www.themegallery.com
Khoa công nghệ môi trường
GVHD: Nguyễn Đắc Kiên
Nha Trang, tháng 9 năm 2010


www.themegallery.com
Thành viên nhóm 1
Tăng Thị Thảo
Trần Lam Hồng
Đỗ Công Toàn
Đinh Xuân Sáng
Nguyễn Thị Thu Hằng
Nguyễn Thị Thùy Mỵ


www.themegallery.com
Giải pháp
giảm thiểu
chất thải
NỘI DUNG
Giới thiệu chung
Giới thiệu chung
Nội dung báo cáo kiểm toán
Chuẩn bị
kiểm toán
Thực hiện
kiểm toán
Kết luận

www.themegallery.com
Công ty A là một nhà máy bia hiện đại ở Tây Âu, sản xuất
bia đóng chai, bia két và đóng thùng, đã hoạt động được 4 năm.
Trong quá trình sản xuất của nhà máy, lưu lượng và tải lượng ô
nhiễm đã gia tăng đáng kể dẫn đến việc xả thải quá mức vào hệ
thống thoát nước công cộng.
Nước thải từ nhà máy bia này được phép xả thải trực tiếp ra
hệ thống thoát nước mà chỉ cần kiểm soát pH và lưu lượng thải,
không cần qua các bước tiền xử lý. Nước thải của nhà máy sẽ
được xử lý sơ bộ và xử lý sinh học tại khu vực xử lý nước thải
của thành phố. Như vậy việc công ty A phân bổ chi phí cho việc
mở rộng các công trình thoát nước sẽ không cần thiết và hệ
thống tính phí nước thải thông thường sẽ cần phải thay đổi cho
phù hợp với lưu lượng và tải lượng ô nhiễm của dòng thải. Bên
cạnh đó, tiền phí xử lý nước thải công nghiệp đã tăng lên 332000
USD/năm và dự kiến tăng thêm 10% trong thời gian ngắn.

GIỚI THIỆU CHUNG


www.themegallery.com
Sau khi xem xét các tác động có thể của
việc tăng phí xử lý nước thải, công ty A đã
quyết định bổ nhiệm một công ty tư vấn thực
hiện kiểm toán chất thải và nghiên cứu việc
giảm chất thải để điều tra các cách có thể giảm
thiểu tối đa chi phí xử lý chất thải.



www.themegallery.com
a. Sự chấp thuận của ban lãnh đạo công ty.
Như đã giới thiệu, sau khi xem xét các tác
động của việc tăng chi phí nước thải, công ty A
đã quyết định bổ nhiệm một công ty tư vấn thực
hiện kiểm toán chất thải để nghiên cứu việc
giảm chất thải và các biện pháp nhằm giảm tối
đa chi phí xử lý chất thải.

I. Chuẩn bị kiểm toán
NỘI DUNG


www.themegallery.com
b. Mục đích kiểm toán.
Dựa vào quy mô hoạt động của nhà máy, thời gian
và phân bổ ngân sách đối với dự án, báo cáo này tập
trung vào :
Các vấn đề về sử dụng nước.
Xác định các phương pháp giảm tải lượng COD và SS
thải ra hệ thống thoát nước, giảm tối đa chi phí xử lý
nước thải.
c. Thành lập nhóm kiểm toán.
Nhóm kiểm toán bao gồm: Hai nhà hóa học từ hội
đồng tư vấn được phân bổ để thực hiện việc điều tra, và
được hỗ trợ khi cần thiết bởi một trong những kỹ thuật
viên sản xuất của công ty A.



www.themegallery.com
d. Các dữ liệu cơ sở.
Nhóm nghiên cứu bắt đầu kiểm toán bằng cách làm quen
với các công đoạn sản xuất khác nhau, thu thập dữ liệu và
đánh số thứ tụ file cho từng khu vực trọng điểm.
Kiểm tra sơ bộ về nước thải và lượng chất thải trên mỗi
m
3
bia, các dữ liệu có từ trước về sử dụng nước và thông
tin về nồng độ nguồn thải.
Lấy mẫu phân tích : Do không có dụng cụ lấy mẫu tự
động nên các mẫu hỗn hợp sẽ được lấy hàng ngày bằng
cách kết hợp các mẫu chuẩn bị thủ công theo tỉ lệ vào
dòng thải.
Xây dựng sơ đồ dòng vật chất trong qúa trình sản xuất.


www.themegallery.com
Bảng 1. So sánh lượng thải của nhà máy A với các
nhà máy bia hiện đại và kiểu cũ
(a) Dựa vào kinh nghiệm dự án của công ty tư vấn.
(b) Dựa vào dữ liệu của WHO (1982)
Nhà máy A Nhà máy bia
hiện đại (a)
Nhà máy bia
kiểu cũ (b)
Tải lượng nước
thải (m
3
/m

3
bia)
2 7
Tải lượng BOD
(kg/m
3
bia) 4,1 4,5 7,5


www.themegallery.com
Bảng 2. Các giai đoạn hoạt động chính và chức
năng
Các giai đoạn
hoạt động
Mô tả chức năng Thứ tự của các
giai đoạn
Xưởng bia tươi Chế biến malt và đường để
sản xuất hèm
1
Lên men Lên men hèm đã làm lạnh 2
Xử lý sản phẩm Ly tâm, lọc, cacbon hóa, tạo
màu, làm bóng và hấp qua
lò Pax-tơ
3
Đóng gói Đóng chai, đóng két, thùng 4


www.themegallery.com
Hình 1. Sơ đồ dòng vật chất của nhà máy bia.



www.themegallery.com
1. Xác định đầu vào của quá trình sản xuất.
* Nguyên liệu thô: malt, gạo, đường, hỗn hợp bổ sung, nước…
* Đội kiểm toán thực hiện thu thập dữ liệu về nguyên liệu đầu vào,
tập trung vào cách sử dụng nước cho cả quá trình sản xuất bia cũng
như cho từng thiết bị hoạt động.
Tổng lượng nước tiêu thụ trung bình là 2750m
3
/ngày, bao gồm
Một lượng nhỏ nước sinh hoạt
Nước bổ sung cho sự bay hơi
Nước cho vào sản phẩm bia.
Nước dùng để rửa và làm sạch các trang thiết bị.

II. Thực hiện kiểm toán


www.themegallery.com
2. Đầu ra của quá trình sản xuất.
Đầu ra của quá trình chủ yếu quan tâm đến nước thải phát sinh từ
hoạt động sản xuất cũng như trong chính sản phẩm bia.
* Tổng lượng dòng thải (nước rửa và làm sạch thiết bị) là
1730m
3
/ngày.
* Tải lượng ô nhiễm trung bình của nước thải là 5.980kg COD/ngày
và 1500kg SS/ngày. Tương ứng với lượng thải trên 2,1m
3
nước sản

xuất bia là 7,1kg COD và 1,8 kg SS.
Giả sử tỉ lệ COD/BOD là 1:7 thì giá trị BOD tương ứng là
4,2kg/m
3
nước sản xuất bia
* Nước đưa vào sản phẩm bia là 840m
3
/ngày.
* Nước thải sinh hoạt là 10m
3
/ngày (70L/người/ngày với 140 công
nhân).
* Nước bay hơi chiếm 5% lượng nước đầu vào.


www.themegallery.com
3. Tính toán cân bằng vật chất cho toàn bộ quá trình
sản xuất.
Tải lượng
(m
3
/ngày)
COD
(kg/ngày)
SS
(kg/ngày)
Nước cho
vào sp bia
840 - -
Nước thải

sinh hoạt
10 - -
Nước rửa
thiết bị
1730 5890 1500
Nước bay
hơi
170 - -
Đầu vào
2750m
3

nước/ngày
Toàn bộ
hoạt động
của nhà
máy bia


www.themegallery.com
4. Nước thải từ các thiết bị và tính chất
Thiết bị hoạt động Lưu lượng
(m
3
/ngày)
COD
(kg/ngày)
SS
(m
3

/ngày)
Cống thoát Lautertun
60 1392 60
Bể nước nóng 75
o
C
150 - -
Bể ủ bia
36 152 16
Bể điều hòa
26 - -
Bể lên men
65 248 166


www.themegallery.com
Thiết bị hoạt động Lưu lượng
(m
3
/ngày)
COD
(kg/ngày)
SS
(kg/ngày)
Bể chứa 17 89 13
Bể chứa và thu hồi
men
2 17 1
Lò hấp Pastuer 100 - -
Tổng 456 1898 278



www.themegallery.com
1. Các vấn đề về dòng thải.
Xưởng bia tươi : Hai dòng thải chính trong xưởng bia tươi là
cống thoát Lautertun và cống chứa và thoát nước nóng 75
o
C,
đóng góp 12 % vào tổng lượng nước thải của nhà máy. Riêng
cống thoát Lautertun chiếm 3,5% dòng thải, 23% COD và 4%
tải lượng SS. Cống thoát chứa nước nóng chiếm gần 9% tổng
dòng thải.
Hầm lên men: Phần lớn chất thải từ khu vực này có nguồn gốc
từ các hệ thống CIP, có chứa lượng lớn COD do chứa lượng
men cao. Ngoại trừ nước súc rửa ban đầu từ bể điều hòa trước
khi lên men, nước súc rửa ban đầu từ các thùng khác như bể
lên men, bể chứa, bể thu hồi men, tất cả đều có COD vượt quá
6000mg/L, và chiếm hơn 90% tải lượng COD tạo ra trong hầm
lên men.

III. Biện pháp giảm thiểu chất thải


www.themegallery.com
2. Đề xuất các phương án giảm thiểu chất thải.
* Xưởng bia tươi: có thể tích trữ dòng chất thải để sử dụng chẳng hạn
như là bổ sung nước cho khâu ủ bia sau đó có thể ko ảnh hưởng gì
đến chất lượng bia. Như vậy sẽ :
Giảm được chi phí nước thô.
Loại bỏ được chi phí đầu ra phải chịu trước mắt bởi các dòng thải

này.
Giảm nhu cầu về năng lượng cho quay vòng men vì nước bổ sung ko
cần phải đun nóng.
Nước nóng 75
o
C nên được bơm trực tiếp vào các thiết bị tiệt
trùng để cấp nhiệt cho nước lạnh lên 60
o
C. Ngoài ra, nước nóng có
thể được pha trộn với nước lạnh đầu vào vẫn còn để cung cấp nhiệt
độ cần thiết qua các thiết bị tiệt trùng. Ước tính mỗi hệ thống có thể
cho phép tái sử dụng ít nhất 75m
3
nước nóng mỗi ngày.


www.themegallery.com
* Bể điều hòa: tái sử dụng nước súc rửa cuối cùng tương
đối sạch như nước súc rửa ban đầu để tráng rửa hệ thống
CIP tiếp theo sẽ làm giảm lưu lượng nước thải thoát ra,
tổng lượng là 26m
3
/ ngày từ 8 thùng.
* Bể lên men: Nước súc rửa ban đầu tạo ra 210kg COD
/ngày và 150kg SS /ngày, có thể giảm được ít nhất 75%
bằng cách cho nước rửa qua máy ép men. Nước rửa hệ
thống CIP cuối cùng được cho là có thể được tái sử dụng
như là rửa ban đầu, làm giảm lưu lượng nước thải
khoảng 25m
3

/ngày từ 8 thùng.



www.themegallery.com
* Bể chứa: Nước rửa ban đầu trong chuỗi CIP được phát hiện có
chứa 75kg COD /ngày và 10kg SS /ngày. Ước tính rằng việc cho
nước súc rửa qua máy ép men sẽ làm giảm tổng tải lượng từ nguồn
này xuống 22kg COD/ngày và 3kg SS/ngày. Ngoài ra, tái sử dụng
nước rửa cuối cùng là nước rửa ban đầu các khâu tiếp theo sẽ làm
giảm lưu lượng nước thải khoảng 5m
3
/ngày.
* Bể thu hồi men: nước rửa ban đầu rõ ràng chứa một số lượng đáng
kể các men, các chất thải như vậy cần được đưa qua máy lọc ép
men. Thu hồi nước rửa cuối cùng và tái sử dụng để làm nước rửa
ban đầu cho khâu tiếp theo đã được đề xuất. Vì vậy, thay vì xử lý
chất thải của mỗi hầm lên men riêng biệt, nhóm kiểm toán cho rằng
các bộ lọc-ép lắp đặt cho khu vực thu hồi men nên được bố trí để lọc
nước súc ban đầu từ bể lên men, bể lưu trữ, thiết bị thu hồi men.
Điều này sẽ không chỉ ngăn chặn phần lớn các dòng men chảy thoát
ra cống mà còn cho phép thu hồi nó để bán lại cho một nhà sản xuất
thực phẩm.


www.themegallery.com
Bảng 3. Tóm tắt các vấn đề dòng thải và đề xuất biện pháp giảm thiểu
Đơn vị hoạt
động
Mô tả xử lý

chất thải
Thành phần hiện
có
Khuyến nghị Thành phần dự đoán
còn lại
m
3
Kg kg m
3
Kg Kg
V COD SS V COD SS
Lautertun 60 1392 60 Tái sử dụng 0 0 0
Bể nước nóng
75
o
C
Dòng chảy
tràn
150 - - 50% tái sử dụng để
cung cấp cho lò
hấp Pa-xtơ
75 0 0
Bể ủ bia Nước rửa có
chứa
kiềm và
axit
36 152 16 Cài đặt đơn vị CIP 0 0 0
Bể kiểm tra Nước rửa CIP 26 - - Tái sử dụng nước rửa 0 0 0



www.themegallery.com
Bể lên men Nước rửa
CIP
65 248 166 Tái sử dụng và tách
nấm men
40 62 44
Bể chứa Nước rửa
CIP
17 89 13 Tái sử dụng nước rửa
và sự cần thiết
của nước rửa ban
đầu
12 22 3
Bể chứa và thu
hồi men
Nước rửa
CIP
2 17 1 Phục hồi nấm men 2 4 0.2
Lò hấp Pa-xtơ Tuần hoàn
nước
100 - - Tái sử dụng nước
đóng chai
0 0 0
Tổng 456 1898 278 129 88 47.2


www.themegallery.com
3. Đánh giá kinh tế và môi trường của biện pháp
giảm thiểu chất thải.
Thu gom chất thải theo hướng tái sử dụng / tái

chế, phục hồi cho thấy việc xả chất thải ra môi
trường sẽ được giảm đáng kể. Như vậy, sẽ có một
môi trường sạch có lợi.
Nhóm kiểm toán sau đó đã lập bảng ước tính
chi phí thương mại có và không có triết khấu cho các
biện pháp thu gom chất thải (Bảng 4). Điều này cho
phép các khoản tiết kiệm tiềm năng trong các phí
được xác định.


www.themegallery.com
Bảng 4. Ước tính chi phí chất thải công nghiệp dòng ra
Đơn vị hoạt động Mô tả chất thải Ước tính chi phí
với chất
thải hiện tại
(USD/năm)
Ước tính chi phí
với chất thải
giảm thiểu
được
(USD/năm)
Ước tính chi phí
tiết kiệm
được
(USD/năm)
Cống Lautertun Thải ra cống thoát chung 58.000 0 58.000
Bể chứa nước nóng
75
o
C

Cống thoát 7.000 3.500 3.500
Bể ủ bia tươi Nước chứa kiềm và axit 7.800 0 7.800
Bể kiểm tra Nước rửa hệ thông CIP 1.200 0 1.200
Bể lên men Nước rửa hệ thông CIP 25.000 7.000 18.000
Bể chứa Nước rửa hệ thông CIP 5.000 1.500 3.500
Bể chứa và thu hồi men Nước rửa hệ thông CIP 800 200 600
Lò hấp Pax-tơ Tuần hoàn nước 4.300 0 4.300
Tổng 109.100 12.200 96.900


www.themegallery.com
4. Sự phát triển và thực hiện kế hoạch: cắt giảm
chất thải
Kết quả của việc kiểm tra trên giấy tờ và cắt
giảm chất thải của nghiên cứu đã đúng với hiện trạng
của nhà máy trong báo cáo công nghệ. Lời đề nghị đã
được chấp nhận và kế hoạch đã được thi hành.
Trong nhà máy bia, ta phải hiểu rõ các nguồn
chính tạo ra chất thải trước khi xử lí.