Nguồn ô nhiễm từ sản xuất bia và biện pháp giảm thiểu

Các chất thải gây ô nhiễm môi trường không khí

Khí ô nhiễm phát sinh từ quá trình sản xuất bia chủ yếu ở bộ phận lò hơi và lên men chính.Lượng phát sinh và loại khí thải phụ thuộc vào thiết bị sử dụng và điều kiện công nghệ. Một số khí thải chính phát sinh gồm:

+ Khí CO₂ : sinh ra trong quá trình lên men chính. Khí này có thể tận thu nhờ thiết bị thu hồi và được đóng chai ở áp lực cao để sử dụng cho quá trình sản xuất bia.

+ SO₂, NO_x,  CO₂, CO, bụi than… phát sinh chủ yếu do đốt than, dầu ở lò hơi.

 Các khí này đều là khí độc gây tình trạng nhức đầu, chóng mặt, các bệnh về mắt, bệnh về đường hô hấp, bệnh ngoài da… làm ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ của người lao động và người dân sống gần các nhà máy bia. Đây cũng là các khí gây nên tình trạng mưa axit làm phá huỷ các công trình kiến trúc, phá huỷ hạ tầng cơ sở…

Như vậy, để hạn chế lượng và loại khí và bụi thải này, nhà máy có thể thay đổi nguyên liệu đầu vào như sử dụng than có hàm lượng lưu huỳnh thấp, lắp đặt hệ thống tách bụi, lọc khí, xây dựng ống khói cao cho lò hơi để giảm ô nhiễm môi trường không khí.

Bụi từ khâu xay, nghiền nguyên liệu có thể khắc phục bằng cách sử dụng phương pháp xay ướt, lọc bằng túi vải hoặc bao che kín hệ thống nghiền và tải liệu.

Ngoài các khí trên, trong hệ thống sản xuất có thể còn phát sinh khí NH₃, freon… khi hệ thống máy lạnh bị rò rỉ.

Chất thải rắn:

Chất thải rắn phát sinhtừ quá trình sản xuất được  ở nhiều công đoạn. Lượng chất thải rắn phát sinh phụ thuộc vào công nghệ sản xuất, trình độ thao tác công nhân và các biện pháp quản lý mặt bằng…Các chất thải rắn bao gồm các chất thải giàu chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học và các chất khó phân hủy sinh học.

Chất thải rắn dễ phân hủy sinh học chiếm lượng lớn bao gồm bã malt và men bia… có thể được tận thu: cứ 100 kg nguyên liệu ban đầu có thẻ thu được 125 kg bã tươi với hàm lượng chất khô 20 – 25%.

Bã malt được dùng làm thức ăn gia súc. Men bia có giá trị dinh dưỡng cao, có thể sử dụng làm thuốc chữa bệnh, thuốc bổ và làm thức ăn bổ sung cho gia súc rất hiệu quả.

Mầm malt, các phế liệu hạt tạo ra trong quá trình làm sạch, phân loại, ngâm hạt đại mạch và nghiền malt cũng được tận dụng làm thức ăn gia súc.

Bã hoa houblon và cặn protein ít được sử dụng cho chăn nuôi vì có vị đắng, thường được xả ra cống làm tăng tải lượng ô nhiễm cho nước thải. Cặn protein có thể được dùng làm thức ăn cho cá. ở nhiều nước người ta đã dùng cặn này làm chất kết dính cho làm đường và làm phân bón.

Các chất thải rắn dễ chuyển hoá sinh học nếu không được xử lý kịp thời sẽ bị thối rữa, làm mất mỹ quan, gây ô nhiễm đất, nước, không khí, ảnh hưởng tới sức khoẻ của công nhân và cộng đồng dân cư xung quanh.

Các chất thải không thể xử lý sinh học bao gồm bao bì, thuỷ tinh, két nhựa, xỉ than, chất trợ lọc… Những phần có giá trị có thể hợp đồng bán lại cho các cơ sở sản xuất như bao bì, vỏ lon, chai. Xỉ than được tận dụng sản xuất vật liệu xây dựng. Phần còn lại được thu gom và vận chuyển cùng với rác thải sinh hoạt.

Nước thải:

Có thể nói, nước thải là đối tượng cần quan tâm xử lý nhất ở nhà máy bia. Vì lượng nước thải phát sinh là khá lớn và có mức độ ô nhiễm cao các chất hữu cơ, các chất độc hại từ quá trình rửa vỏ trai, vỏ thùng… Nguồn phát sinh nước thải của nhà máy bia gồm có nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt và nước mưa chảy tràn.

Nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất bia là nguồn thải chính cần quan tâm nhiều nhất. Quá trình sản xuất bia đã sử dụng một lượng lớn nước vì thế cũng làm phát sinh lượng nước thải đáng kể. Lượng nước thải lớn gấp 10 – 20 lần lượng bia thành phẩm. Nước thải của sản xuất bia bao gồm:

– Nước làm lạnh, nước ngưng: đây là nguồn nước thải ít hoặc gần như không gây ô nhiễm, có khả năng tuần hoàn tái sử dụng.

– Nước thải từ bộ phận nấu, đường hoá: chủ yếu là nước vệ sinh thùng nấu, bể chứa, sàn nhà… nên chứa bã malt, tinh bột, bã hoa, các chất hữu cơ…

– Nước thải từ hầm lên men: là nước vệ sinh các thiết bị lên men, thùng chứa, đường ống, sàn nhà, xưởng sản xuất… có chứa bã men và chất hữu cơ…

– Nước thải từ công đoạn rửa chai: đây cũng là một trong những dòng thải có độ ô nhiễm lớn trong quá trình sản xuất bia. Về nguyên lý chai để đóng bia được rửa qua các bước: rửa với nước nóng, rửa bằng dung dịch kiềm loãng nóng (1 – 3% NaOH), tiếp đó là rửa sạch bẩn và nhãn bên ngoài chai và cuối cùng là phun kiềm nóng rửa bên trong và bên ngoài chai, sau đó rửa sạch bằng nước nóng và nước lạnh. Do đó dòng thải của quá trình rửa chai có độ pH cao và làm cho dòng thải chung có giá trị pH cao, nếu không kiểm soát có thể làm chết các vi sinh vật ở bể xử lý vi sinh. Vì vậy, trước khi đưa nước thải vào hệ thống xử lý cần có bể điều hòa, trung hòa.

Thành phần hữu cơ gây ô nhiễm trong nước thải của sản xuất bia bao gồm protein và amino axit từ  nguyên liệu và  nấm men, hydrat cacbon  (dextrin và đường) cũng như pectin tan hoặc không tan, axit hữu cơ, rượu… từ nguyên liệu và sản phẩm rơi vãi.

Ngoài nước thải ra từ khu vực sản xuất, một nguồn ô nhiễm khác đó là nước thải sinh hoạt thải ra từ nhà vệ sinh, nhà bếp phục vụ cán bộ công nhân viên. Nước thải sinh hoạt chủ yếu chứa cácthành phần ô nhiễm là BOD, SS, N, P, vi sinh vật với có mức độ ô nhiễm trung bình. Nước thải này nếu không được xử lý hợp lý cũng gây ra những tác động xấu đến môi trường và con người.

Một nguồn khác đó là nước mưa chảy tràn. Nước mưa chảy tràn có thể cuốn theo chất thải trong quá trình sản xuất khác như cặn dầu, đất cát, rác thải… Nguồn nước này có thể được coi là nguồn nước quy ước sạch và cho phép xả trực tiếp vào nguồn thải sau xử lý.

Ô nhiễm nhiệt:

Trong ngành sản xuất bia, các công đoạn nấu, nồi hơi, thanh trùng… có các bộ phận gia nhiệt làm tăng nhiệt độ trong khu vực sản xuất, ảnh hưởng đến sự bay hơi, phát tán bụi và các chất khí gây ô nhiễm. Vì vậy, nhà máy cần phải bố trí hệ thống thông gió hợp lý để giảm ô nhiễm cục bộ. Tương tự với các cơ sở sản xuất cũ dùng hầm lạnh cần trang bị áo chống lạnh cho công nhân.

Ô nhiễm tiếng ồn:

Tiếng ồn trong các nhà máy bia chỉ xảy ra cục bộ của từng phân xưởng khi thiết bị hoạt động, từ khâu xay nghiền nguyên liệu, xưởng động lực… Khi sử dụng các thiết bị cũ, tiếng ồn thường xuyên lên tới trên 85 dB. Tuy nhiên, các bộ phận sinh ồn lớn đều có thể khống chế giảm tác động tới bên ngoài bằng cách đóng kín cửa, ghi biển báo.

Môi trường vi khí hậu và an toàn lao động:

Mùi gây ra trong nhà máy bia do nhiều nguồn như nước dịch đường khâu nấu, nồi hơi, bộ phận xử lý nước thải hoặc cống thải… Tác động của mùi tới con người phụ thuộc rất nhiều vào việc bố trí nhà xưởng theo hướng gió hợp lý.

Tại một số cơ sở nhỏ, công nhân vẫn phải dùng sức người vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm, dễ gây bệnh đau lưng nghề nghiệp. Các cơ sở cần quan tâm giải quyết thiết bị vận chuyển hợp lý.

Tùy theo quy mô, mức độ hiện đại cũng như mối quan tâm tới hiện trạng môi trường của ban lãnh đạo mà mỗi cơ sở sản xuất bia có một vài đặc thù riêng về môi trường.