啤酒廢水治理

時間：2007-05-09 來源： 作者：

  一、啤酒廠廢水主要來源有：麥芽生產過程的洗麥水、浸麥水、發芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水、，凝固物洗滌水；糖化過程的糖化、過濾洗滌水；發酵過程的發酵罐洗滌、過濾洗滌水；罐裝過程洗瓶、滅菌及破瓶啤酒；冷卻水和成品車間洗滌水；以及來自辦公樓、食堂、單身宿舍和浴室的生活污水。

    二、啤酒生產廢水的特點

啤酒生產過程用水量很大，特別是釀造、罐裝工序過程，由于大量使用新鮮水，相應產生大量廢水。由于啤酒的生產工序較多，不同啤酒廠生產過程中噸酒耗水量和水質相差較  大。管理和技術水平較高的啤酒廠噸酒耗水量為8—12t，我國啤酒廠的噸酒耗水量一般大  于該數值。國內每噸啤酒從糖化到灌裝總耗水10～20m²。啤酒工業廢水可分為以下幾類：

(1)清潔廢水  冷凍機、麥汁和發酵冷卻水等。這類廢水基本上未受污染。

(2)清洗廢水  如大麥浸漬廢水、大麥發芽降溫噴霧水、清洗生產裝置廢水、漂洗酵母水、洗瓶機初期洗滌水、酒罐消毒廢液、巴斯德殺菌噴淋水和地面沖洗水等。這類廢水受到不同程度的有機污染。(沖渣廢水  如麥糟液、冷熱凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、濾酒渣和殘堿性洗滌液等。這類廢水中含有大量的懸浮性固體有機物。工段中將產生麥汁冷卻水、裝置洗滌水、麥糟、熱凝固物和酒花糟。裝置洗滌水主要是糖化鍋洗滌水、過濾槽和沉淀槽洗滌水。

    此外，糖化過程還要排出酒花糟、熱凝固物等大量懸浮固體。

    (3)裝酒廢水  在灌裝酒時，機器的跑冒滴漏時有發生，還經常出現冒酒。廢水中摻人  大量殘酒。另外噴淋時由于用熱水噴淋，啤酒升溫引起瓶內壓力上升，“炸瓶”現象時有發生，因此大量啤酒灑散在噴淋水中。循環使用噴淋水為防止生物污染而加人防腐劑，因此被更換下來的廢噴淋水含防腐劑成分。

   (4)洗瓶廢水  清洗瓶子時先用堿性洗滌劑浸泡，然后用壓力水初洗和終洗。瓶子清洗  水中含有殘余堿性洗滌劑、紙漿、染料、漿糊、殘酒和泥砂等。堿性洗滌劑定期更換，更換  時若直接排人下水道可使啤酒廢水呈堿性。因此廢堿性洗滌劑應先進入調節、沉淀裝置進行  單獨處理。所以可以考慮將洗瓶廢水的排出液經處理后儲存起來，用來調節廢水的pH值  (啤酒廢水平時呈弱酸性)，這可以節省污水處理的藥劑用量。

三、啤酒廠清潔生產

   （一）麥汁一段冷卻與節能

    啤酒糖化生產的麥汁，經煮沸、沉淀分離熱凝固物后，麥汁溫度在96～98℃，需經熱交換冷卻至工藝要求7～8℃的溫度。傳統啤酒生產工藝即采用兩段冷卻：前一段采用自來水冷卻，將麥汁從98℃冷卻至35～40℃；后一段采用冷凍水溶液冷卻，把麥汁冷卻至7～8℃。

麥汁兩段冷卻存在下列問題。①冷凍機負荷重、電耗高的問題。啤酒廠用電量50％消耗在冷凍車間，而麥汁冷卻又占其中的一半以上。麥汁經第一段水冷后在35—40℃，再由第二段(冷凍機)冷卻，造成冷凍機負荷過重。②第一段熱交換的冷水，吸熱后出口水溫偏低(55～60C)，集中在熱水罐內還要通人蒸汽加熱至78～80℃，方能供洗槽使用。熱麥汁的熱能沒有充分回收，還要支付熱能，很不合理。③水耗量大。第一段冷卻面積小，需用麥汁量2～2．5倍的水進行冷卻，而糖化用水只需麥汁量的1．2倍即可，多余的水排人地溝，造成水資源浪費。④用酒精水溶液作載冷劑，酒精消耗大。5萬t／a啤酒廠，年耗酒精40—50t。

麥汁一段冷卻技術，國際上出現于20世紀80年代中期，技術已趨于成熟。麥汁一般冷卻塔節能流程如圖1—1-4所示。其原理如下。①工藝要求熱麥汁冷卻至7～8C，只要有足夠量的低于上述溫度的冷卻介質，就能通過工程實現這一過程。按熱傳遞機理，參與熱交換的兩種介質，只要它們之間存在一定的溫度差，就能進行熱傳遞，無須用—8C酒精水溶液與熱麥汁交換。當然，溫度太小，要求傳熱面積很大，不經濟。經實驗，冰水溫度控制在3～4C為宜。此狀態即與水的冰點有了一·段距離，投資也較經濟。②冷凍機的制冷工作對象不是冷卻麥汁，而是冷卻當地的自來水。采用兩段冷卻工藝，冷凍機要負擔將40C熱麥汁冷卻至8C的能量；采用一段冷卻工藝，冷凍機僅負擔將當地自來水從20℃左右冷卻至41E的能量。

    兩段冷卻工藝與一段冷卻工藝相比，一段冷卻工藝可節能40％。一般冷卻工藝用水作  載冷劑，可以大幅度降低全廣酒精的耗用量；薄板換熱器得到合理設計，冷卻水用量降低；  經熱交換后的水溫提高，煤(汽)耗降低。

    新建、擴建啤酒廠還可采用低層糖化樓設計；高濃度發酵后稀釋工藝，改糖化麥糟加水  稀釋后泵送或自流出糟為“干出糟”，大力推廣酶法液化等，從而大力提高原材料利用率、  能源利用率，減少污染物排放量。

    （二）節水和減污措施

    啤酒行業的廢水主要來自沖洗水、洗滌水。據調查，各生產企業耗水量相差較大，每生  產h啤酒耗水量可從10t到50t多。為減少啤酒生產排放廢水可從三個方面著手：一是降低  生產用水，直接降低排放量；二是降低廢水排放負荷，特別是要做到清污分流，減輕處理負  荷，有效地控制洗糟水，回收利用冷熱凝固物和酵母、麥糟，加強管理，降低酒損等均可降  低污染負荷；三是合理利用，變廢為寶。

    當前，我國成品酒實際噸酒耗水量為10~50m³，與國外先進廠噸酒耗水l0rn³比，節水  潛力很大，一般啤酒廠現生產h啤酒耗水20~25m³，但要通過落實節水措施，把噸酒耗水  降到15m³，達到行業用水標準，除冷卻水循環使用外，力所能及的是對浸漬大麥和洗瓶工序實行逆流用水，這三項措施的實施可使噸酒耗水量降到15m³以下。

    1．采用逆流用水浸漬工藝

    浸漬工藝是用水量比較大的工序之一，每制h啤酒，消耗的水量約占總用水量的20．0％。從整個浸漬工序而言，集中排放浸麥廢水有4次，廢水污染物濃度一次比一次低，  因此在浸漬過程中可考慮采用逆流浸漬的用水方法，即增添一個蓄水池，貯存浸斷3和浸斷 4排出的浸麥洗麥廢水，作為浸漬下一批時浸斷1和浸斷2的浸麥洗麥用水。浸斷3和浸斷 4的廢水在進入蓄水池前，可用過濾裝置去除浮麥。為了防止該水在蓄水池內發生腐敗現象，可在蓄水池內安裝曝氣管，必要時鼓人適量空氣。采用逆流浸漬工序，每制h啤酒可節約用水1．6～3．0m³。

    2．洗瓶機終洗水的再利用

    洗瓶機終洗水基本上未受污染，經回收后不用任何處理就可直接用于洗瓶機初洗或沖洗  地面。實現洗瓶機終洗水的再利用，可使噸酒耗水量減少2m3。

    加強管理減少污染是環境保護的有效方法之一。在啤酒生產過程中，包裝工段的廢堿性  洗滌液和殘漏酒液是兩個主要污染源，但在管理中稍加注意即可解決。

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