Có nhiều phương pháp xử lý nước thải sản xuất bia khác nhau, trong đó có phương pháp xử lý bằng công nghệ sinh học được nhiều đơn vị áp dụng. Hiệu quả của phương pháp này như thế nào?
Thành phần nước thải bia
Bia rượu khi nhắc đến có lẽ đã không còn quá xa lạ với cuộc sống con người hiện nay. Đôi khi bia rượu cũng trở thành một công cụ hay một phương thức để kết nối nhiều người lại gần nhau hơn. Cùng với đó là một vấn đề mà khá ít người quan tâm đến đó chính là nước thải sản xuất bia sẽ đi về đâu, xử lý như thế nào? Và nó có tác động gì đối với môi trường sống của chúng ta?
Nước thải sản xuất bia thải ra có đặc tính ô nhiễm hữu cơ cao, thường có màu xám đen và khi thải vào các thủy vực thường có nguy cơ gây ô nhiễm nghiêm trọng. Nước thải phát sinh từ các giai đoạn sản xuất bia bao gồm: Giai đoạn nấu – đường hóa, lên men, quá trình lọc, chiết rót.
Đặc tính nước thải của các nhà máy bia là giàu các hợp chất hữu cơ như tinh bột, Xenluloza, các loại đường, axit, các hợp chất Photpho, Nitơ,…Các chất này sẽ được oxy hóa bởi vi sinh vật, tạo ra sản phẩm cuối là CO2, H2O, NH3 và sản phẩm trung gian là rượu, Aldehit, axit,…Đây là nguồn ô nhiễm cao nếu thải trực tiếp ra môi trường.
Tại Việt Nam, để sản xuất 1.000 lít bia sẽ thải ra khoảng 2kg chất rắn lơ lửng, 10kg BOD5, pH khoảng 5,8 – 8. Chi tiết về nồng độ các chất ô nhiễm được thể hiện ở bảng dưới:
| STT | Chỉ tiêu | Đơn vị | Đầu vào | Các tác động đến môi trường |
| 1 | pH | 5 – 8 | ||
| 2 | BOD5 | mg/l | 900 – 1.400 | Gây ô nhiễm môi trường |
| 3 | COD | mg/l | 1.700 – 2.200 | Gây ô nhiễm môi trường |
| 4 | SS | mg/l | 500 – 600 | Gây ngạt thở các loài thủy sinh |
| 5 | Tổng Nitơ | mg/l | 16 – 30 | Gây ra hiện tượng phú dưỡng |
| 6 | Tổng Photpho | mg/l | 22 – 25 | Kích thích thực vật phát triển |
| 7 | Tổng Coliform | MPN/100ml | 10.000 |
Công nghệ sinh học trong xử lý nước thải sản xuất bia
Hiện nay, có nhiều phương pháp xử lý nước thải sản xuất bia rượu khác nhau, trong đó có phương pháp xử lý sinh học được các đơn vị ưu tiên áp dụng. Công nghệ sinh học xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải bia cũng như một số chất ô nhiễm vô cơ dựa trên cơ chế hoạt động của vi sinh vật. Phương pháp xử lý nước thải sản xuất bia bằng công nghệ sinh học mang lại nhiều ưu điểm vượt trội:
- Không sử dụng hóa chất, không gây ô nhiễm môi trường.
- Hiệu quả nhanh chóng.
- Đa dạng sản phẩm, xử lý nhiều vấn đề nước thải .
- Tối ưu chi phí, giảm quy mô đầu tư cho doanh nghiệp.
- Dễ dàng sử dụng, không đòi hỏi dụng cụ phức tạp.
- Tiết giảm chi phí và tính ổn định,
- Thân thiện với môi trường, dễ vận hành.
Áp dụng vi sinh vật trong quá trình xử lý sinh học nước thải bia
Có 2 loại vi sinh vật thường được sử dụng trong quá trình xử lý nước thải sản xuất bia là: Vi sinh kỵ khí và vi sinh hiếu khí. Mỗi loại vi sinh đều có vai trò và chức năng riêng, áp dụng vào từng giai đoạn riêng biệt trong quy trình xử lý.
- Vi sinh vật kỵ khí:
+ Áp dụng vào giai đoạn lọc kỵ khí để xử hàm lượng chất hữu cơ (BOD, COD) rất cao (lên tới hàng ngàn mg/l) nhằm giảm tải cho bể sinh học hiếu khí phía sau.
+ Khả năng giảm nồng độ nồng độ ô nhiễm COD, BOD lên đến 80% so với đầu vào.
- Vi sinh vật hiếu khí:
+ Giúp tăng hiệu suất của các bể: Bể Aerotank, bể MBR, bể MBBR, mương oxy hóa… từ đó, góp phần tăng hiệu suất xử lý cho toàn bộ hệ thống.
+ Giảm tiếp nồng độ các chất ô nhiễm BOD, COD, TSS sau bể sinh học kỵ khí, giúp nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn môi trường.
Dự án: Sử dụng Sông nghệ sinh học xử lý nước thải sản xuất bia tại Nhà máy Bia Hà Tây
Bước 1: Đánh giá tình trạng ô nhiễm của hồ sinh học cần xử lý
Tại hồ sinh học Nhà máy Bia Hà Tây, sau khi khảo sát và đánh giá tình trạng ban đầu của nước thải cho thấy: Nước có màu sẫm, có mùi hôi và một số chất rắn màu đen nổi trên bề mặt. Các chỉ tiêu về COD, TSS đều cao.
Bước 2: Đưa ra phương án xử lý tối ưu
Vì nhu cầu xử lý nước thải sản xuất bia của Nhà máy Bia Hà Tây chỉ có hồ sinh học chứ không phải toàn bộ hệ thống nước thải, do đó, phương án tối ưu được đưa ra để xử lý là: Chỉ sử dụng vi sinh Microbe-Lift IND, và không sử dụng Microbe-Lift BIOGAS như giải pháp xử lý nước sản xuất bia đã trình bày ở trên.
Thay vào đó, vì hồ sinh học xuất hiện nhiều chất rắn khó phân hủy, làm cản trở quá trình phân hủy sinh học tại hồ, nên phương án xử lý đã kết hợp với vi sinh Microbe-Lift SA nhằm để đạt được hiệu quả xử lý nhanh nhất.
Vi sinh Microbe-Lift SA:
- Chuyên xử lý bùn và các chất hữu cơ khó phân hủy trong hệ thống xử lý nước thải.
- Giảm mùi hôi và khí phát sinh trong quá trình xử lý.
- Sử dụng được ở cả ba môi trường: Hiếu khí, kỵ khí và tùy nghi.
Bước 3: Liều lượng sử dụng cụ thể
Với phương án như trên, liều lượng sử dụng tại hồ sinh học với sức chứa 150 m3 nước thải là: 1 gallon Microbe-Lift IND + 1 gallon Microbe-Lift SA (liều lượng sử dụng mỗi ngày).
Bước 4: Theo dõi kết quả
Chỉ sau 8 ngày áp dụng men vi sinh Microbe-Lift để xử lý nước thải sản xuất bia tại hồ sinh học Nhà máy bia Hà Tây, hiệu quả đạt được đã vượt mong đợi: Nước thải đã trở nên trong hơn, mùi hôi và các chỉ số COD, TSS đã giảm đáng kể.
Nhà máy Bia Hà Tây cũng đã xác nhận rằng nước thải sạch hơn nhiều với sự cải thiện gần như giảm được 48% COD và loại bỏ 91% TSS.
Chỉ số COD, TSS giảm đáng kể sau 8 ngày thử nghiệm với vi sinh xử lý BOD, COD, TSS Microbe-Lift IND và vi sinh giảm bùn Microbe-Lift SA:
| KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM | ||||
| STT | Ngày | Độ pH | COD | TSS |
| 1 | 02/02 | 7,8 | 164 | 74 |
| 2 | 02/04 | 7,96 | 122 | 47 |
| 3 | 02/10 | 7,97 | 86 | 7 |
Các sản phẩm vi sinh Microbe-Lift dùng trong giải pháp xử lý nước thải sản xuất bia do Viện Nghiên cứu Sinh thái Hoa Kỳ – Ecological Laboratories Inc. nghiên cứu và phát triển, được nhập khẩu và phân phối độc quyền tại thị trường Việt Nam bởi Biogency. Liên hệ hotline 0909 538 514 để được tư vấn phương án xử lý nước thải phù hợp nhất cho doanh nghiệp của bạn.
>>> Xem thêm: Phương án xử lý nước thải nhà máy bia (công suất 500m3/ngày)
