ỐNG NHỰA CHO NHÀ MÁY NƯỚC GIẢI KHÁT: PHÂN TUYẾN ĐÚNG ĐỂ ĐẢM BẢO VỆ SINH VÀ VẬN HÀNH ỔN ĐỊNH
Ống nhựa cho nhà máy nước giải khát không thể lựa chọn theo nguyên tắc một vật liệu dùng cho toàn bộ nhà máy. Trong cùng một cơ sở sản xuất có thể tồn tại đường nước đầu nguồn, nước dùng trực tiếp cho sản phẩm, nước nóng lạnh vệ sinh, nước kỹ thuật, nước thải và nước mưa. Đặc biệt, đường ống tiếp xúc trực tiếp với nguyên liệu hoặc đồ uống thành phẩm có yêu cầu vệ sinh cao hơn đáng kể so với đường ống utility thông thường.
Vì vậy, trước khi chọn HDPE, PP-R hay PVC-U cần xác định chính xác đường ống đang phục vụ công đoạn nào. Phú An Khang cung cấp các dòng ống và phụ kiện Nhựa Tiền Phong chính hãng cho nhiều hạng mục cấp thoát nước và hạ tầng phụ trợ của nhà máy.
Đừng bắt đầu bằng câu hỏi “nhà máy nước giải khát nên dùng ống gì?”
Câu hỏi phù hợp hơn là:
Nước trong tuyến này được dùng để làm gì?
Một nhà máy có thể chia mạng nước thành 5 nhóm chính:
- Nước cấp đầu nguồn và nước utility.
- Nước nguyên liệu hoặc tuyến tiếp xúc trực tiếp sản phẩm.
- Nước nóng lạnh phục vụ vệ sinh và phụ trợ.
- Nước thải sản xuất – vệ sinh.
- Nước mưa và hạ tầng ngoài nhà.
Việc phân tuyến này giúp tránh lỗi rất phổ biến: nhìn thấy một sản phẩm phù hợp với “cấp nước” rồi sử dụng cho cả đường công nghệ thực phẩm.
Ống nhựa cho nhà máy nước giải khát
Tuyến 1: Nước cấp đầu nguồn – HDPE có lợi thế ở hạ tầng ngoài nhà
Nguồn nước của nhà máy có thể đến từ mạng cấp nước, bể chứa hoặc hệ thống xử lý nước riêng.
Từ nguồn đến khu sản xuất thường có những đoạn đường dài, chôn ngầm hoặc đi giữa nhiều khối nhà.
Đây là khu vực HDPE có nhiều lợi thế.
Vì sao HDPE phù hợp với tuyến cấp ngoài nhà?
HDPE có:
- độ dẻo dai tốt;
- khả năng sử dụng cho mạng chịu áp theo đúng cấp sản phẩm;
- không bị gỉ sét;
- phù hợp với nhiều tuyến chôn ngầm;
- thuận tiện khi triển khai đường ống dài.
Các tuyến chính nên được lựa chọn dựa trên lưu lượng giờ cao điểm thay vì chỉ mức sử dụng trung bình ngày.
Nếu đường ống quá nhỏ, tổn thất áp lực có thể làm lưu lượng đến khu sản xuất giảm khi nhiều thiết bị cùng lấy nước.
Đường chôn dưới đường nội bộ phải xét tải trọng
Nhà máy nước giải khát thường có:
- xe container;
- xe tải nguyên liệu;
- xe nâng;
- khu xuất hàng.
Nếu tuyến HDPE chạy dưới các khu vực này, không thể chỉ đào rãnh và đặt ống xuống.
Cần kiểm soát độ sâu chôn, nền đặt ống, lớp lấp và tải trọng phía trên theo thiết kế.
Tuyến 2: Nước trở thành sản phẩm phải được xem là mạng công nghệ thực phẩm
Đây là ranh giới quan trọng nhất khi nói về ống nhựa cho nhà máy nước giải khát.
Nếu nước sau xử lý được đưa trực tiếp vào:
- nước đóng chai;
- nước ngọt;
- trà;
- nước trái cây;
- syrup;
- dung dịch phối trộn;
thì đường ống trở thành một phần của hệ thống tiếp xúc thực phẩm.
Không nên tự động lấy HDPE, PP-R hoặc PVC-U dùng cho utility rồi đưa vào tuyến này chỉ vì vật liệu có khả năng dẫn nước.
FDA yêu cầu bề mặt tiếp xúc thực phẩm phải được làm từ vật liệu không độc, chịu được môi trường sử dụng, chịu tác động của thực phẩm và các hóa chất vệ sinh tương ứng, đồng thời phải có khả năng làm sạch phù hợp.
Vì sao yêu cầu đường product-contact cao hơn?
Đường ống này phải xem xét đồng thời:
vật liệu → bề mặt → mối nối → khả năng vệ sinh → hóa chất CIP → nhiệt độ → nguy cơ lưu cặn.
FDA cũng phân loại riêng các điều kiện tiếp xúc thực phẩm theo loại đồ uống và nhiệt độ sử dụng, ví dụ chiết rót ở nhiệt độ phòng, bảo quản lạnh hoặc hot-fill/pasteurization.
Do đó, tuyến tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm phải sử dụng hệ piping sanitary/food-grade được specification của nhà máy chấp thuận, thay vì mặc định sử dụng hệ ống cấp nước thông thường.
Tuyến 3: PP-R phù hợp hơn với mạng nước nóng lạnh phụ trợ
Bên cạnh đường sản phẩm, nhà máy còn cần nước phục vụ:
- khu vệ sinh;
- lavabo;
- phòng thay đồ;
- khu phụ trợ;
- một số công đoạn rửa hoặc utility phù hợp.
Đây là phạm vi PP-R có thể phát huy lợi thế.
PP-R phù hợp với mạng cấp nước nóng lạnh trong công trình theo thông số sản phẩm.
Tuy nhiên, nếu nước nóng được sử dụng cho quá trình vệ sinh công nghiệp ở nhiệt độ hoặc áp lực đặc biệt, cần kiểm tra catalogue và hồ sơ thiết kế trước khi lựa chọn.
Không nên suy luận rằng PP-R dùng được cho nước nóng sinh hoạt thì mặc nhiên phù hợp với mọi quy trình vệ sinh của nhà máy.
PP-R UV cho tuyến ngoài trời
Nếu một phần đường PP-R phải chạy:
- trên mái;
- giữa các khối nhà;
- dọc mặt ngoài nhà máy;
và tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng, có thể cân nhắc PP-R UV.
Dòng này có lớp bảo vệ bên ngoài giúp tăng khả năng sử dụng trong môi trường chịu tác động UV theo phạm vi sản phẩm.
Tuyến 4: Nước thải nhà máy nước giải khát không chỉ là “nước bẩn”
Nước thải có thể phát sinh từ:
- rửa chai;
- rửa bồn;
- vệ sinh sàn;
- súc rửa đường công nghệ;
- sản phẩm đổ bỏ;
- syrup hoặc đường;
- hóa chất vệ sinh.
Đặc tính nước thải giữa các khu vực vì vậy có thể rất khác nhau.
Chất hữu cơ có thể làm tải ô nhiễm tăng mạnh
Nước giải khát, đường và nguyên liệu hữu cơ đi vào cống có thể làm tăng BOD/COD của nước thải.
IFC xem lượng nước thải lớn cùng tải lượng BOD/COD từ chất thải hữu cơ là một rủi ro quan trọng trong ngành thực phẩm và đồ uống.
Do đó, thiết kế hệ thống thoát không nên chỉ quan tâm đường kính ống.
Cần đồng thời kiểm soát:
thu gom → tách cặn → phân luồng nước thải → xử lý → xả theo quy định.
PVC-U phù hợp với nhiều mạng thoát tự chảy
PVC-U có thể được cân nhắc cho:
- thoát nước sinh hoạt;
- thoát sàn;
- nước mưa;
- một số tuyến nước thải phù hợp.
Ưu điểm là nhẹ, bề mặt trong nhẵn và hệ phụ kiện đa dạng.
Tuy nhiên, PVC-U không phải vật liệu cho nước nóng. Nếu nước thải có nhiệt độ cao hoặc chứa hóa chất vệ sinh, cần kiểm tra điều kiện thực tế trước khi sử dụng.
Hóa chất CIP là lý do không nên khẳng định “ống nhựa kháng hóa chất”
Nhà máy nước giải khát thường sử dụng hóa chất trong quá trình làm sạch và khử trùng.
Một đường ống có khả năng kháng nhiều tác nhân hóa học vẫn chưa đủ để kết luận phù hợp.
Khả năng tương thích phải được kiểm tra theo:
- tên hóa chất;
- nồng độ;
- nhiệt độ;
- thời gian tiếp xúc;
- trạng thái vận hành.
FDA lưu ý bề mặt tiếp xúc thực phẩm phải chịu được không chỉ thực phẩm mà còn cả chất tẩy rửa và chất khử trùng sử dụng trong điều kiện thực tế.
Đây cũng là nguyên tắc nên áp dụng khi đánh giá vật liệu cho nước thải chứa hóa chất.
Tuyến 5: Nước mưa nên được tách khỏi nước thải sản xuất
Mái nhà xưởng có thể có diện tích rất lớn.
Khi mưa, lượng nước tập trung trong thời gian ngắn có thể cao hơn nhiều so với lưu lượng thoát sàn thông thường.
Do đó nên phân biệt:
nước mưa mái
và
nước thải sản xuất.
Việc đấu toàn bộ nước mưa vào hệ thống xử lý nước thải có thể làm lưu lượng vào trạm xử lý tăng mạnh trong thời gian mưa và làm hệ thống vận hành khó khăn hơn.
PVC-U có thể phù hợp với nhiều mạng thoát nước mưa khi lựa chọn đúng kích thước và điều kiện thi công.
Nếu đường ống nằm ngoài trời, cần xem xét ảnh hưởng UV và giải pháp bảo vệ tương ứng.
Đường thoát trong nhà máy phải ưu tiên khả năng vệ sinh
Một đường ống có đủ đường kính nhưng vẫn có thể gây mùi nếu bố trí không hợp lý.
Các vấn đề thường gặp gồm:
- đoạn ống bị võng;
- độ dốc không liên tục;
- quá nhiều co gấp;
- hố thu tích tụ chất rắn;
- không có vị trí vệ sinh.
Trong môi trường thực phẩm, cặn hữu cơ tồn lưu càng lâu càng làm công tác vệ sinh phức tạp.
Vì vậy, thiết kế drainage cần bắt đầu ngay từ mặt sàn:
độ dốc sàn → rãnh → hố thu → đường ống → hệ xử lý.
Không nên chỉ tập trung vào đoạn ống nằm dưới nền.
Đường ống treo trên trần cần tránh một rủi ro khác: nước nhỏ xuống khu sản xuất
Nhà máy có thể bố trí hàng loạt hệ MEP trên cao:
- nước cấp;
- sprinkler;
- HVAC;
- khí nén;
- nước kỹ thuật;
- điện.
Một mối nối đường nước bố trí ngay phía trên dây chuyền sản xuất có thể tạo rủi ro lớn nếu xảy ra rò.
Do đó nên:
- hạn chế mối nối không cần thiết trên khu vực nhạy cảm;
- bố trí giá đỡ độc lập;
- kiểm tra mối nối trước vận hành;
- ưu tiên tuyến dễ quan sát;
- tránh để nước thoát hoặc nước thải chạy phía trên khu sản phẩm nếu thiết kế có thể bố trí khác.
FDA cũng yêu cầu thiết bị và utility được bố trí sao cho không tạo nguồn gây nhiễm cho thực phẩm.
Đường thoát trong nhà máy phải ưu tiên khả năng vệ sinh
Ví dụ: tại sao nước sạch và nước sản xuất không nên dùng chung cách lựa chọn?
Giả sử một tuyến dẫn nước từ bể ngoài nhà đến khu xử lý.
HDPE có thể phù hợp cho đoạn hạ tầng này nếu đáp ứng thiết kế.
Sau khi nước đi qua hệ thống xử lý và trở thành thành phần trực tiếp của đồ uống, yêu cầu thay đổi.
Lúc này câu hỏi không còn chỉ là:
“Ống chịu được bao nhiêu bar?”
mà phải bao gồm:
“Vật liệu có được chấp thuận cho tiếp xúc với sản phẩm không? Có vệ sinh được không? Có phù hợp CIP và nhiệt độ quy trình không?”
Đây chính là ranh giới giữa utility piping và process/sanitary piping.
Lựa chọn ống nhựa cho nhà máy nước giải khát cần bắt đầu bằng việc phân loại từng mạng nước.
HDPE có lợi thế tại nhiều tuyến cấp nước ngoài nhà, đường dài và chôn ngầm. PP-R phù hợp với mạng nóng lạnh phụ trợ, PP-R UV thích hợp hơn khi tuyến PP-R phải phơi ngoài trời. PVC-U phát huy hiệu quả ở nhiều hệ thống thoát tự chảy khi nhiệt độ và lưu chất phù hợp.
Riêng những đường ống tiếp xúc trực tiếp với nguyên liệu hoặc đồ uống thành phẩm phải được xem là hệ thống công nghệ thực phẩm, cần sử dụng vật liệu và kết cấu sanitary phù hợp với specification, khả năng vệ sinh và điều kiện CIP của nhà máy.
Phân tuyến rõ ngay từ thiết kế giúp nhà máy tránh sử dụng sai vật liệu, dễ cô lập khi bảo trì và kiểm soát tốt hơn nguy cơ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
Để được tư vấn lựa chọn HDPE, PVC-U, PP-R, PP-R UV và phụ kiện Nhựa Tiền Phong phù hợp cho các mạng cấp thoát nước và hạ tầng phụ trợ của nhà máy, liên hệ Phú An Khang – Nhà Phân phối chính thức Nhựa Tiền Phong tại Quảng Ngãi.