HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA MÔI TRƯỜNG
----------------------------------------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA MÙN CƯA
HOẠT HÓA VỚI CÁC CHẤT HỮU CƠ CÓ TRONG NƯỚC
THẢI NHÀ MÁY BIA CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN VIAN ĐÔNG ANH – HÀ NỘI

Người thực hiện

: BÙI THỊ BÍCH PHƯƠNG

Lớp

: MTE

Khóa

: 57

Chuyên ngành

: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Giáo viên hướng dẫn

: ThS TRẦN THANH HẢI


Nghiệp Việt Nam đã tận tình chỉ dạy tôi trong suốt bốn năm học vừa qua.
Đặc biệt tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.s Trần Thanh Hải đã
tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện khóa luận này. Nhờ thầy
tôi không chỉ có thêm kiến thức trong học tập mà còn thêm cả kiến thức trong
cuộc sống.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã luôn ủng hộ
giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận này.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 14 tháng 05 năm 2016
Sinh viên

Bùi Thị Bích Phương

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN..........................................................................................i
LỜI CẢM ƠN................................................................................................i

ii


MỤC LỤC.....................................................................................................ii
DANH MỤC BẢNG....................................................................................xi
DANH MỤC HÌNH....................................................................................xii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT................................................................xiii
Nước thải của nhà máy bia được xả trực tiếp ra cánh đồng xóm Bãi
phía sau nhà máy. Cánh đồng không có xuất hiện bèo trong đó vì nước
thải sau quá trình sản xuất đã qua hệ thống xử lý nước thải và khử
trùng bằng javen nên nước xả vào môi trường có tính chất như nước
thải sinh hoạt bình thường, không gây ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt
của người dân xung quanh........................................................................14


3.2.1. Tìm ra khối lượng mùn cưa hoạt hóa sử dụng có hiệu quả hấp
phụ tối ưu.................................................................................................38
3.2.2. Xác định hiệu quả hấp phụ của mùn cưa hoạt hóa đối với nước
thải nhà máy bia công ty cổ phần VIAN.................................................39
Mẫu..............................................................................................................39
Trước xử lý (mg/).......................................................................................39
Sau xử lý (mg/l)...........................................................................................39
Hiệu quả xử lý (%).....................................................................................39
Tháng 1........................................................................................................39
640................................................................................................................39
210................................................................................................................39
61.2...............................................................................................................39
Tháng 2........................................................................................................39
1023..............................................................................................................39
180................................................................................................................39
82.4...............................................................................................................39
Tháng 3........................................................................................................39
823................................................................................................................39
175................................................................................................................39
78.7...............................................................................................................39
Tháng 4........................................................................................................39
650................................................................................................................39
180................................................................................................................39

iv


72.5...............................................................................................................39
Bảng 3.4: Hiệu quả xử lý COD..................................................................40

85.6%) và thấp nhất tháng 4 đạt 82%......................................................41
Bảng 3.5 : Hiệu quả xử lý Nito tổng số.....................................................41
Mẫu..............................................................................................................41
Trước xử lý(mg/)........................................................................................41
Sau xử lý (mg/l)...........................................................................................41
Hiệu quả xử lý (%).....................................................................................41
Tháng 1........................................................................................................41
50.4...............................................................................................................41
15.2...............................................................................................................41
70.2...............................................................................................................41
Tháng 2........................................................................................................41
60.3...............................................................................................................41
17.1...............................................................................................................41
71.6...............................................................................................................41
Tháng 3........................................................................................................41
53.4...............................................................................................................41
16.6...............................................................................................................41
68.9...............................................................................................................41
Tháng 4........................................................................................................41
52.4...............................................................................................................41
15..................................................................................................................41

vi


71.4...............................................................................................................41
......................................................................................................................42
Hình 3.10 : Hiệu quả xử lý Nito tổng số...................................................42
Mẫu nước sau xử lý đều nằm trong QCVN 40/2011-BTNMT. Hiệu quả
xử lý Nito tổng số của mẫu nước thải tương đối cao đều trên 65%, dao

Photpho tổng số đều nằm trong QCVN 40:2011/BTNMT. Hiệu quả xử
lý đều đạt trên 65%. Tháng 2 và tháng 4 cao nhất đạt 75%..................43
Bảng 3.7: Hiệu quả xử lý TSS...................................................................43
Mẫu..............................................................................................................43
Trước xử lý(mg/)........................................................................................43
Sau xử lý (mg/l)...........................................................................................43
Hiệu quả xử lý (%).....................................................................................43
Tháng 1........................................................................................................43
1130..............................................................................................................43
130................................................................................................................43
88.5...............................................................................................................43
Tháng 2........................................................................................................43
2520..............................................................................................................43
98..................................................................................................................43
96.1...............................................................................................................43
Tháng 3........................................................................................................43
1536..............................................................................................................43
112................................................................................................................43

viii


92.7...............................................................................................................43
Tháng 4........................................................................................................43
1632..............................................................................................................43
100................................................................................................................43
93.9...............................................................................................................43
......................................................................................................................44
Hình 3.12. Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý TSS (%)..............................44
Nồng độ TSS sau khi xử lý đều nằm trong giới hạn cho phép của

tố tác động đến hiệu quả hấp phụ mà trong đề tài này chưa thể nghiên
cứu được hết................................................................................................47
3.3. Đề xuất một biện pháp xử lý nguồn nước thải của nhà máy bia công ty cổ phần VIAN
bằng mùn cưa lấy từ rác thải của hoạt động sản xuất của làng nghề trước khi được thải ra
môi trường..........................................................................................................................48

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................49
1. Kết luận............................................................................................................................49
2. Kiến nghị..........................................................................................................................50

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................51
PHỤ LỤC....................................................................................................53

x


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Tính chất nước thải từ sản xuất bia.......Error: Reference source not
found
Bảng 3.1 Kết quả phân tích các thông số vật lý. . .Error: Reference source not
found
Bảng 3.2 Kết quả phân tích các thông số hóa học Error: Reference source not
found
Bảng 3.3 Hiệu quả xử lý BOD5................................................................................................................... 39
Bảng 3.4 Hiệu quả xử lý COD...................Error: Reference source not found
Bảng 3.5 Hiệu quả xử lý Nito tổng số........Error: Reference source not found
Bảng 3.6 Hiệu quả xử lý Photpho tổng số..Error: Reference source not found
Bảng 3.7 Hiệu quả xử lý TSS.....................Error: Reference source not found
Bảng 3.8 Ảnh hưởng của pH tới quá trình hấp phụ. Error: Reference source not
found


Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir............................................17
Sự phụ thuộc của vào Cf...............................................................17
Đường hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich..........................................18
Sự phụ thuộc lgA vào lgC..............................................................18
Silica gel......................................Error: Reference source not found
Zeolites........................................Error: Reference source not found
Tro bay........................................Error: Reference source not found
Than hoạt tính.............................Error: Reference source not found
Mùn cưa hoạt hóa.......................Error: Reference source not found
Mùn cưa.....................................Error: Reference source not found
Quá trình lắc mẫu với mùn cưa hoạt hóa.....Error: Reference source
not found
Biểu đồ thể hiện thông số pH.....Error: Reference source not found
Biểu đồ thể hiện thông số nhiệt độ........Error: Reference source not
found
Biểu đồ thể hiện thông số TSS....Error: Reference source not found
Biểu đồ thể hiện thông số BOD5. Error: Reference source not found
Biểu đồ thể hiện thông số COD. .Error: Reference source not found
Biểu đồ thể hiện thông số Nito tổng số. Error: Reference source not
found
Biểu đồ thể hiện thông số Photpho tổng số. Error: Reference source
not found
Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý BOD5. .Error: Reference source not
found
Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý COD...Error: Reference source not
found
Hiệu quả xử lý Nito tổng số........Error: Reference source not found

xii


Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia
về nước thải công nghiệp.

TCVN:

Tiêu chuẩn Việt Nam.

Th.s:

Thạc sĩ.

TP:

Thành phố.

TSS:

Tổng chất rắn lơ lửng.

XN:

Xí nghiệp.

xiii


MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Bia được biết đến là loại nước giải khát lên men bổ dưỡng, có nồng độ

trình hoạt động ngành sản xuất bia cũng tạo ra một lượng lớn các chất thải gây ô
nhiễm môi trường cả 3 dạng: khí thải, chất thải rắn và nước thải. Trong đó nguồn
gây ô nhiễm chính và cần được tập trung giải quyết nhất là nước thải.
Nước thải sản xuất bia chủ yếu phát sinh từ quá trình rửa, vệ sinh máy
móc, thiết bị và vệ sinh nhà xưởng, tập trung ở khu vực lên men, lọc bia và
chiết sản phẩm. Trong nước thải có thành phần phức tạp, nồng độ chất hữu cơ
cao và thường ở dạng lơ lửng lẫn dạng hòa tan, lượng chất rắn lơ lửng cao, độ
pH dao động lớn… Nguồn thải này nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm tạo
khí gây mùi khó chịu, làm ô nhiễm không khí, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe và
đời sống cộng đồng. Hiện nay,đã có nhiều công trình nghiên cứu về nước thải
nhà máy bia, có cả các dự án xử lý, cải tạo nước thải nhưng công nghệ khá tốn
kém và mất nhiều thời gian, công sức. Tuy nhiên chưa có đề tài nào nghiên
cứu về khả năng hấp phụ đối với việc xử lý nước thải nhà máy bia.
Qua tìm hiểu về các vật liệu hấp phụ tôi thấy rằng chúng đều có cấu trúc mạng
lưới tinh thể rỗng xốp nên có khả năng làm sạch môi trường nước. Qua việc
học tập,tích lũy kiến thức và các nghiên cứu thử nghiệm,tôi thấy mùn cưa sau
khi hoạt hóa cũng có tính chất tương tự như than hoạt tính. Mùn cưa là sản
phầm của hoạt động chế biến gỗ từ các làng nghề hoặc cơ sở sản xuất làng
nghề, chủ yếu được tái chế trong ép ván hoặc làm nguyên liệu đốt.Từ những
đặc tính có thể thấy từ mùn cưa, dưới sự hướng dẫn của Ths. Trần Thanh Hải
tôi quyếtđịnh thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp phụ của mùn cưa
hoạt hóa với các chất hữu cơ có trong nước thải nhà máy bia của công ty
Cổ phần Vian - Đông Anh – Hà Nội”

2


Mục đích nghiên cứu của đề tài
- Quan trắc một số thông số Vật Lý và Hóa Học của nước thải nhà máy
bia công ty Cổ phần VIAN - Đông Anh - Hà Nội. So sánh nồng độ các thông

4


lít bia nhãn hiệu này chỉ sau Mỹ, Pháp trong danh sách 170 thị trường trên thế
giới mà dòng bia này có mặt. Và khả năng đến năm 2015 Việt Nam sẽ trở
thành thị trường tiêu thụ Heineken lớn nhất thế giới. Ngày 14-5-2014, tại buổi
tọa đàm của Hiệp hội Bia rượu, nước giải khát Việt Nam về quy hoạch và
công tác quản lý ngành bia Việt Nam, ông Dương Đình Giám , Viện trưởng
Viện chiến lược chính sách Công nghiệp, Bộ Công thương khẳng định theo
đánh giá, hiện nay Việt Nam đang có tới 120 cơ sở sản xuất bia và hơn 1700
cơ sở sản xuất nước giải khát. Ông Giám cũng cho biết đã có chuyển đổi tiêu
dùng bia ở Việt Nam khi sản lượng bia hơi giảm nhẹ, bia chai tăng khá còn
bia lon tăng rất mạnh. Đặc biệt, ông còn cho biết theo quy hoạch phát triển
ngành bia rượu, nước giải khát Việt Nam đến năm 2025, tầm nhìn 2035 mà
Viện ông được giao biên soạn, mục tiêu ngành bia trong 5 năm tới ( đến năm
2020) tổng sản lượng sản xuất và tiêu thụ bia của Việt Nam sẽ đạt 4,5 tỉ lít
( tăng khoảng 1,3 tỉ lít so với hiện tại), rượu sẽ đạt khoảng 350 triệu lít, nước
giải khát 8,8 tỉ lít. Theo ông Phan Chí Dũng, Vụ trưởng Công nghiệp nhẹ, Bộ
công thương tiết lộ công suất ngành bia đăng ký đạt 6,5 tỉ lít, tuy nhiên có địa
phương đăng ký nhưng không triển khai nên công suất các nhà máy bia mới
đạt chừng 5 tỉ lít/ năm, công suất khả dụng khoảng 3,2 tỉ lít/ năm.
Theo báo cáo sơ kết tình hình sản xuất công nghiệp và thương mại của
Bộ công thương , tính chung 6 tháng đầu năm 2015 sản lượng bia các loại ước
đạt 1532,5 triệu lít, tăng 5,5% so với cùng kì. Trước sức uống của người tiêu
dùng, hàng loạt nhà máy bia tiếp tục mọc lên trong khi nhiều hãng bia ngoại
cũng chen nhau đưa hàng vào bán tại Việt Nam. Hiện nay thị trường bia Việt
Nam hình thành thế chân Vạc với 3 doanh nghiệp lớn, chiếm đến 95% thị
phần sản lượng.
Dẫn đầu là Tổng công ty Bia – rượu – nước giải khát Sài Gòn ( Sabeco)
với 47,5% thị phần. Năm 2013, sản lượng sản xuất và tiêu thụ bia Sài Gòn là

Vì vậy sản xuất bia là một trong những ngành công nghiệp đòi hỏi tiêu tốn rất
nhiều nước do đó sẽ thải ra môi trường một lượng rất nước thải.

6


• Về khí thải
Hơi phát sinh từ quá trình nấu, hơi khí nén bị rò rỉ, bụi từ quá trình
chuẩn bị nguyên liệu… Nguồn bụi phát sinh chủ yếu trong nhà máy bao gồm
trong quá trình chuẩn bị nguyên liệu, quá trình tiếp liệu, quá trình xay malt,
quá trình nghiền gạo… Tuy nhiên tải lượng bụi ở đây rất khó ước tính phụ
thuộc nhiều vào các yếu tố như loại nguyên liệu, độ ẩm nguyên liệu, tình
trạng máy móc… các chất ô nhiễm phát sinh chủ yếu trong quá trình sản xuất
bia là CO, SO2, NOx, H2S,NH3..
• Tác nhân nhiệt
Nhiệt tỏa từ nồi hơi, nồi nấu ( nguồn nhiệt rất nóng) và từ hệ thống làm
lạnh ( nguồn nhiệt lạnh) và tiếng ồn do thiết bị sản xuất ( máy bơm, máy lạnh,
băng chuyền) làm tốn nhiều nước, phát thải bụi, thải lượng hữu cơ cao do
nấm men và việc vệ sinh thiết bị, gây mùi ra các khu vực xung quanh.
• Chất thải rắn
Chất thải được phát sinh chủ yếu từ công đoạn : lọc dịch đường, tách
bã, lên men chính – phụ, bao gồm bã thải lúa mạch- gạo, xỉ lò nấu, bã men
bia, ngoài ra còn có chất thải rắn sinh hoạt từ văn phòng và nhà ăn. Chủ yếu
được phát sinh từ quá trình hoạt động của các máy móc thiết bị như máy
nghiền, máy đóng chai, thiết bị làm lạnh, băng chuyền…
1.1.3 Tình hình sử dụng tài nguyên nước và những đặc trưng của nước
thải của nhà máy bia.
Do thành phần chính của bia là nước (chiếm 80-90%) nên nguồn nước
và các đặc trưng của nó có một ảnh hưởng rất quan trọng tới các đặc trưng
của bia. Trong sản xuất bia lượng nước dùng để tạo ra một đơn vị thể tích sản

• Nấu – đường hóa : Nước thải nhà máy bia của các công đoạn này giàu
các chất hydrocacbon, xenloluzo, hemixenlulozo, pentozo trong vỏ trấu, các
mảnh hạt và bột, các cục vón…. Cùng với xác hoa và một ít tannin, các chất
đắng, chất màu.
• Công đoạn lên men chính và lên men phụ: Nước thải nhà máy bia của
các công đoạn này rất giàu xác men- chủ yếu là protein, các chất khoáng,
vitamin cùng với bia cặn.

8


• Giai đoạn thành phẩm : Lọc, bão hòa CO2, chiết bock, đóng chai, hấp
chai. Nước thải ở đây chứa bột trợ lọc lẫn xác men, lẫn bia chảy tràn ra
ngoài…
• Nước thải từ quy trình sản xuất bao gồm:
- Nước lẫn bã malt và bột sau khi lấy dịch đường. Để bã trên sàn lưới,
nước sẽ tách ra khỏi bã.
- Nước rửa thiết bị lọc, nồi nấu, thùng nhân giống, lên men và các loại
thiết bị khác.
- Nước rửa chai và két chứa.
- Nước rửa sàn, phòng lên men, phòng tàng trữ.
- Nước thải từ nồi hơi.
- Nước vệ sinh sinh hoạt.
- Nước thải từ hệ thống làm lạnh có chứa hàm lượng clorit cao ( tới 500
mg/l) cacbonat thấp.
Có thể thấy đặc trưng của nước thải nhà máy bia là nồng độ chất hữu
cơ cao và thường ở dạng lơ lửng lẫn dạng hòa tan. Lượng chất rắn lơ lửng,
nhiệt độ độ pH dao động lớn. Việc lưu giữ và thải bỏ lượng men thải lớn và
bột trợ lọc , vải lọc có lẫn nấm men sau mỗi lần lọc làm tải lượng hữu cơ
trong nước thải rất lớn. Nguồn nước thải không được kiểm soát và không

b. Quá trình phát triển
 Ngành nghề kinh doanh
 Kinh doanh thiết bị vật tư ngành công nghiệp thực phẩm
 Công nghiệp nước uống có cồn, không cồn
 Sản xuất phụ tùng thiết bị vật tư công nghệ thực phẩm
 Sản xuất và buôn bán vật tư nguyên liệu, thiết bị và sản phẩm ngành
nông lâm sản và thực phẩm chế biến , các loại nước uống có cồn và không có
cồn
 Dịch vụ ăn uống giải khát ( không bao gồm kinh doanh quán bar)
 Lắp đặt và sửa chữa các trang thiết bị cơ điện lanh và nồi hơi
 Vận tải hàng hóa
 Đại lý mua, đại lý bán , ký gửi hàng hóa
 Sản xuất nước đá;
 Sản xuất nước khoáng, nước tinh lọc đóng chai.
 Quá trình hoạt động
 Giai đoạn 1900-1999
Công ty cổ phần VIAN tiền thân là Tổng kho Bắc Sông Hồng, trực
thuộc Bộ lương thực thực phẩm ( nay là Bộ NN & PTNT) có nhiệm vụ dự trữ
hàng viện trợ của khối xã hội chủ nghĩa. Trong thập kỉ 90, khi hàng viện trợ
không còn nhiều thì Tổng kho được Bộ quyết định chuyển đổi thành kinh
doanh nghiệp tự hạch toán kinh doanh với tên giao dịch là Xí nghiệp sản xuất
và dịch vụ, vật tư Đông Anh.
Từ một Tổng kho chuyển thành doanh nghiệp tự hạch toán kinh doanh,
bước đầu Xí nghiệp sản xuất và dịch vụ vật tư Đông Anh gặp rất nhiều khó
khăn về vốn cũng như hướng phát triển sản xuất sản phầm của xí nghiệp. Mặc
dù khó khăn như vậy nhưng ban lãnh đạo xí nghiệp vẫn quyết tâm từng bước
xây dựng xí nghiệp.
Năm 1990, xí nghiệp lắp đặt dây truyền xuất bia thủ công với công suất
2.000 l/ ngày. Do tìm hiểu kỹ về thị trường và nhu cầu sử dụng sản phẩm tại
thị trường Đông Anh bên sản phẩm bia hơi của xí nghiệp đã nhanh chóng có