Chiến lược và Thách thức Tái Sử Dụng Nước trong Ngành Nước Giải Khát | Khoa học môi trường | Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

Đặt vấn đề:
Chất lượng và tính sẵn có của nước là trọng tâm của hoạt động sản xuất trong ngành
đồ uống. Các công ty nước giải khát hàng đầu nhận thức được tác động và tầm quan
trọng của nước đối với hoạt động của họ cũng như cộng đồng nơi họ hoạt động và có
các chiến lược phát triển tốt để bổ sung nước cho các lưu vực sông. Các nhà lãnh đạo
của PepsiCo, Coca-Cola, Diageo và Brown-Forman đã thảo luận về cách họ tiếp cận
chiến lược nước và vai trò của việc tái sử dụng nước trong việc đạt được các mục tiêu
của công ty. Họ khám phá những thách thức, công cụ và khuôn khổ cũng như sự cần
thiết phải hợp tác để đạt được các mục tiêu quản lý nước của mình. Tính chất cục bộ
của nước làm tăng thêm sự phức tạp cho các công ty lớn đang điều hướng nhiều lưu
vực sông, các chính sách địa phương hiện tại có thể hạn chế những nỗ lực như tái sử
dụng nước hoặc yêu cầu thêm dữ liệu hoặc xử lý.
Việc thu hút nhiều bên liên quan thực hiện hành động tập thể trong một lưu vực là
điều khó khăn vì nó đòi hỏi các công ty phải xem xét bên ngoài những gì họ có thể
trực tiếp kiểm soát trong hoạt động của mình.
Những thách thức trong việc tái sử dụng nước cho ngành nước giải khát:
Sản xuất đồ uống rất tốn nước, không chỉ vì hàm lượng nước trong sản phẩm mà còn
vì nước cần thiết để làm sạch thiết bị và nguyên liệu, cũng như nước cần thiết để đóng
gói và đóng hộp. Rất nhiều công ty đang gặp khó khăn vì họ cần nhiều nước hơn và
họ có thể không được tiếp cận nhiều nước hơn. Vì vậy, họ phải tái sử dụng và việc tìm
ra cách hiệu quả nhất để làm điều đó có thể là một thách thức.
Hướng dẫn thu hồi và tái sử dụng nước do Viện Khoa học Đời sống Quốc tế (ILSI)
xây dựng nhằm mục đích làm cho các hoạt động tái sử dụng nước trở nên dễ dàng
thực hiện hơn đối với các nhà sản xuất thực phẩm và đồ uống. Hướng dẫn này cung
cấp thông tin về cách tiến hành kiểm tra việc sử dụng nước, xác định các điểm có thể
tăng hiệu quả, chọn công nghệ phù hợp, tiến hành phân tích mối nguy ở các điểm
kiểm soát quan trọng và phát triển, thực hiện hoặc cải tiến kế hoạch an toàn về nước.
Yếu tố xã hội thường là yếu tố hạn chế việc tái sử dụng nước, vì nước trong quá trình
sản xuất thực phẩm và đồ uống có thể được xử lý thành nước sạch, chất lượng
tốt. Công nghệ tồn tại ngày nay, nhưng với hoạt động sản xuất quy mô lớn, chỉ có một
lượng nước nhất định có thể được sử dụng trong các ứng dụng không tiếp xúc với sản phẩm.
Cách thức, phương pháp tái sử dụng nước cho ngành nước giải khát:
Mỗi cơ sở sản xuất thực phẩm và đồ uống đều có đặc điểm riêng và đòi hỏi các giải
pháp xử lý và tái sử dụng nước phù hợp cho các ứng dụng của mình. Công nghệ xử lý
nước thải có thể được phân loại theo hai cách: quy trình xử lý thông thường, có thể
loại bỏ chất rắn và điều chỉnh nồng độ pH và clo; và các quy trình tiên tiến giúp lọc và
oxy hóa nước, mang lại sản phẩm chất lượng cao hơn. Các quy trình tiên tiến giúp nhà
máy linh hoạt hơn trong việc sử dụng nước tái chế như thế nào và ở đâu.
Đối với hoạt động tái sử dụng nước giải khát, có hai cách sử dụng nước tái chế khác
nhau được nêu trong hướng dẫn: sử dụng cấp cao và sử dụng cấp thấp.
Nước tái chế được sử dụng cho các quy trình cao cấp - như rửa chai hoặc rửa đường
ống hoặc thiết bị - phải được xử lý khác với các loại tái sử dụng nước khác vì nó gián
tiếp tiếp xúc với sản phẩm thực phẩm hoặc đồ uống. Nước tái chế này phải được khử
trùng theo tiêu chuẩn nước uống theo quy định của Tổ chức Y tế Thế giới, sử dụng
các công nghệ như thẩm thấu ngược (RO), màng, khử trùng, ozone và than hoạt tính
dạng hạt. Nước tái chế được sử dụng cho mục đích sử dụng cấp thấp, như rửa xe tải
hoặc ván trượt bên ngoài, được xử lý chủ yếu để đáp ứng các yêu cầu về chất lượng vi sinh vật.
Nếu sử dụng nước trong nhà máy ở gần sản phẩm thì đó phải là nước uống có chất
lượng. Nếu sử dụng nước để làm sạch ván trượt và rửa xe tải trong khu vực vận
chuyển thì đó có thể là nước có chất lượng thấp hơn. Vấn đề chính là bảo vệ người lao
động; tránh tiếp xúc với nước bị ô nhiễm. Phải đảm bảo nước an toàn cho con người.
Giảm việc sử dụng nước trực tiếp
Lĩnh vực dễ giải quyết nhất là nước trong hoạt động vì đây là thứ mà các công ty có
quyền kiểm soát trực tiếp. Đây là điều mà các công ty đã nỗ lực thực hiện trong hơn
20 năm qua và đã đạt được mức giảm lượng nước trực tiếp lên tới 40-50%. Vào năm
2021, PepsiCo đã thông báo rằng họ sẽ đạt mục tiêu tích cực về nước ròng vào năm
2030 và phần lớn việc tích cực về nước ròng đang làm giảm dấu ấn của việc sử dụng
nước ngọt trong các hoạt động trực tiếp của họ.
Tái sử dụng nước là một cách để giảm lượng nước sử dụng
Một trong những thách thức mà các công ty nước giải khát phải đối mặt là họ đã giảm
lượng nước sử dụng trong nhiều thập kỷ. Khi thực hiện được kết quả dễ dàng thì sẽ có
ít cơ hội hơn để giảm lượng nước sử dụng. Một cơ hội để giảm hơn nữa việc sử dụng
nước ngọt là tái sử dụng nước xử lý trong nhà máy, nhưng đây là một thách thức khó
khăn trên nhiều khía cạnh, bao gồm nhận thức văn hóa, chính sách và thách thức kỹ thuật.
Cơ hội tái sử dụng dễ dàng nhất là tái sử dụng nội bộ, chẳng hạn như thực hiện các
thay đổi đường ống đơn giản, bộ lọc hoặc xử lý tối thiểu cho phép tái sử dụng từ điểm
này sang điểm khác. Chỉ điều này thôi cũng có thể có tác động rất lớn đến tỷ lệ sử
dụng nước, giảm 20-25%. Những cơ hội tái sử dụng khó khăn hơn là những cơ hội ở
cuối đường ống. Mặc dù không có công ty nào sử dụng nước tái chế trong các ứng
dụng tiếp xúc với sản phẩm, nhưng nước ở cuối đường ống vẫn có thể được xử lý ở
mức tối thiểu và tái sử dụng cho các ứng dụng như tưới tiêu tại chỗ, rửa xe tải, nồi hơi hoặc tháp giải nhiệt.
Ý nghĩa thực tiễn việc tái sử dụng nước cho ngành nước giải khát:
Tái sử dụng nước, bao gồm nước tái chế và nước tái chế, là một phương pháp mà các
cơ sở thực phẩm và đồ uống có thể áp dụng để giảm bớt rủi ro kinh doanh, nâng cao
các hoạt động bền vững và bảo vệ tiêu chuẩn chất lượng nước bằng cách giảm sự phụ
thuộc của nhà máy vào nguồn nước bên ngoài. Tái sử dụng nước là việc sử dụng nước
thải đã qua xử lý trong các ứng dụng không qua xử lý với yêu cầu chất lượng thấp hơn
trong ngành thực phẩm và đồ uống. Nước tái chế hoặc nước tái chế là nước thải trước
đây đã được xử lý và khử trùng thường xuyên để loại bỏ chất rắn và tạp chất, đồng
thời được giữ lại để sử dụng lần thứ hai thay vì thải trở lại môi trường. Nước tái chế
có thể được sử dụng trong các nhà máy thực phẩm và đồ uống cho các ứng dụng phi
sản phẩm, chẳng hạn như tưới cảnh quan, rửa xe tải và rửa sàn nhà kho. Mục đích của
các quá trình này là tính bền vững và bảo tồn nước.
Tái sử dụng nước cung cấp một nguồn nước đáng tin cậy, được kiểm soát tại địa
phương và không gây hại cho môi trường. Nó cũng cho phép các cơ sở và cộng đồng
của họ ít phụ thuộc hơn vào nguồn nước ngầm và nước mặt, làm giảm sự chuyển dòng
nước từ các hệ sinh thái nhạy cảm.
Những lợi ích mà việc tái sử dụng nước đem lại:
Bên cạnh việc tiết kiệm nước, việc tái sử dụng còn có thể giúp tiết kiệm chi phí và
năng lượng. Xử lý nước chỉ là bước đầu tiên để đảm bảo nước thải được tái sử dụng
hiệu quả trong nhà máy thực phẩm và đồ uống. Điều quan trọng đối với các cơ sở là
phải lưu ý đến việc vận chuyển và lưu trữ nước. Hệ thống xử lý và bơm là những thiết
bị tiêu thụ năng lượng chính trong hệ thống nước, bao gồm cả những năng lượng được
sử dụng trong quá trình tái sử dụng. Xác định kích thước hệ thống và lựa chọn thiết bị
phù hợp để đáp ứng các yêu cầu tái sử dụng cụ thể là rất quan trọng để tối đa hóa việc
sử dụng năng lượng của thiết bị hệ thống nước.
Những lưu ý trong quá trình tái sử dụng nước:
Việc lựa chọn máy bơm và đường ống có thể có tác động đáng kể đến năng lượng tiêu
thụ trong suốt vòng đời của hệ thống nước. Để sử dụng tối ưu, máy bơm phải hoạt
động càng gần Điểm hiệu quả tốt nhất (BEP) càng tốt và hệ thống ống nước phải được
thiết kế để giảm thiểu tổn thất ma sát. BEP là tốc độ dòng chảy mà máy bơm có hiệu
suất cao nhất. Nếu vận hành ngoài điểm này, hệ thống máy bơm sẽ tiêu tốn nhiều năng
lượng hơn trên một đơn vị thể tích nước được bơm, cuối cùng không đạt được mức
tiết kiệm tối đa. Theo công ty nước toàn cầu Xylem, hệ thống tái sử dụng nước sử
dụng đường ống và máy bơm có kích thước không phù hợp có thể làm tăng mức tiêu
thụ năng lượng trong cơ sở lên 200 đến 300 phần trăm.