Ứng dụng công nghệ lọc màng cho các nhà máy bia tại Việt Nam


GS.TS Đinh Văn Thuận, TS. Đinh Văn Thành, TS. Nguyễn Thị Thanh Ngọc

Trường Đại học Công nghệ Đông Á, Tập doàn POLYCO

Hiện nay, đến 90% các nhà máy bia tại Việt Nam, quá trình lọc trong bia bằng hệ thống lọc ống (candle) và lọc khung bản, cả hai phương pháp lọc đều phải sử dụng bột trợ lọc. Do đó, với sản lượng bia đạt khoảng 3,7 tỷ lít/năm, tương ứng chất thải bột trợ lọc khoảng 7.400 tấn/năm, là nguồn chất thải rắn gây ô nhiễm môi trường. Bên cạnh đó, Bộ Công thương yêu cầu các ngành sản xuất phải thực hiện chương trình sản xuất sạch hơn. Đòi hỏi, các nhà máy bia có định hướng sử dụng công nghệ sản xuất thông minh hơn, vừa giảm chất thải ô nhiễm môi trường vừa tăng được hiệu quả kinh doanh. Đáp ứng được nhu cầu đó, hệ thống lọc màng hiện đại PROFi là giải pháp hợp lý cho công đoạn lọc trong bia (Hình 1).

Phần trái tim của hệ thống lọc màng PROFi là các cột lọc (module) chứa các sợi màng lọc rỗng bên trong. Vật liệu màng lọc là Polyethersulfone (PES), là loại vật liệu rất bền, an toàn sử dụng rộng rãi trong ngành bia. Màng lọc kết hợp với thiết kế của các cột lọc đảm bảo sự bền vững về mặt cơ học cho màng, đảm bảo tuổi thọ màng lọc dài, làm giảm tối đa chi phí sản xuất. Cột màng lọc (module) có độ bền nhiệt và hóa chất cao được thiết kế bao gồm các màng lọc có không gian rỗng xốp cao, nhằm tăng tối đa khả năng chứa các chất bẩn và huyền phù lơ lững (colloid) có trong bia. Cột lọc có vỏ bên ngoài bằng thép không gỉ, đảm bảo an toàn cho việc vệ sinh đến nhiệt độ 74oC và áp lực 6 bar.

Hơn nữa, hệ thống lọc màng PROFi được thiết kế dạng mô đun, kết hợp giữa công nghệ tách ly tâm và lọc sẽ giúp tạo ra một quy trình lọc bia nhẹ nhàng, ổn định, tiết kiệm tối đa chi phí sản xuất. Men được tách bằng thiết bị ly tâm với độ cô đặc cao, do đó thu hồi tối đa lượng bia từ lên men. Sản lượng bia nhiều hơn do không phải loại bỏ phần bia lẫn men, tăng sản lượng bia cho nhà máy do tỉ lệ thất thoát bia rất nhỏ. Đồng thời, Lượng men và chất bẩn còn lại trong hệ thống lọc thấp, làm giảm mật độ chất bẩn bám dính trên bề mặt màng lọc, làm giảm nguy cơ tắc màng và giảm áp lực ép bia qua màng.  Hệ thống lọc màng PROFi dạng mô đun đảm bảo độ bền cơ học cao dẫn đến tuổi thọ dài và chi phí tối ưu, dễ dàng cho việc cài đặt chương trình, vận hành sản xuất và bảo dưỡng. Hệ thống hoạt động tự động và liên tục tạo ra bia sau lọc có chất lượng tốt và năng suất lọc cao (Bảng 1).

Bảng 1: Thông số công nghệ đạt được khi sử dụng hệ thống lọc màng PROFi

Lượng chất rắn từ bồn cấp bia Tối đa 1.0 % thể tích (bao gồm men và chất ổn định bia
Lượng men đầu vào (ly tâm): <10 triệu CFU/ml
Lượng chất rắn hòa tan đầu vào (ly tâm) < 1 % w/w
Lượng men đầu vào (hệ lọc Profi MBL)  < 50.000 CFU
Lương men đầu ra (W-A): < 5 CFU/100ml sau vệ sinh
Độ đục bia ra: Bằng hoặc thấp hơn lọc DE hiện tại

Hơn nữa, hệ thống lọc màng PROFi không cần sử dụng chất bột trợ lọc, giảm được chi phí sản xuất và chi phí xử lý chất thải bột trợ lọc cho nhà máy, đáp ứng được mục tiêu sản xuất sạch hơn của ngành.

Nhận thấy được ưu điểm lớn về công nghệ sản xuất thông minh – hệ thống lọc màng PROFi, phòng Khoa học Công nghệ, trường Đại học Công nghệ Đông Á cùng với một số nhà cung cấp đã nghiên cứu phân tích tính khả thi cao của phương pháp lọc màng cho quá trình lọc trong bia với mục tiêu chính cho các nhà máy bia thực hiện sản xuất sạch hơn, giảm được nguồn chất thải rắn gây ô nhiễm môi trường. Do đó, Tập đoàn Polyco đã và đang từng bước triển khai ứng dụng thực tiễn hệ thống lọc màng cho quá trình lọc trong bia ở các nhà máy bia tại Việt Nam.Hệ thống lọc màng PROFi