Cục bảo vệ môi trường Thụy điển

 

các xí nghiệp sản xuất và Chế biến sữa

  

Các xí nghiệp sản xuất và chế biến sữa

Ðiều 31.03.01 B, 31.03.02 C và 31.04 C của sắc lệnh bảo vệ môi trường (1989:364)

           

            Các vấn đề về môi trường

            Các vấn đề về môi trường nảy sinh từ ngành sản xuất và chế biến            sữa, chủ          yếu xoay quanh về vấn đề nước thải. Các vấn đề khác do nguyên nhân phát          thải vào không khí, tiếng ồn và phế thải gây ra.

Nước     Nước thải chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ, chất tẩy rửa thừa và các chất sát             khuẩn. Do đó pH có thể dao động rất nhiều.

Không khí      Các chất thải và vào không khí bao gồm chất đặc biệt từ khâu sản xuất sữa khô và     chất khí có mùi từ các dây chuyền sản xuất đặc biệt có sử dụng cacao. Ngoài ra,     còn có thể rò rỉ các chất làm lạnh.

Tiếng ồn         Tiếng ồn chủ yếu phát sinh từ quạt thông gió, thiết bị lạnh và từ            khâu vận chuyển             hàng hoá.

Phế thải          Phế thải bao gồm một phần lớn chất hưu cơ, sản phẩm phụ từ quá trình sản xuất,         sản phẩm quay vòng, nguyên liệu thô loại bỏ và 1 lượng lớn đồ bao gói thừa cũng   như chất thải độc hại như dầu tràn từ máy móc và các phương tiện vận chuyển.

Vị trí   Khoảng cách cần thiết với khu dân cư là 200-400m đối với cơ sở sản xuất sữa và            sữa bột, 150-400 m đối với cơ sở sản xuất các sản phẩm từ sữa.

            Quy trình, nguyên liệu, hoá chất

            Sản xuất sữa và kem

Quy trình       Tinh chế/ tách - Tiêu chuẩn hoá độ béo (xử lý sao cho phần kem không bị tách ra khỏi sữa ) - Tiệt khuẩn theo phương pháp Pasteur - (ủ lên men) - làm lạnh - đóng gói.

Nguyên liệu    Sữa, men sữa chua, vitamin, trái cây bảo quản

            Sản xuất pho mát

Quy trình       Tách/Tinh chế - Tiêu chuẩn hoá độ béo - Xử lý bằng nhiệt độ - lên men - làm đông đặc - cắt - khuấy - đun nóng - thêm muối - đổ khuôn - ép khuôn - xử lý qua nước muối - bao bằng màng chất dẻo

Nguyên liệu    Sữa, men sữa chua, muối.

           

            Sản xuất bơ

Quy trình       Tách/Tinh chế - Tiêu chuẩn hoá độ béo - Tiệt khuẩy bằng phương pháp Pasteur - lên men - tạo bơ - đóng gói.

Nguyên liệu    Sữa, men sữa chua, muối.

 

            Sản xuất sữa bột

Quy trình       Tách/Tinh chế - Tiêu chuẩn hoá độ béo - Tiệt trùng bằng phương pháp Pastuer - bốc hơi nước - làm khô/nghiền - hoặc là dùng phương pháp làm khô bằng cách phun hoặc là làm khô trực tiếp - đóng gói.

Nguyên liệu    Sữa.

            Các hoá chất (dùng chung cho mọi quy trình )

            Các chất tẩy rửa (ví dụ Acid nitric, lye), chất sát khuẩn (ví dụ perocid hydro, acid acetic, Natrihypochlorid), các chất để trung hoà ( acid sulfuric, acid nitric), các chất làm lạnh (CFC, amoniac), các sản phẩm dầu khoáng.

            Công nghệ môi trường

           

            Nước

Cần có            Ðiều chỉnh pH và điều hoà dòng chảy nước thải để tiếp tục được xử lý ở nhà máy nước thải địa phương.

            Xử lý sơ bộ trước khi dẫn vào nhà máy xử lý nước thải, chủ yếu là xử lý sinh học và tách chất béo đối với khu vực sản xuất bơ và pho mat.

Phát triển       Tối ưu hoá quá trình sản xuất nhằm giảm lượng chất thải.

            Không khí

            Các chất thải đặc biệt phát sinh từ quá trình sản xuất sữa bột được xử lý bằng túi lọc bụi hoặc máy lọc.

            Chất thải

            Thu gom ở bãi rác thải hoặc thiêu huỷ ở bãi rác thải rắn. ép bao bì đóng gói thừa trước khi đổ đi. Các dư phẩm được sử dụng trong ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi.

            Chế biến dư phẩm thành các sản phẩm phụ phục vụ cho con người. Giảm thiểu lượng phế thải và tái sinh bao bì đóng gói dư thừa.

           

Ðiều kiện đổ chất thải

            Nước

            Số lượng các chất gây ô nhiễm được quy định theo những giới hạn cụ thể, được đánh giá trên cơ sở hàng năm và thường được quy định cho các trường hợp đưa chất thải đến nhà máy nước thải địa phương. Tuy nhiên, những điều kiện cụ thể ở địa phương có thể ảnh hưởng tới khả năng đạt các giá trị quy định đó. Nước thải ra cần có pH =6,5. Giới hạn trên của pH cần phải phù hợp với điều kiện của địa phương.

Lượng nước tiêu thụ và lượng nước gây ô nhiễm /1 tấn sữa đã qua chế biến được quy định như sau:

Sữa và kem sữa          1-2 m3 1-1,5 kg BOD7

Bơ và pho mat           2-3 m3 khoảng 2 kg BOD7

Không khí

Hàm lượng chất đặc biệt trong không khí thải ra từ khâu sản xuất sữa bột dao động tuỳ theo thiết bị được sử dụng và các yếu tố khác nhau của quá trình sản xuất. Vị trí nhà máy có thể là yếu tố ảnh hưởng. Tuy nhiên, giá trị giới hạn của chất này là 100mg/nm3 ntp gas khô

Tiếng ồn

Mức độ tiếng ồn bên ngoài khu dân cư không vượt quá quy định sau:

            Nhà máy mới Nhà máy đang hoạt động

Ban ngày (07.00-18.00)         50 dB (A)        55 dB (A)

Buổi tối (18.00-22.00)           

Chủ nhật và ngày lễ  45 dB (A)        50 dB (A)

Ban đêm (22.00-07.00)          40 dB (A)        45 dB (A)

Giám sát

Dưới đây là ví dụ về những thứ cần được kiểm tra trong quá trình giám sát:

thận không

ã         Có thể giảm được rò rỉ từ các quy trình khác nhau bằng cách cải tiến quy trình công nghệ không:

ã         Có thể giảm được lượng nước dùng không?

ã         Có những chỉ dẫn trong trường hợp có sự cố nhằm tránh gây khó khăn cho các nhà máy xử lý nước thải địa phương không?

ã         Những chất tẩy rửa và chất sát khuẩn nào được sử dụng. Có chất nào ít độc hại hơn không?

ã         Các hoá chất và chất thải độc hại cho môi trường có được bảo quản ở nơi thích hợp không?

ã         Chất thải từ sữa có ảnh hưởng gì tới hệ thống cống và nhà máy xử lý ? Có thể cải tạo được gì không? (ví dụ cải tiến dạng chậu để điều chỉnh pH và điều hoà dòng chảy )

ã         Bộ phận bốc hơi nước và các thiết bị khác tạo ra kiểu cô đặc nào ?

ã         Chất lỏng từ bộ phận lọc được xử lý như thế nào ?

ã         Loại chất làm lạnh nào được sử dụng

ã         Bao bì phế thải được xử lý như thế nào ?

ã         Có thiết bị tách dầu ở cửa hàng và garage không?

 

                        Các xí nghiệp sản xuất và chế biến sữa

Ngành công nghiệp

Theo phụ lục của sắc lệnh bảo vệ môi trường (1989:364), điều 31.03.01 B, xí nghiệp sản xuất và chế biến sữa có sản lượng trên 50000 tấn sữa /năm cần xin cấp phép hoạt động của chính quyền địa phương. Các xí nghiệp sản xuất và chế biến sữa có sản lượng từ 50000 tấn /năm trở xuống có nghĩa vụ thông báo với ủy ban sức khoẻ và môi trường địa phương theo điều 31.03.02 C và 31.04 C.

Ngành chế biến sữa Thụy Ðiển đã được hợp lý hoá cơ cấu trong vài chục năm trở lại đây. Ngày nay (tính đến 2/1991) có khoảng 70 cơ sở sản xuất và chế biến sữa. Xu hướng tập trung sản xuất tại một số ít nhà máy nhưng quy mô lớn hơn đang tiếp tục phát triển trong vài năm tới, mặc dù với tốc độ còn chậm.

ở các nhà máy nàu, sữa được chế biến thành các sản phẩm khác bao gồm các nhóm sau : sữa và kem, phomat, bơ, sản phẩm chuyên dụng, sữa bột.

"Sữa và kem " là các sản phẩm kem và sữa lỏng nhằm mục đích sử dụng trực tiếp, ví dụ như sữa bò béo, sữa tiêu chuẩn, sữa có tỷ lệ béo thấp, kem kép, kem đơn, các sản phẩm sữa chua chế biến, sữa chua tự nhiên và kem chua. Ngành này còn sản xuất nhiều loại sản phẩm khác như nước hoa quả, sup hoa quả, bánh curd, sữa chua hoa quả và gia vị. Các sản phẩm này có thể sử dụng sữa làm nguyên liệu hoặc sử dụng cùng một hệ thống đóng gói và phân phối như sữa. Người ta đang trông đợi sự phát triển tiếp phạm vi hiện nay của các sản phẩm do các nhà máy sản xuất và chế biến sữa làm ra.

Bảng dưới đây là các số liệu thống kê về khuynh hướng phát triển các nhà máy sữa và số lượng sản xuất.

Liên hiệp các nhà máy sữa Thụy Ðiển là một tổ chức thương mại của các nhà máy sữa của nước này, chịu trách nhiệm về nghiên cứu, phát triển và các dịch vụ.

Số liệu thống kê từ 1989/90 của các nhà máy sữa Thụy Ðiển

Năm    1950    1970    1987    1988   

Tổng lượng sữa sản xuất         4.756   2.932   4.777   3.445

Số lượng các nhà máy sữa       637      163      85        79       

Các sản phẩm được sản xuất

Sản phẩm sữa và kem           992      1.247   1.410   1416

Kem    47        53        74        74

Pho mat          52        60        114      123     

Bơ       109      42        33        35       

Sữa khô          4          20        26        30

(Tính theo đơn vị 1000 tấn)

 

Quy trình

1.      Thu nhận, xử lý sữa

Sữa được chuyển trong các thung chứa từ nơi sản xuất tới nhà máy sữa, ở đó sữa được cân, làm lạnh và bảo quản trong hầm.

Sữa chưa qua xử lý được tinh chế và kem được tách ra nhờ thiết bị ly tâm. Sau đó, kem lại được thêm vào để thu được hàm lượng chất béo cần thiết (theo tiêu chuẩn)

Sữa này được tiệt trùng (ví dụ như xử lý bằng nồng độ trong một thời gian định trước), nhờ đó vi khuẩn, virus, men... hầu như bị tiêu diệt hết mà không ảnh hưởng đáng kể tới hình thức, mùi vị và độ dinh dưỡng của sữa. Quả trình xử lý sư được tiến hành liên tục trong một hệ thống đóng kín hoàn toàn.

2.Sữa và kem

Ðể tránh tạo kem trên bề mặt sữa tiêu chuẩn và sữa có hàm lượng béo thấp, sữa cần được xử lý để phầm kem không bị tách ra.

Các sản phẩm sữa lên men được làm từ sữa đã qua xử lý (xem phần trên) là sữa đã được tiệt trùng và được đun tới một nhiệt độ nhất định trước khi cho thêm vi khuẩn tạo acid lactic. Người ta sử dụng các chủng vi khuẩn khác nhau tuỳ loại sản phẩm, ví dụ như chủng lên men tạo sữa chua, hỗn hợp chủng vi khuẩn acid lactic...Các vi khuẩn này chuyển hoá lactose thành acid lactic, CO2 và các chất có mùi thơm. Lúc này, pH giảm xuống, protien casein đông lại. Thứ gel này bị phá vỡ bằng cách khuấy và quá trình lên men ngừng lại bằng cách làm lạnh. Sau khi làm lạnh, sữa được đóng gói và bảo quản trong tủ lạnh.

Sơ đồ sản xuất sữa và kem

Sữa chưa xử lý

¯

            Cân trọng lượng          Hỗn hợp sữa nước       

¯

            Bảo quản lạnh           Hỗn hợp sữa nước

¯

            Tinh chế         Cặn tinh chế

¯

            Kem    Sản phẩm tinh chế   

¯

Tiêu chuẩn hoá

¯

            Ðồng nhất hóa           H/hợp sữa nước

¯

Tiệt trùng bằng phương pháp Pastuer

¯

Giữ lạnh

¯

            Tiệt trùng       Ðóng gói         Hư hỏng do đóng gói

            ¯

            Giữ lạnh

            ¯

            Lên men         Cấy vi khuẩn

            ¯

            Giữ lạnh

            ¯

            Ðóng gói                     Hư hỏng do đóng gói

            ¯                     ¯                    

            Sản phẩm sữa lên men          Sản phẩm sữa không lên men          Nước thải - Dư phẩm

Nước thải từ việc làm sạch và khử trùng trong sản xuất ở tất cả các công đoạn

3.Sản xuất bơ

Kem đã tiệt trùng chứa khoảng 35% chất béo sữa qua xử lý bằng nhiệt và được lên men nhờ chủng vi khuẩn tạo acid lactic. Sau khoảng 24h lên men, kem được đun nóng đến một nhiệt độ nhất định và được đánh lên tạo thành bơ. Một quy trình kỹ lưỡng sẽ đảm bảo phần bơ được trách ra khỏi pha nước (sữa bơ). Khâu đánh kem tạo bơ được tiếu hành trong thùng chia thành nhiều mẻ hoặc tiến hành liên tiếp. Nguyên tắc sản xuất đều giống nhau. Số lượng nhà máy sử dụng thùng đánh kem liên tục ngày càng tăng. ở những nhà máy vẫn còn sản xuất theo lô mẻ, nước làm lạnh được quay vòng sau mỗi chu kỳ sản xuất 24h. Sau đó, nước này trộn lẫn với sữa bơ hoặc dùng chính sữa bơ làm chất làm lạnh.

Bơ sau đó được thêm muối và đánh đều để thu được 1 nhũ tương nước/dầu đồng nhất. Sau khi đóng gói, bơ được bảo quản trong tủ lạnh.

 

            Sơ đồ sản xuất bơ

Kem

            ¯

            Tiệt trùng       Hỗn hợp sữa /nước

            ¯

            Lên men

            ¯

            Ðánh mạnh để lấy bơ                        Sữa bơ

            ¯

            (Rửa nước)                   Nước rửa

            ¯

            Thu bơ

            ¯

            Ðóng gói                     Hư hỏng do đóng gói

 

             Sản phẩm bơ             Nước thải - Dư phẩm

            Nước thải từ việc làm sạch và khử trùng trong sản xuất ở tất cả các công đoạn

4.Sản xuất phomat

Sữa sau khi tinh chế, tiêu chuẩn hoá chất béo và qua xử lý nhiệt được lên men nhờ chủng vi khuẩn tạo sữa chua.

Quá trình hình thành sữa đông xảy ra trong thùng chứa, và quá trình này thường được tự động hoá nhằm các mục đích khác nhau.

Một chất tiền tố sẽ được thêm vào sữa để làm đông vón casein, tạo gel. Gel này được cắt thành các khối. Ngay sau đó là một loạt khâu đun nóng, khuấy và xử lý vi sinh (tạo acid lactic) làm cho các khối này đổi khác. Dịch tạo ra trong quá trình này gọi là nước thừa.

Sữa đông thu được sẽ được tạo thành phomat bằng cách ép chúng với nhau. Khi phomat được tạo thành dưới mặt lớp nước, thừa không tiếp xúc với không khí (trước khi ép). Sữa đông sẽ chảy ra thành dịch đặc. Sự tạo thành này thường xảy ra ở một thùng đặc biệt nhưng cũng có thể ở thùng phomat. Nước thừa sau đó được làm khan. Các khối phomat được cắt thành miếng và chuyển vào khuôn.

Còn phomat được tạo thành sau khi đã loại bỏ nước thừa, không khí sẽ bị giữ lại giữa các lớp phomat. Phomat rắn được chuyển trực tiếp vào khuôn sau khi đã loại bỏ hết nước thừa.

Trong trường hợp đầu nêu trên, CO2 do vi khuẩn tạo ra trong quá trình lên men của acid citric và acid propionic làm tăng số lỗ hổng. Còn trong trường hợp thứ 2, một lượng lớn mao quản nhỏ và dài được tạo ra.

Sau khi hinh thành, phomay được ép khuôn. Thời gian ép kéo dài 1-48h, trong thời gian này, nước thừa tiếp tục được ép ra. Có nhiều cách ép khuôn khác nhau tuỳ theo loại phomat và thiết bị sử dụng. Trong một số trường hợp, phomat được bằng máy, nước thừa được ép ra chảy xuống sàn hoặc được thu hồi trong một thiết bị đặc biệt.

Trong một số trường hợp khác, phomat được ép nhờ chính trọng lượng của nó (tự ép). Ðiều này xảy ra ở nơi có nhiệt độ ổn định và độ ẩm cao. Phomat được tự ép trên một thiết bị chứa nước nóng lưu thông. Khi đó, nước thừa sẽ được thu hồi mà không bị pha loãng.

Hiện nay, người ta đã chế tạo ra những thiết bị hiện đại, nhờ đó phomat cuối cùng được ép trong1 hệ thống đường hầm áp lực. ở đó, các khuôn sẽ tự động di chuyển về phía trước trong 1 hệ thống đóng kín và nước thừa cũng được thu hồi trong 1 hệ thống đóng kín.

Muối được thêm trước khi phomat được tạo thành trong thùng hoặc sau khi ép, khi phomat được ngâm trong nước muối. Muối sử dụng là muối thường dùng. Nó tạo hương vị cho phomat và còn sử dụng như 1 chất bảo quản, ảnh hưởng tới cấu trúc và sự biến đổi phomat.

Sau khi ép, phomat được làm lạnh. Trước kia, thường sử dụng phòng lạnh khô nhưng hiện nay người ta thường dùng các chậu nước lạnh.

Phomat được giữ ở một nơi ấm. Khi đã tạo thành một lớp vỏ xung quanh, nó được bao bởi 1 lớp màng để tránh bị khô và tránh nấm men xâm nhập. Phomat được nhúng vào chậu đựng dung dịch bao, khâu này làm bằng tay hoặc bằng máy. Thay cho lớp màng, phomat có thể được bao bọc bởi 1 lớp chất dẻo. Sau đó, phomat được giữ ở 1 nơi có nhiệt độ và độ ẩm ổn định.

            Sơ đồ sản xuất phomat

           

            Sữa đóng cục

            ¯

            Cấy vi khuẩn             Lên men

            ¯

            Men sữa          Làm đông lại

            ¯

            Cắt bánh

            ¯

            Tiệt trùng, đun nóng, thêm muối     Nước sữa

            ¯        

            Tạo hình         Nước sữa

            ¯

            ép        Nước sữa ép

            ¯

            Thêm muối

            ¯

            Giữ ấm

            ¯

            Bọc sáp /nilon

            ¯

            Giữ lạnh

            ¯

            Sản phẩm phomat     Nước thải - Dư phẩm

            Nước thải từ việc làm sạch và khử trùng trong sản xuất ở tất cả các công đoạn

           

5.Sữa khô

Sữa khô chứa khoảng 2,5-4% nước, nhờ đó, vi khuẩn rất khó phát triển.

Sử lý sơ bộ : Sữa được tinh chế, tiệt trùng và tiêu chuẩn hoá. Sữa thường được bốc hơi đến độ ẩm 25-55% trước khi làm khô. Khâu bốc hơi được thực hiện trong thiết bị bốc hơi chân không. Có thể sử dụng màng lọc để thay thế 1 phần hoặc hoàn toàn cho việc bốc hơi.

Khâu sấy khô: Sử dụng kỹ thuật làm khô bằng trục quay hoặc làm khô bằng phun sấy. Làm khô bằng con lăn nghĩa là sữa được trải thành 1 màng mỏng trên trục quay đã đốt nóng. Màng mỏng này sau đó được bóc ra bằng một con dao. Phương pháp này có thể làm khô sữa chưa qua bốc hơi nước.

Trong phương pháp phun sấy, sữa được phun ra dưới dạng hạt nhỏ, gặp không khí nóng và rơi xuống. Bột sữa và không khí khô rơi vào một luồng khí xoáy, từ đó bột sữa được tách ra.

Sữa bột được đóng trong hộp thiếc hoặc đóng trong gói. Nước thừa được bốc hơi hoặc làm khô giống như với sữa khô.

6.Vệ sinh - sát khuẩn

Các sản phẩm lỏng được chuyển đi trong 1 hệ thống đóng kín với mức độ tự động hoá khác nhau, tuỳ theo quy mô và thời gian lắp đặt. Những nhà máy lớn mới thường có trình độ tự động hoá cao.

Ða số các nhà máy sản xuất sữa sử dụng phương pháp làm sạch tại chỗ nghĩa là làm sạch mà khôn cần tháo dỡ thiết bị. Các chất tẩy rửa được sử dụng là natri hydroxit (còn gọi là lye) 0,4-2,0%, acid nitric dùng làm chất tẩy acid.

Có nhiều hệ thống làm sạch tại chỗ khác nhau. Một số hệ thống tái sử dụng các chất tẩy rửa, một số khác sử dụng các chất tẩy rửa chỉ sử dụng một lần.

Một số thiết bị như nồi phomat mỡ và các máy đóng gói được làm sạch một phần bằng tay.

Việc tiệt trùng sử dụng nước nóng hoặc hoá chất. Các chất sát khuẩn hoá học được sử dụng là perxit hydro, acid acetic, Natrihypochlirid.

7.Các hoạt động khác

Các sản phẩm khác như bánh Curd, nước hoa quả, siro hao quả cũng được sản xuất.

Phòng thí nghiệm để kiểm soát bên trong.

Hội thảo về bảo dưỡng máy móc và phương tiện vận tải.

Thiết bị đun trung tâm để tạo hơi nước và/hoặc nước nóng.

(Các tác động lên môi trường của những hoạt động này không được đề cập ở tài liệu này)

Tác động môi trường

Phát thải vào nước

Nước thải từ các nhà máy sữa chứa chất hưu cơ và cặn bã của các chất tẩy rửa với nồng độ và thành phần dao động tuỳ thuộc vào quy mô nhà máy và trọng tâm nhà máy. ở những nơi sản xuất nhiều sản phẩm khác nhau, việc chuyển từ sản xuất một sản phẩm này sang một sản phẩm khác cũng có nghĩa là nguy cơ về lượng các chất tiêu thụ oxi và nước thải lớn hơn ở những nơi chỉ sản xuất ít chủng loại sản phẩm.

Tinh chế bằng tách chiết cũng làm tăng lượng cặn ở thiết bị tách. Các thiết bị tách thường tự làm sạch và không gây ra cặn rắn. Cặn này được trôi khỏi thiết bị tách vào hệ thống nước thải vào những chu kỳ hoạt động nhất định và vào lúc xả nước trước khi rửa. Loại cặn nhỏ này chứa 95% nước và tỷ lệ tiêu thụ oxi hoá sinh dự tính là 30kg BOD7/m3. Cứ 1m3 sữa tạo ra khoảng 1,3l cặn.

Việc sản xuất các chất béo thực phẩm có thể làm tăng hàm lượng chất béo trong nước thải. Lượng nước thừa bỏ đi và cặn phomat được đỏ vào nước thải là kết quả của khâu sản xuất phomat.

Nước thải từ các nhà máy sữa phù hợp với các nhà máy xử lý nước thải địa phương. Tuy nhiên, nếu lượng nước thải này quá lớn có thể gây vấn đề quá tải. ảnh hưởng của vấn đề này đối với việc xử lý nước thải là sự hình thành một số lượng lớn các vi khuẩn. Các cặn sẽ khó lắng. Trong vòng 24h, lưu lượng dòng chảy và lượng chất gây ô nhiễm dao động rất nhiều. pH nước thải cũng dao động nhiều như một hậu quả của việc thải ra các dung dịch tẩy rửa acid hoặc kiềm trong các giai đoạn khác nhau của chu kỳ sản xuất.

Các nhà máy có thiết bị hiện đại tào ra lượng nước thải nhất định. Các nhà máy sản xuất phomat, chất béo thực phẩm và các sản phẩm khác thường sử dụng nhiều nước hơn, khoảng 2-3m3/tấn sữa, làm lượng BOD7 tăng tới 1-5kg BOD7/tấn sữa.

Theo báo cáo, lượng chất béo trong nước thải đạt mức 45-230g chất béo /m3. Nhưng sự khác nhau về lượng nước tiêu thụ và mức độ ô nhiễm, nhìn chung là do điều kiện cụ thể của từng nơi như trang thiết bị, trọng tâm sản xuất...Do đó, cần có sự đánh giá riêng cho từng trường hợp cụ thể.

                        Giá trị bình thường của nước thải từ các nhà máy sữa

Lượng nước thải 1-3m3/tấn sữa

BOD7    500-3500         g/m3

Chất rắn lơ lửng        100-1000         g/m3

Tổng lượng phospho   10-70   g/m3

Tổng lượng Nitơ           15-250 g/m3

Phát thải vào không khí

Sự phát thải chất đặc biệt vào không khí chủ yếu liên quan đến khâu phun sấy sữa, nước thừa và hoạt động của thiết bị đun trung tâm.

Không khí từ tháp phun sấy không được chứa quá 100mg bột /m3 ntp gas khô. Các khí thải có mùi thường không phát sinh, trừ trường hợp làm khô các loại sản phẩm thơm khác nhau.

Các chất làm lạnh có thể bay ra trong trường hợp có rò rỉ hoặc có sự cố xảy ra. Các chất làm lạnh thường dùng là CFC và amoniac.

Tiếng ồn

Tiếng ồn từ nhà máy sữa chủ yếu phát sinh từ các quạt thông gió và ngưng tụ, tháp làm lạnh và hoạt động vận chuyển đến/đi khỏi nhà máy.

Mức độ tiếng ồn có thể tham khảo ở trang 4, mục các điều kiện đổ chất thải.

Chất thải

Chất thải và các sản phẩm phụ được kể ra dưới đây nếu đổ vào hệ thống nước thải sẽ làm tăng lượng BOD7.

Hỗn hợp sữa nước : thu được vào giai đoạn đầu và giai đoạn cuối của quy trình sản xuất.

Nước rửa bơ: Khi tạo bơ theo từng lô mẻ, sau khi sữa bơ được hút kiệt, bơ thường được rửa qua bằng nước. Lượng nước cần dùng khoảng 1,25 tấn nước /tấn bơ. Nước rửa lần 1 có hàm lượng chất khô khoảng 0,6% và chứa tỷ lệ chất béo cao (khoảng 600mg/l). Hàm lượng BOD7 khoảng 5000g/m3.

Nước thừa: Một lượng lớn nước thừa được tạo ra là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất phomat (8-9 l/kg phomat). Nước thừa chứa hàm lượng chất khô khoảng 6,4%. Hàm lượng BOD7 khoảng 44000 g/m3.

Lượng nước thừa đổ vào nước thải có thể không vượt quá 3% tổng lượng nước thừa. Tuy nhiên, nên cố gắng để lượng này không quá 1%, đặc biệt với những nhà máy mới hoạt động hoặc mới sửa chữa.

Cặn từ thiết bị tách: Phát sinh khi tinh chế sữa bằng phương pháp tách.

Dung dịch đậm đặc: Khi bốc hơi sữa hoặc nước thừa sẽ thu được một dịch đậm đặc. Lượng dịch này phụ thuộc vào hàm lượng chất khô cần đạt khi bốc hơi. Ðối với sản xuất sữa bột, lượng dịch này khoảng 4-8 m3/ tấn sữa bột. Ðối với nước thừa khi cô đặc cũng thu được 4-8m3 / tấn cô đặc. Lượng chất gây ô nhiễm nằm trong khoảng 4-40 g BOD7/m3.

Dịch lọc: ở đa số nhà máy sữa đều có màng lọc ướt để loại các chất ra khỏi không khí khô bay ra từ tháp phun sấy. Dịch lọc này chứa bột sữa loại.

Nước muối: Phomat thường được làm mặn bằng cách ngâm trong dung dịch muối. Phomat hấp thu muối và tiết ra nước, làm giảm độ mặn của dịch muối. Lượng muối mới cho thêm vào làm tăng lượng dịch nước muối dư. Dịch này thường được dẫn vào hệ thống dẫn nước thải. Ðôi khi dịch nước muối được thu hồi lạo vào 1 bể chứa và ở đó nó được điều chỉnh độ mặn. Một lượng lớn dịch nước muối đổ vào nước thải có thể cản trở các quá trình sinh học ở hệ thống nước thải địa phương. Ngoài ra còn có các loại chất thải khác ở dạng sản phẩm quay vòng, nguyên liệu thừa và các chất thải độc hại cho môi trường như dầu tràn từ các phương tiện vận tải và máy móc.

Phát thải phát sinh từ các sự cố

Sự cố có thể xảy ra trong khi làm việc với các sản phẩm sữa, các hoá chất, các chất làm lạnh, khi điều chỉnh pH nước thải và khi làm vệ sinh máy tại chỗ. Nếu thiết bị điều chỉnh pH bị phá vỡ, có thể gây rắc rối cho nhà máy xử lý nước địa phương. Trục trặc hệ thống làm sạch tại chỗ có thể gây thải ra acid hoặc natrihydroxid (lye).

Biện pháp xử lý

Nước

Nước thải từ nhà máy sữa có thể dễ dàng xử lý bằng phương pháp sinh học. Sau khi xử lý sơ bộ, nước thải này được dẫn tới nhà máy xử lý nước thải địa phương.

Lượng nước thải và lượng chất gây ô nhiễm có thể giảm được bằng cách khác nhau. Khi thiết kế nhà máy, cần thiết kế hệ thống ống dẫn, các trang thiết bị cũng như các quy trình sản xuất sao cho có thể giảm thiểu lượng rò rỉ và lượng chất gây ô nhiễm hoặc nếu có thể thì thu hồi lại chúng.

Cần thu hồi và xử lý hỗn hợp sản phẩm trong nước càng nhiều càng tốt. Nếu có thể, nên xử lý những hỗn hợp sản phẩm trong nước có tỷ lệ chất khô từ 1% trở nên. Nếu quá khó khăn thì tỷ lệ này có thể tới 2%. Những hỗn hợp sữa /nước có tỷ lệ chất khô từ 4% trở nên có thể dùng thẳng làm thức ăn gia súc. Tỷ lệ chất khô cần được tăng thêm nếu quá thấp, có thể bằng cách cho thêm sữa bột vào. Một yếu tố khác ảnh hưởng tới khả năng có thể sử dụng hỗn hợp này là vai trò của sản xuất đối với nhà máy.

Ðối với 1 nhà máy sản xuất sữa và kem, giá trị BOD7 được chấp nhận là 1,0-1,5 kg BOD7/tấn phomat. Giá trị giới hạn cần được thể hiện theo lượng BOD7 tối đa trong 24h. Cũng cần lưu ý tới những điều kiện cụ thể của nhà máy xử lý nước thải địa phương.

Nước rửa bơ lần một cần được thu hồi và xử lý. Ðôi khi nước này được quay vòng trong ngày, trước khi trộn vào sữa bơ. ở nhà máy hiện đại sử dụng phương pháp tạo bơ liên tục, nước rửa bơ không được tạo ra.

Trong một số trường hợp, cụ thể có những yêu cầu liên quan đến lượng phát thải Nitơ và/hoặc phospho. Ví dụ như giới hạn hàng năm của tổng lượng phospho là 25g phospho/tấn sữa.

Dịch đậm đặc thu được từ việc bốc hơi được dẫn vào hệ thống nước thải hoặc hệ thống thoát nước bề mặt, tuỳ thuộc vào mức độ ô nhiễm. Công việc này được tiến hành tự động với máy đo độ dẫn điện. Với nồng độ chất gây ô nhiễm là 10mg BOD7/l và 0,3mg phospho/l trở lên thì dịch đậm đặc sẽ được dẫn vào hệ thống nước thải. Một phương pháp đơn giản để kiểm tra loại nước này có đục hay không. Vì lý do vệ sinh, tổ chức quản lý thực phẩm quốc gia khuyến cáo rằng không nên tái sử dụng loại nước này nếu nó có nguy cơ ảnh hưởng đến sản phẩm hoặc thiết bị sản xuất.

Nước muối đậm đặc nếu không tái sử dụng được thì chỉ nên đổ vào hệ thống nước thải sau khi đã được pha loãng.

Nên chọn những phương pháp làm sạch và các chất tẩy rửa ít ảnh hưởng tới môi trường nhất. Những hệ thống làm sạch tại chỗ cần được kiểm tra và điều chỉnh sao cho lượng chất thải và chất cặn bã là nhỏ nhất. Nên thay thế hypochlorid bằng các chất khác ít ảnh hưởng cho môi trường hơn. ở những nới có yêu cầu cụ thể của nhà máy xử lý nước thải, cần đổi acid tẩu đang dùng sang acid phosphoric.

Nếu nước thải được dẫn tới một nhà máy xử lý nước nhỏ hoặc nhà máy đang phải hoạt động hết công suất hoặc nếu nước thải nhà máy sữa chiếm phần lớn trong tổng số nước thải được xử lý, cần phải điều chỉnh pH và lưu lượng dòng chảy trước khi đưa vào hệ thống nước thải.

pH nước thải có thể điều chỉnh trước khi đưa vào nhà máy xử lý. Tuy nhiên, nước thải chứa Natri hydrixid chặng hạn, có xu hướng tiếp tục ảnh hưởng tới hệ thống xử lý do chúng làm suy yếu các quá trình sinh học và/hoặc ngăn cản giai đoạn kết tủa hoá học.

Một yêu cầu phổ biến về xử lý sơ bộ là cần có chậu điều chỉnh pH và điều chỉnh dòng chảy.

Tách chất béo cũng là yêu cầu thường gặp của khâu làm đông và khâu tạo bơ.

Trong một số trường hợp, xử lý sinh học cũng được áp dụng. Bằng cách này người ta loại bỏ được 80% lượng BOD7.

Nếu chất béo và cặn không được tách hoàn toàn thì cần có phương pháp tách tiếp tục dưới tác dụng của trọng lực.

Không khí

Trong quá trình sản xuất sữa bột bằng phương pháp phun sấy, bột sữa được tách ra khỏi dòng không khí khô trong dòng khí xoáy. Không khí khô đi ra chứa bột sữa còn lại. Trong phương pháp sấy bằng trục quay, sữa được quấy trên trục quay đốt nóng, thường làm tăng lượng chất đặc biệt vốn thấp hơn phương pháp trên.

Lượng chất đặc biệt trong không khí khô bay ra từ tháp phun sấy phụ thuộc rất nhiều vào loại sản phẩm đem sấy. Với sữa bột giữ nguyên hàm lượng béo, lượng này rất nhỏ, trái lại, với sữa tách kem thì lượng này rất lớn. Bằng cách lợi dụng luồng khí xoáy khi sấy sữa tách kem người ta có thể điều chỉnh lượng chất đặc biệt khoảng 200mg. Với phương pháp lọc ướt, lượng này chỉ khoảng 50mg/m3 ntp gas khô. Lọc qua vải sợi cho khả năng tách tốt nhất, khoảng 20-30mg /m3 ntp gas khô. Nên áp dụng phương pháp này ở nhà máy mới hoạt động hay mới cải tạo.

Tiếng ồn

Ðể nhằm làm giảm tiếng ồn, cần giới hạn thời gian bốc dỡ vận chuyển hàng hoá bằng các xe tải hạng nặng, đặc biệt là vào ban đêm. ở những nơi có vấn đề về tiếng ồn, nên chọn sử dụng những loại ít gây tiếng ồn hơn là những loại đang dùng.

Các loại tiếng ồn khác như tiếng ồn do quạt thông gió, máy làm lạnh có thể làm giảm bằng các phương tiện thông thường như màn cản âm, thiết bị cách âm.

Chất thải

Một loại cặn rắn thường lắng đọng ở bên trong của những thiết bị tách kém hiện đại với số lượng khoảng 1-5kg/10m3 sữa. Cặn này được loại bỏ bằng tay. Nó chứa 70% nước và cần tập trung đổ vào một khu vực rác thải phù hợp.

Dịch nước thừa cần được thu hồi và xử lý. Cần tránh rò rỉ loại dịch này nhờ sử dụng các phương tiện thu hồi lâu dài. Nó có thể được chế biến tiếp hoặc dùng làm thức ăn chăn nuôi.

Dịch lọc thu được do xử lý không khí đi ra từ thiết bị sấy cần được xử lý cùng với các hỗn hợp sản phẩm/nước khác và không nên dẫn chúng vào hệ thống nước thải đổ ra ngoài.

Bao bì thu hồi và bao bì hư hỏng lại được trút sạch và ép thành kiện bằng máy ép. Từ đó thu được một dịch nước ép, chứa chủ yếu là sản phẩm thừa. Dịch này cần được để riêng khỏi các chất thải khác và có thể được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi.

Các chất thải rắn dưới dạng giấy, chất dẻo, gỗ không thể tái chế sử dụng được tập trung ở một bãi rác thải hợp pháp và được đem thiêu huỷ.

Các sản phẩm thừa, sản phẩm thu hồi và nguyên liệu được chuyển thành sản phẩm phục vụ cho người hoặc làm thức ăn cho chăn nuôi.

Dầu tràn và hoá chất thừa được xử lý như với chất thải độc hại với môi trường.

Phát thải xảy ra do sự cố

Các hoá chất, chất tẩy rửa, dầu...cần được cất giữ sao cho chúng không rỏ rỉ được vào hệ thống thoát nước bề mặt hoặc vào hệ thống nước thải. Các bể chứa dầu cần được bao quanh bằng một bờ ngăn và được lắp thiết bị kiểm tra mức dầu. Các chất tẩy rửa phải được sử dụng một cách thuận tiện. Cần có kế hoạch hành động để đối phó trong trường hợp có sự cố rò rỉ chất làm lạnh như CFC, amoniac. Nếu sử dụng CFC/HCFC làm chất làm lạnh, cần tuân theo hướng dẫn cụ thể của Cục bảo vệ môi trường Thụy Ðiển về "các thiết bị làm lạnh và bơm nhiệt sử dụng CFC/HCFC".

Sự rò rỉ amoniac có thể gây ra những ảnh hưởng tới môi trường xung quanh. Một số nhà máy đã được xếp loại đặc biệt theo luật về Dịch vụ cứu hộ Thụy Ðiển do chúng cất giữ một lượng amoniac lớn. Ðiều đó có nghĩa là những nhà máy này cần phải thi hành những biện pháp đặc biệt kể cả nhân sự lẫn trang thiết bị để đề phòng sự cố xảy ra.

Cần thiết kế chương trình kiểm soát hệ thống làm sạch tại chỗ CIP để đảm bảo không xảy ra phát thải những chất không kiểm soát được.

Trong trường hợp có sự cố xảy ra, cần phải báo cáo ngay cho chính quyền quản lý. Các chất thải phát sinh do hậu quả của sự cố nếu đổ vào hệ thống cống, phải báo cáo cho cơ quan chịu trách nhiệm quản lý hệ thống xử lý nước thải địa phương.

ủy ban sức khoẻ và môi trường địa phương cần phối hợp với các cơ quan hữu trách khác ở địa phương mình trong công tác quản lý theo Luật bảo vệ môi trường đối với những trường hợp sự cố liên quan đến các hoá chất.

Vị trí

Những nhà máy sữa mới và nhà máy cũ được mở rộng hoạt động phải cách xa khu dân cư 150-400m.

Các nhà máy sản xuất sữa bột cần cách khu dân cư 200-400m

 

Ðiều kiện cho phép hoạt động

BOD7 là một thông số thường dùng khi quy định các điều kiện về nước thải của nhà máy, cùng với các giới hạn cụ thể về pH và dòng chảy. Cần theo dõi mức BOD7/COD thường xuyên nhằm xem có phải điều chỉnh lại các điều kiện của chất thải liên quan đến COD không. Ngay cả khi các điều kiện này đã cố định thì vấn rất cần theo dõi mức BOD7/COD để tạo điều kiện cho công tác thanh tra nội bộ.

Trong một số trường hợp còn có yêu cầu về hàm lượng Nitơ và phospho trong nước thải. Cấp quản lý, nơi cấp giấy phép hoạt động cũng cần xem xét xem liệu có cần miêu tả các điều kiện liên quan đến chương trình thanh tra hay không?

Ví dụ về các điều kiện này có thể tìm thấy ở cuối cuốn sách. Ví dụ này cũng có thể làm cơ sở để đặt ra những nguyên tắc chỉ đạo. Tuy nhiên, các điều kiện phải phù hợp với những quyết định của cơ quan quản lý.

 

 

 

 

 

Thanh tra

Cần phải lập một chương trình thanh tra cho tất cả các nhà máy sữa. Chương trình này phải xác định rõ những gì cần được phân tích, đánh giá, việc lấy mẫu phải tiến hành ở đâu, bao giờ và như thế nào, các mẫu được xử lý ra sao.

Cần có hồ sơ về các hoá chất và nguyên liệu được sử dụng trong hoạt động của nhà máy, trong đó ghi tên sản phẩm, tên hoá chất, số lượng mua, số lượng sử dụng và các thông tin liên quan đến môi trường.

Theo luật Bảo vệ môi trường, hàng năm, người được cấp phép hoạt động phải trình báo cáo thường niên lên cơ quan quản lý. Cục bảo vệ môi trường Thụy Ðiển đã ban hành quy định về những nội dung cần đưa ra trong bản báo cáo.

Tóm tắt

Với tư cách là cấp quản lý trung ương theo luật bảo vệ môi trường, cục bảo vệ môi trường Thụy Ðiển chịu trách nhiệm xuất bản các tài liệu hướng dẫn tóm tắt cho từng ngành cụ thể.

Mục đích của tài liệu hướng dẫn tóm tắt này là giúp quản lý ngành công nghiệp và xem xét cấp phép hoạt động theo luật bảo vệ môi trường. Các tài liệu này bao gồm miêu tả khái quát ngành công nghiệp và những nguy cơ về môi trường mà nó có thể gây ra cũng như những yêu cầu về môi trường đặt ra. Các tài liệu này không nhằm mục đích cung cấp thông tin chi tiết về 1 ngành công nghiệp cụ thể và các vấn đề về môi trường của nó. Các tài liệu này sẽ được liên tục sửa đổi.

Tư liệu cơ bản dùng cho tài liệu về ngành công nghiệp chế biến và sản xuất sữa này do Inger klofver ở cục bảo vệ môi trường Thụy Ðiển thu thập. Phòng công nghiệp hoá chất, thuộc cục bảo vệ môi trường chịu trách nhiệm thường xuyên về ngành công nghiệp này.

Ví dụ về điều kiện cho phép hoạt động

1.      Trừ trường hợp các điều kiện này đã được quy định từ trước, các hoạt động, bao gồm cả các biện pháp làm giảm ô nhiễm không khí và nước cũng như các ảnh hưởng xấu tới môi trường cần được tiến hành như đã ký trong hồ sơ xin phép hoạt động.

1.      Nước thải tạo ra từ quy trình sản xuất cần được dẫn vào nhà máy xử lý nước thải địa phương. Hỗn hợp sữa nước có tỉ lệ chất khô từ....% trở lên, hốn hợp nước thừa và bơ /nước có tỉ lệ chất khô từ....% trở lên không thải vào hệ thống nước thải.

2.      Nước thải do sản xuất và nước thải do hoạt động khác được dẫn riêng trong nhà máy và được dẫn riêng vào hệ thống nước thải.

3.      Ðể điều chỉnh dòng chảy và nồng độ chất gây ô nhiễm, cần lắp đặt một chậu bồn có thể tích.....m3. Chậu này cần được lắp một thiết bị để giới hạn dòng chảy sao cho không vượt quá......m3/h.

4.      pH nước thải cần được điều chỉnh trong khoảng từ.... đến.... trước khi dẫn vào hệ thống cống địa phương.

5.      Lượng nước thải tối đa.......m3/24h chứa hàm lượng chất gây ô nhiễm tối đa là........kg BOD7 (COD) /24h tính theo lượng trung bình hành tháng mới đạt yêu cầu để dẫn từ nhà máy bia tới nhà máy xử lý nước thải địa phương. Trong chu kỳ 24h, lượng nước thải tối đa là.........m3, lượng chất gây ô nhiễm tối đa là.......kg BOD7 (COD)

6.      Duy trì hướng dẫn việc điểu chỉnh pH và hướng dấn từng bước xử lý khi có sự cố cho người có trách nhiệm nếu có sự biến động pH.

7.      Lấy các chất còn lại trong ống, thùng chứa và thiết bị chế biến sữa trước khi làm sạch chúng.

8.      Cần lắp đạt hệ thống kiểm soát pH, lấy mẫu, đo dòng chảy nước thải từ nhà máy sữa không muộn hơn....

9.      Giá trị tối đa của chất đặc biệt bay từ các thiết bị đun dùng dầu đốt là 1,0g /kg dầu.

10.  Giá trị tối đa của chất đặc biệt phát thải từ việc làm khô bột nước sữa và bột sữa không quá....mg/m3 ntp gas khô.

11.  Những sản phẩm quay lại, những nguyên liệu và sản phẩm loại bỏ cần được xử lý và không được đưa vào hệ thống nước thải.

12.  Các khu vực chứa và lưu chuyển hoá chất không được nối trực tiếp với hệ thống nước thải. Các chất rò rỉ hay tràn ra sẽ được thu hồi lại và được xử lý như là chất thải gây độc hại tới môi trường.

13.  Các tài liệu hay biên bản ghi hoá chất và nguyên liệu thô cần giữ lại. Nó bao gồm tên sản phẩm, tên hoá chất, số lượng trao đổi và số lượng sử dụng cũng như là thông tin về môi trường.

14.  Duy trì xưởng, phương tiện làm việc trong xưởng, thiết bị vệ sinh và điểm khoá nhiên liệu, cũng như là khu bốc dỡ hàng dưới mái che sẽ có lối thoát chất thải dẫn đến một máy tách dầu.

15.  Tiếng ồn từ các hoạt động cần được giới hạn để mức độ tiếng ồn ở bên ngoài các khu dân cư không quá..........dB(A).

            Thuật ngữ "giá trị đích " có nghĩa là nếu vượt quá giá trị này , người đứng tên trong giấy phép hoạt động có trách nhiệm tiến hành các biện pháp cần thiết để đảm bảo không bị vượt quá giá trị đó.

            Thuật ngữ "giá trị giới hạn " có nghĩa là không được vượt quá giá trị này.