MỞ ĐẦU Bia là loại nƣớc giải khát đang đƣợc ƣa chuộng hiện nay với giá trị dinh dƣỡng cao và phù hợp với rất nhiều đối tƣợng khách hàng, do đó ngành công nghiệp bia đã trở thành ngành công nghiệp rất phát triển ở nhiều nƣớc trên thế giới. Bia đƣợc sản xuất tại Việt Nam cách đây trên 100 năm tại nhà máy bia Sài Gòn và nhà máy bia Hà Nội. Hiện nay do nhu cầu của thị trƣờng, chỉ trong một thời giann gắn, ngành sản xuất bia có những bƣớc phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tƣ và mở rộng các nhà máy có từ trƣớc và xây dựng các nhà máy mới thuộc trung ƣơng và địa phƣơng, các nhà máy liên doanh với các hãng bia nƣớc ngoài. Công nghiệp sản xuất bia đang là ngành tạo ra nguồn thu lớn cho ngân sách nhà nƣớc và có hiệu quả kinh tế, vì vậy trong mấy năm qua sản xuất bia đã có những bƣớc phát triển khá nhanh.
Do mức sống tăng, mức tiêu dùng bia ngày càng cao. Các cơ sở sản xuất trong nƣớc ngày càng tăng nhanh theo thống kê nƣớc ta có khoảng 350 cơ sở sản xuất bia. Tổng lƣợng bia sản xuất của nƣớc ta năm 2010 khoảng 2,59 tỷ lít/năm, năm 2011 khoảng hơn 2,63 tỷ lít/năm. Bình quân lƣợng bia tăng 11 - 15% mỗi năm.
Công nghiệp sản xuất bia tạo nên một lƣợng lớn nƣớc thải xả vào môi trƣờng. Hiện nay lƣợng nƣớc thải tạo thành trong quá trình sản xuất bia là 8-14 lít nƣớc thải/ lít bia, phụ thuộc vào công nghệ và các loại bia sản xuất. Đặc tính của nƣớc thải công nghiệp bia là có chứa nhiều chất hữu cơ dễ chuyển hóa sinh học với tỷ lệ BOD5 và COD khá cao, hàm lƣợng nitơ, photpho cũng khá cao. Vì vậy các loại nƣớc thải này cần phải xử lý trƣớc khi xả ra nguồn nƣớc tiếp nhận.
Hiện nay các cơ cở sản xuất bia phân bố trên khắp cả nƣớc trừ một số công ty sản xuất với số lƣợng lớn có đầu tƣ hệ thống xử lý nƣớc thải, hầu hết các cơ sở nhỏ đều không đầu tƣ hoặc đầu tƣ hệ thống xử lý sơ sài, nƣớc thải đều thải trực tiếp ra hệ thống thoát nƣớc công cộng không qua xử lý đang làm ô nhiễm nguồn nƣớc mặt cũng nhƣ nguồn nƣớc ngầm của các địa phƣơng. Nƣớc thải không qua xử lý dƣới tác động của điều kiện môi trƣờng các vi sinh vật phân huỷ gây mùi hôi thối, độ đục, phú dƣỡng hoá nguồn nƣớc, ô nhiễm hữu cơ, mùi hôi ảnh hƣởng đến hệ thống cống thoát, hệ sinh thái thuỷ vực, gây ô nhiễm nguồn tiếp nhận, cảnh quan môi trƣờng và hệ sinh thái thực vật khu vực. 1 Việc xử lý nƣớc thải hiện nay có thể áp dụng theo các phƣơng pháp nhƣ xử lý hóa học, hóa lý hoặc xử lý sinh học. Việc lựa chọn phƣơng pháp xử lý còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó phải kể đến đặc tính của nƣớc thải.
Xử lý nƣớc thải theo phƣơng pháp hóa học và hóa lý đạt hiệu quả cao nhƣng chi phí cho việc vận hành lớn hơn nhiều so với phƣơng pháp sinh học, hơn nữa xử lý nƣớc thải theo phƣơng pháp hóa học và hóa lý còn có nguy cơ gây ô nhiễm môi trƣờng thứ cấp bởi các sản phẩm sinh ra trong quá trình xử lý. Nƣớc thải sản xuất bia chủ yếu mang các chất ô nhiễm là các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học. Chính vì các lý do trên mà tôi lựa chọn thực hiện khóa luận“Nghiên cứu xây dựng quy trình xử lý nước thải sản xuất bia bằng phương pháp sinh học”. 2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.
Tổng quan ngành công nghiệp sản xuất bia 1. Tổng quan về ngành sản xuất bia trên thế giới Bia (beer) là đồ uống có rƣợu nhẹ đƣợc chế biến chủ yếu từ đại mạch nảy mầm (thóc manlt), hoa bia (houblon), nguyên liệu phụ là gạo, ngô và nƣớc. Bia là ngành có lợi nhuận cao trở nên ngành công nghiệp tiêu dùng quan trọng, có mức tăng trƣởng cao. Ngày nay, hầu hết các nƣớc trên thế giới trên thế giới sản xuất hoặc tiêu thụ bia.
Bia không phải là hàng hóa thiết yếu, nhu cầu tiêu thụ bia phụ thuộc vào khả năng kinh tế, thị hiếu tiêu dùng. Trong thập kỷ qua sản lƣợng bia trên thế giới tăng khoảng 35. Các nƣớc có sản lƣợng lớn nhất là Trung Quốc, Nga và Brazil, Việt Nam, Ukraina và Trung Quốc có mức tăng trƣởng cao trong mƣời năm qua, lần lƣợt là 240. Năm 2011, sản lƣợng bia thế giới đạt 192.1: Sản lƣợng bia trên thế giới theo khu vực năm 2011 Tăng trƣởng so Sản lƣợng Tỷ trọng toàn cầu STT Khu vực với năm 2010 (nghìn lít) (%) (%) 1 Châu Á 66.700 28,41 0,2 3 Châu Mỹ la tinh 31.800 16,47 3,1 4 Khu vực Bắc Mỹ 24.283 100,00 3,7 (Nguồn: Nguyễn Tú Oanh, 2014) Mức tiêu dùng bia trên thế giới khá cao, bình quân đạt: 22 lít/ngƣời/năm; các nƣớc Đức, Bỉ, Anh, Úc có mức tiêu thụ bình quân từ: 100 – 140 lít/ngƣời/năm.
Năm 2011, toàn thế giới sử dụng hết 182,69 tỷ lít bia, tăng 2,4 % so với 2010, đây là mức 3 tăng trƣởng cao nhất trong 25 năm liên tục. Euromonitor (công ty nghiên cứu thị trƣờng) dự báo châu Á và châu Phi là hai thị trƣờng bia có triển vọng cao, sản lƣợng bia có tỉ lệ tăng trƣởng thƣờng niên khá cao ở mức 3,8% tại châu Á và 4,6% tại châu Phi trong năm 2012 cho đến năm 2016. Nguyên nhân này do đây là những khu vực có dân số đông (chiếm 60% và 14% thế giới), và độ tuổi uống bia 20-40 tuổi chiếm phần đông dân cƣ; hơn nữa kinh tế tăng trƣởng nhanh, thu nhập bình quân đầu ngƣời liên tục đƣợc cải thiện (tại Châu Á, GDP đầu ngƣời tăng bình quân 4,4%/năm, gấp đôi mức tăng trung bình toàn cầu; Châu Phi tăng trƣởng kinh tế nhanh nhất thế giới với lần lƣợt 5,1% và 5,4% trong hai năm 2011 và 2012. Tổng quan về ngành sản xuất bia tại Việt Nam Sản xuất bia tại Việt Nam chiếm tỷ trọng doanh thu lớn nhất trong ngành đồ uống có cồn, chiếm khoảng 89% giá trị và 97,9% về sản lƣợng.
Là ngành sản xuất công nghiệp nhẹ, lợi nhuận cao. Tính trong năm 2011 doanh thu đạt hơn 60. Theo Euromonitor, quy mô ngành bia Việt Nam năm 2012 ƣớc đạt 4,6 tỷ USD (chiếm 3,7% GDP), tốc độ bình quân tăng trƣởng là 11-15%. Thu nhập bình quân đầu ngƣời tăng (gấp 10 lần từ 1994 đến 2012, đạt gần 1.600 USD) và dân số ở độ tuổi uống bia (20-40 tuổi) đƣợc dự báo tăng 5%/năm.
Đây là những nhân tố giúp ngành bia giữ đƣợc mức tăng trƣởng khá cao. Việt Nam đứng thứ 13 trên thế giới về sản xuất bia, với tổng sản lƣợng bia năm 2011 là 2,63 tỷ lít và năm 2010 là 2,59 tỷ lít; và là quốc gia có mức tăng trƣởng cao về sản lƣợng trong mƣời năm qua là 240,4,%. Với 350 cơ sở sản xuất bia, tập trung quanh khu vực các thành phố lớn; bia Việt nam có khả năng đáp ứng đủ nhu cầu trong nƣớc. Ba doanh nghiệp lớn nhất trong thị trƣờng bia Việt Nam là Sabeco, VBL (bia liên doanh Việt Nam - Vietnam Brewery Limited) và Habeco.
Đứng đầu về thị phần là Sabeco (47,5%), sau đó là VBL (18,2%) và Habeco (17,3%). Theo thống kê năm 2012 sản lƣợng bia trên thị trƣờng Việt Nam đƣợc thể hiện ở biểu đồ 4 (Nguồn: Nguyễn Tú Oanh, 2014) Hình 1.1: Sản lƣợng bia của Việt Nam giai đoạn 2000-2012 Việt Nam hiện có 350 cơ sở sản xuất bia lớn nhỏ ở khắp các địa phƣơng. Sản xuất bia tập trung vào một số khu vực chính: Hồ Chí Minh (chiếm 23,2% tổng năng lực sản xuất bia toàn quốc); Hà Nội: 13,44%, Hải Phòng: 7,47%; Hà Tây: 6,1%, Tiền Giang: 3,79%; Huế: 3,05%; Đà Nẵng: 2,83% (Theo Euromonitor). Các loại hình doanh nghiệp sản xuất Bia trên thị trƣờng Việt Nam đƣợc phân biệt gồm 3 dạng chính: - Các Tổng Công ty Nhà nƣớc với 2 thƣơng hiệu danh tiếng và lâu đời là Sabeco và Habeco.
- Doanh nghiệp Liên doanh với các thƣơng hiệu bia quốc tế sản xuất tại Việt Nam nhƣ: Tiger (Thái), Heineken (Hà Lan), Calsberg (Đan Mạch), Foster's (Úc). - Các nhà máy bia địa phƣơng nhƣ Huda Huế, Thanh Hóa, Bến Thành… Thị phần ngành bia không thay đổi nhiều trong thời gian qua là: Sabeco, Habeco và VBL. Thị trƣờng 3 doanh nghiệp lớn nhất ngành này chiếm tới 83% thị phần. Tuy nhiên, bia không phải hàng hóa thiết yếu nên các doanh nghiệp vẫn cạnh tranh quyết liệt trên thị trƣờng tiêu dùng.
Do khác biệt về thị hiếu, công nghệ sản xuất, thu nhập, cách thể hiện đẳng cấp ngƣời dùng; bia có sự phân khúc sản phẩm và thị phần nhƣ sau: - Phân khúc bia hơi (chƣa tiệt trùng) chiếm khoảng 43% khối lƣợng tiêu thụ và 30% giá trị tiêu thụ. - Phân khúc bia tiệt trùng đóng lon hoặc chai chiếm đứng đầu trên thị trƣờngvới mức tiêu thụ 45% về khối lƣợng và 50% về giá trị. Trong đó cao nhất trong thị trƣờng 5 tiêu thụ là Sabeco, Habeco với dòng sản phẩm bia Sài gòn (xanh, đỏ), bia Hà Nội và Nhà máy bia Huế với thƣơng hiệu bia Huda. Phân khúc nhỏ nhất là bia cao cấp chiếm 12% về khối lƣợng và 20% về giá trị tiêu thụ.
Đứng đầu là các sản phẩm Tiger, Heineken của VBL, Carlbergs của Nhà máy Bia Đông Nam Á, ngoài ra còn có các thƣơng hiệu Việt là Sài Gòn Đỏ và 333 của Sabeco. Trong đó phân khúc Trung và Cao cấp cạnh tranh khá gay gắt, Sabeco đứng cao nhất thị trƣờng chiếm 31% thị phần với các dòng sản phẩm bia hạng trung và sản phẩm cao cấp; Bia liên doanh VBL chiếm 20% với các dòng sản phẩm bia cao cấp; tiếp theo là Bia Hà Nôi chiếm 10%.2: Cạnh tranh các thƣơng hiệu bia trong và ngoài nƣớc tại Việt Nam Công suất Nhà sản xuât Sản phẩm chủ đạo Khu vực sản xuất (Tr.lít/năm) HCM, Cần Thơ,Sóc Bia 333, Sài gòn Sabeco 1600 Trăng đỏ,Sài gòn xanh Liên doanh nhà Heiniken, Tiger, máy bia Việt Nam HCM,Hà Tây Ankor, Foster (VBL) Habeco Bia Hà Nội, bia hơi 400 Hà Nội, HảiDƣơng Bia Hà Nội, biaThanh Bia Thanh Hóa Hóa (bia hơi, 70 Thanh Hóa chai, lon) San Miguel Việt San Miguel 50 Nha Trang Nam Liên doanh nhà máy bia Đông Halida, Carls berg Hà Nội, HảiDƣơng NamÁ, Việt Hà Bia Huế Huda, Festival 200 Huế (Nguồn: Nguyễn Tú Oanh, 2014) 6 1. Quy trình sản xuất bia Nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia là malt đại mạch, hoa houblon và nƣớc.