí thải do đốt dầu FO gây ra thì công ty đã cho xây dựng hệ thống lò hơi, 90 – 95% lượng bụi, CO, NOx, SO2 sẽ được giữu lại trong hệ thống. Do đó hạn chế được lượng chất thải phát tán vào trong không khí. * Sơ đồ công nghệ: Valve hướng dòng Ống khói Bộ phận khử mùi Dàn phun Thiết bị hấp thụ dạng Ventury Dung dịch hấp thụ bổ sung Bể chứa Bơm Hình 4.2: Công nghệ xử lý khí thải Đồ Án Tốt Nghiệp -4- Hoàng Văn Nhị - 46SH Còn trong quá trình nghiền thì bụi nghiền được thu hồi tái sử dụng làm cho mức ô nhiễm không đáng kể. Tiến hành kiểm tra và bảo dưỡng tốt các hệ thống để khắc phục hiện tượng rò rỉ NH3, CO2, glycol… IV.2.2. Tác động do chất thải rắn. - Bã malt: Trung bình cứ 100 lg nguyên liệu ban đầu sinh ra 125 kg bã tươi. - Bã men bia, bã hoa houblon và cặn protein:có giá trị dinh dưỡng cao, làm thức ăn bổ sung cho gia súc. - Rác thải sinh hoạt: Tùy vào số lượng công nhân. - Các chất thải rắn khác: vỏ chai vỡ, bao bì phế liệu, nắp chai phế phẩm, chất trợ lọc, nhãn mác hỏng… * Cách khắc phục: STT Loại chất thải rắn Biện pháp quản lý, xử lý 1 Bã hèm Bán làm thức ăn cho gia súc 2 Bột trợ lọc Thu gom thuê công ty môi trường đô thị xử lý 3 Cặn men Bán làm thức ăn cho gia súc 4 Nhãn, bã hoa Thu gom thuê công ty môi trường đô thị xử lý 5 Bao bì, chai vỡ Bán cho các cơ sở tái chế 6 Chất thải sinh hoạt Thu gom thuê công ty môi trường đô thị xử lý IV.2.3. Tác động đến môi trường nước. - Nước từ các nhà vệ sinh, nhà bếp. - Do trong chất thải chứa nhiều chất dinh dưỡng, chất hữu cơ nên khi phân hủy chúng sinh ra mùi hôi thối khó chịu. Nươc mà tích tụ lâu ngày có màu đen. - Tác động chính do nước thải xuất phát từ lượng N va P. N, P là chất dinh dưỡng cần thiết cho các loại thủy sinh vật. Tuy nhiên, khi hàm lượng N và P trong nước dư thừa sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng làm cho nước đục. Tảo dư thừa, chết và phân hủy gây nên mùi khó chịu ảnh hưởng trực tiếp đến sinh vật thủy sinh và môi trường xung quanh. - Quá trình phân hủy các chất hữu cơ và tảo sẽ làm giảm nồng độ O2 hòa tan trong nước, vì vậy hạn chế sự phát triển của các sinh vật thủy sinh. Xảy ra hiện tượng phân hủy kị khí sẽ sinh ra mùi hôi thối. Đồ Án Tốt Nghiệp -5- Hoàng Văn Nhị - 46SH - Do đó, nước thải sau khi thải ra các ao hồ như ao Lan Q, hồ nhà Dầu và sông Thương đã gây ô nhiễm rất nặng nguồn nước ở các khu vực này. Song vẫn rất khó để đánh giá được mưc độ ô nhiễm do nhà máy phát sinh vì các ao, hồ, sông này cũng là nơi tiếp nhận nước thải từ một lượng lớn dân cư trong thành phố cùng các ngành dịch vụ khác… * Cách khắc phục: 1. Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt Nước thải từ nhà bếp, nhà tắm sau khi qua song chắn rác cùng với nước thải từ nhà vệ sinh được xử lý bằng tự hoại. Bể tự hoại được xây ngầm dưới đất là một công trình làm hai chức năng: lắng và phân hủy cặn. Cặn được giữ lại trong bể, dưới tác động của các vi sinh vật kỵ khí, các chất hữu cơ bị phân hủy, tạo ra các chất khí và chất vô cơ hòa tan. Các bể tự hoại được thiết kế và xây dựng thành 3 ngăn có kích thước phù hợp. 2. Công nghệ xử lý nước thải sản xuất. Trước đây nhà máy xử lý nước thải bằng hệ thống bể lọc sinh học biofil nhỏ giọt.  Nguyên lý hoạt động của hệ thống Biofil nhỏ giọt này: Sau khi để lắng, nước thải được đưa vào bể biofil bằng cách tưới lên bề mặt bể và thấm qua lớp vật liệu lọc. Ở bề mặt của hạt vật liệu lọc và ở giữa các khe hở của chúng, các hạt bẩn được giữ lại và hình thành nên màng vi sinh. Lượng oxy cần thiết để oxy hóa chất bẩn hữu cơ được thâm nhập và bể cùng với lưu lượng nước thải khi tưới hoặc qua các khe hở ở thành bể. Vi sinh hấp thụ chất hữu cơ và Nước thải nhà bếp Nước thải nhà vệ sinh Song chắn rác Bể tự hoại HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC Đồ Án Tốt Nghiệp -6- Hoàng Văn Nhị - 46SH nhờ có oxy mà quá trình oxy hóa các chất hữu cơ thành sản phẩm không độc là: CO2 và H2O xảy ra. Tuy nhiên, hệ thống này đã được xây dựng từ năm 1996 cho dây chuyền sản xuất có công suất 3 triệu lít/năm nên bị xuống cấp. Và nhà máy đã thay thế bằng hệ thống xử lý nước thải bởi bể hiếu khí AEROTEN với kinh phí gần 1 tỷ đồng.  Nguyên lý Công nghệ xử lý nước thải bằng AEROTEN. Công nghệ xử lý nước thải sản xuất là một quá trình kết hợp 2 phương pháp: hóa học và sinh học. Phương pháp hóa học: Bổ sung các chất trợ lắng để loại bỏ bớt các chất lắng lơ lửng. Phương pháp này tiến hành trước phương pháp sinh học. Phương pháp sinh học (bể aeroten): Sử dụng bùn hoạt tính để oxy hóa chất hữu cơ trong điều kiện đủ oxy cần thiết. - Giải thích công nghệ và cách thực hiện: Cải tạo bể lắng ngầm hiện có với dung tích 30 m3 thành bể điều hòa dung tích 60 m3. Tại đây, nước thải được lưu giữ để ổn định về bản chất trước khi đưa vào xử lý. Tận dụng diện tích còn trống để xây nhà điều hành 15 m2 và đặt bể phân hủy bùn. Từ bể diều hòa, nước thải được bơm lên bể lắng 1. Tại đây, bổ sung các hóa chất trợ lắng để lắng các chất lơ lửng. Công đoạn này có vai trò rất quan trọng, quyết định hiệu quả xử lý vì sau khi lắng hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước giảm đi 80%, nồng độ BOD và COD giảm đi khoảng 50 – 60%. Phần lắng được bơm sang bể phân hủy bùn. Bể lắng 1 được cải tạo từ bể phân phối của hệ thống biofil nhỏ giọt trước đây dung tích 50 m3. Thời gian lưu ở bể lắng 1 khoảng 1h. Nước thải Bể điều hòa Bể lắng Bể aeroten Bể lắng Thải Bể phân hủy bùn Xử lý cùng chất thải sinh hoạt Đồ Án Tốt Nghiệp -7- Hoàng Văn Nhị - 46SH Phần nước từ bể lắng 1 được chuyển sang bể AEROTEN. Bể AEROTEN được xây dựng và cải tạo từ bể biofil gồm 2 ngăn với tổng dung tích 200 m3. Thời gian lưu của nước thải trong bể AEROTEN khoảng 6 – 8h. Nguyên lý hoạt động của bể AEROTEN là dựa trên khả năng oxy hóa và khoáng hóa của các loại vi sinh chứa trong bùn hoạt tính. Ngoài ra, để tăng cường hiệu quả phân hủy, bổ sung oxy không khí bằng bơm nén khí và hệ thống phân phối khí đều khắp bể. Quá trình sục khí không chỉ nhằm mục đích cấp đủ oxy chó quá trình oxy hóa mà còn có tác dụng duy trì các hạt bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng để tiếp xúc nhiều nhất với các chất ô nhiễm hữu cơ, tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng oxy hóa. Sau công đoạn này khoảng 90% BOD còn lại sẽ được phân hủy. Phần nước trong được bơm sang bể lắng 2. Bùn sinh khối tại bể này được bơm sang bể nén bùn. Tại bể lắng 2 nước được để lắng tự nhiên nhằm sa lắng các hạt chất rắn còn lại trước khi thải ra môi trường. Thời gian lưu của nước thải trong bể AEROTEN rất ngắn 6 – 8h. Bể AEROTEN cho phép xử lý lưu lượng nước thải 600 m3/ngày. Bể phân hủy bùn theo dạng lắng 2 vỏ làm tăng hiệu quả xử lý. Bể làm bằng thép không gỉ có dung tích 10 m3. Thực chất của bể phân hủy bùn là quá trình phân hủy chất rắn hữu cơ trong điều kiện yếm khí. Bể gồm 2 phần: phần trên của bể có máng lắng và phần dưới là bể tự hoại. Thao tác này quyết định hiệu quả xử lý là: khống chế được lượng bùn đưa vào bể để đảm bảo quá trình phân hủy diễn ra thuận lợi, không bị quá tải. Bể lắng 2 vỏ giải quyết cùng một lúc 2 nhiệm vụ: lắng cặn và lên men cặn lắng. Quá trình lên men sẽ sinh ra khí metan. Định kỳ (10 ngày) cặn sẽ được xả bỏ ra ngoài. Thể tích cặn sau xử lý giảm xuống còn 32% so với thê tích bùn tươi. Khi bùn đày và đạt đến độ dặc nhất định, bùn tươi sẽ được bơm hút, vận chuyển đến bãi xử lý chất thải. Hiệu quả xử lý nước thải sản xuất như sau: Thông số Nước thải chưa xử lý Nước thải sau bể lắng 1 Nước thải sau bể AEROTEN Nươc thải sau bể lắng 2 TCVN – 5945-1955 pH 7.8 – 8.0 7.8 – 8.0 7.0 – 7.5 7.0 – 7.5 5.5 – 9.0 SS 150 – 226 50 – 70 70 – 80 40 – 50 100 BOD5 350 – 485 140 – 200 40 – 50 35 – 45 50 COD 450 – 650 180 – 250 80 – 90 60 – 85 100 Đồ Án Tốt Nghiệp -8- Hoàng Văn Nhị - 46SH Nước thải bia Lắng 1 Lắng 2 100m Nước ra 5 5 4 3 6 2 1 8 9 7 Dòng thải nước mưa Hình 4.3: KHU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA HABADA 1: Hồ ga, song chắn rác; 2: Bể phân hủy kỵ khí; 3: Nhà điều hành khu xử lý 4: Bể lắng đợt 1 sử dụng hóa chất keo tụ kết hợp 5: Bể phân hủy AEROTEN 6: Bể lắng trung gian 6 m3 7: Bể lắng đợt 2 8: Bể chứa bùn tưoi 9: Thiết bị phân hủy bùn Đồ Án Tốt Nghiệp -9- Hoàng Văn Nhị - 46SH