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文档简介

1、啤酒工业中环境因素的识别§1. 1 啤酒行业简介 啤酒是以大麦和其它谷物为原料,并加少量酒花,采用制麦芽、糖化、发酵等其它工艺酿 制而成的。是一种含有少量酒精和充足二氧化碳、具有酒花香和爽口的苦味、营养丰富、 风味独特的低度酿造酒。但啤酒生产也产生了大量的工业废水,给环境带来了污染。 世界上有许多年产百万吨以上的大厂,一些大厂每天都要集中地排出大量废水,容易 造成水源的污染。根据国外统计,废水不经处理的啤酒厂,每生产 100 吨啤酒所排出废水 的生物需氧量 <BOD 值),相当于 14000 人生活污水 BOD 值,悬浮固体 <SS 值)相当于 8000 人生活污水 SS

2、 值,其污染程度是相当严重的。因此, 六十年代后期,关于啤酒厂的 工业废水处理问题,开始被重视。在国外,一般新建厂都要根据当地市政要求,设置一定 的废水处理措施,或自建废水处理场。在我国,对啤酒工业废水的治理发展比较晚,在技 术上、管理上尚存在一定的差距。但是,近年来,随着我国啤酒工业的发展,啤酒工业废 水处理问题,已被提到日程上来,一些啤酒厂在扩建或新建工厂时,对废水的处理问题都 予以了高度的重视。§1. 2 啤酒生产工艺流程啤酒的生产过程大体可以分为四大工序:麦芽制造;麦汁制备;啤酒发酵;啤酒包装与 成品啤酒。一 麦芽制造大麦是酿制啤酒的主要原料,是先将其制成麦芽,再用于酿酒。大

3、麦在人工控制的外界 条件下进行发芽和干燥的过程,即为麦芽制造,简称“制麦”。发芽后的新鲜麦芽称绿麦 芽。绿麦芽经干燥后称干麦芽。传统的制麦过程分为三个阶段:<1)精选后的大麦,浸渍水中,使达到发芽所需要的水分,此阶段为大麦浸渍。<2)浸渍后的大麦,在人工控制的条件下进行发芽,利用发芽过程形成的酶系,使大麦的内容物质进行分解,变为麦芽,此 阶段为人工发芽。 <3)发芽完毕的绿麦芽,利用热空气进行干燥和焙焦此阶段为麦芽焙 燥。 新型的制麦方法,常运用浸渍时充分供氧的理论,使大麦在浸渍吸水过程中,即开 始萌芽。边浸渍,边发芽,使浸渍和发芽合为一个生产阶段,大大缩短了生产时间。大麦

4、发芽的目的是使麦粒内部产生一定数量的水解酶,并利用这些水解酶,分解胚乳的贮藏物 质,使其进行合理的降解。 <1 )胚乳细胞壁的部分或全部降解,使焙燥后的麦粒变得疏 松,更易粉碎,内容物质更易溶出。 <2)麦粒的胶质聚糖物质充分降解,使麦芽浸出物的 粘度大大降低。 <3 )胚乳的部分淀粉和蛋白质进行合理降解,形成一部分低分子水溶性物 质,这些物质是组成麦汁的主要成分。麦芽焙燥的作用是使绿麦芽的水分降低,发芽停止,便于去根和贮藏。但麦芽焙燥并不 只是一个简单的水分蒸发过程,它还同时进行了复杂的生化变化,使焙燥后的麦芽具有独 特的香味和色泽。麦芽焙燥系根据制造不同的麦芽类型,采取不

5、同的焙燥方法,以适应酿 制不同类型的啤酒。麦芽制造的过程可以归纳为:大麦f精选制浸麦卜发芽卜干燥T干燥麦芽T除根T贮藏麦芽制备工艺流程图二麦汁制备麦汁制备通常在工厂又称为糖化。麦芽及辅料必须经过这个过程,制成各种成分含量适 宜的麦汁,才能由酵母发酵酿成啤酒。麦汁制造的全过程,可分为麦芽及辅料的粉碎、醪 的糖化、过滤,以及麦汁煮沸、冷却五道工序。其工艺过程如下:部分干麦芽粉干麦芽粉加水洗槽麦槽 *回旋沉淀槽薄板冷却肝1冷麦汁酒花A111 I水酒花槽及热凝固物辅料粉、水F化锅_糖麦汁制备工艺流程图 啤酒发酵冷麦芽汁添加酵母后,开始营发酵作用。啤酒发酵是一项非常复杂的生化变化过程,在 啤酒酵母所含酶

6、系的作用下,其主要变化产物是酒精和二氧化碳,另外还有一系列的发酵 副产物,如醇类、醛类、酸类、酯类、酮类和硫化物等。这些发酵产物决定了啤酒的风 味、泡沫、色泽和稳定性等各项理化性能,使啤酒具有其独特的典型性。不同的酿造者,因为采用了不同的酵母菌株,从而衍生出不同的发酵工艺和生产出不同 类型的啤酒。传统的啤酒发酵方法,可分为上面发酵和下面发酵两种类型。前者采用上面 酵母和较高的发酵温度;后者采用酵母和较低的发酵温度。这两种啤酒风味不同,各具特 点。啤酒发酵过程分主发酵 又名前发酵)和后发酵两个阶段。酵母繁殖和大部分可发酵性 糖类的分解以及酵母的一些主要代谢产物,均在主发酵阶段完成。后发酵是前发酵

7、的延 续,必须在密闭容器中进行,使残留糖分分解所形成的二氧化碳溶于酒内,达到饱和;并 使啤酒在低温下陈酿,促进酒的成熟和澄清。因为科学技术的不断发展,啤酒发酵过程中的一些变化机制,正逐步为人们所掌握。为 了缩短发酵周期,提高发酵设备利用率,人们在传统的发酵技术上,又创造了许多新型发 酵方法,如搅拌发酵、高温发酵、加压发酵、连续发酵等,并且创造了多种新型发酵容 器。但是发酵工艺流程可以概括为:四啤酒包装与成品啤酒啤酒经过后发酵或后处理,口味 已经达到成熟,二氧化碳已经饱和 酒内,酒液也已逐渐澄清,此时再 经过机械处理,使酒内悬浮的轻微粒子最后分离,达到酒液澄清透明的的程度,即可包装出售。啤酒的包

8、装方式系根据销售 的需要而为,有瓶装啤酒,罐装啤酒和桶装啤酒。在包装啤酒之前,必须将啤酒澄清,啤酒的澄清系指啤酒与其所含的固体粒子分离的过 程。啤酒在贮藏期间,因酵母逐渐沉降和部分不稳定的蛋白质-单宁复合物的析出、凝集沉淀而逐步变得澄清。这种自然澄清的现象,主要因为固液相的不同相对密度而产生的, 沉降速度较慢只能使啤酒达到一定的澄清程度,对其中极轻微的粒子则很难在较短时间 内完全沉淀下来。要使成品啤酒达到澄清透明,富有光泽的程度,则必须通过机械方法进 行处理。这些机械澄清方法可以除去啤酒中的酵母和细菌以及微小的混浊物质粒子,不仅 使啤酒外观富有吸引力,而且大大改善了啤酒的生物稳定性和非生物稳定

9、性。啤酒机械澄清的方法分为:<1)啤酒过滤;<2 )啤酒离心分离。啤酒过滤就是让流体通过分离介质,使其中的固体从流体中分离出来。在酒中,一些具 有较高表面活性的物质如蛋白质、酒花物质、色素物质、高级醇、酯类等都易被过滤介质 吸附一定数量。其过滤方式有:滤棉过滤;硅藻土过滤;板式过滤。它们因其过滤介质不 同而有各自的优缺点。但是我们在啤酒过滤过程中必须重点控制以下几个方面:<1)压力差;<2)过滤前后啤酒的混浊度;<3)菌含量 <特别对无菌过滤要求而言);<4)生物和非生物稳定性的实验;<5)啤酒损失;<6)二氧化碳含量的降低值;<7)

10、含氧量的升高值;<8)助滤剂对风味影响的实验。啤酒的离心分离就是离心机中离心力将固体粒子从液体中分离出来。当啤酒澄清后,就该进行啤酒生产的最后一道工序啤酒的包装,它对啤酒的质量和外观有直接的影响。在包装过程中应做到以下要求:<1 )严格的无菌要求,包装后的啤酒应符合卫生标准;<2)在包装过程中应减少二氧化碳损失,以保证啤酒口味和泡沫性能;<3)在包装过程中应尽量避免与空气接触,防止因氧化作用而影响啤酒的风味稳定性和非生物 稳定性。啤酒包装工序的生产流程如下:罐酒机组巴氏灭菌瓶装或罐装啤酒酒液经二氧化碳饱和世遽机下酒机I 桶装啤酒-T上面是啤酒生产过程的四个阶段,当然在啤

11、酒的实际生产过程中,其生产工艺要复杂得 多,下面是燕京啤酒集团公司的啤酒酿造工艺流程图,希望大家通过流程图能更好地理解 啤酒的酿造。啤酒酿造工艺流程图1-原料 麦芽、大M贮仓2-麦芽筛选机3-提升机4-麦芽粉碎机5-糖化锅 6-大M 筛选机7-大M粉碎机8-糊化锅9过滤槽10-麦槽输送11-麦槽贮罐12-煮沸/回旋槽13-外加热器14-酒花添加罐15-麦汁冷却器16-空气过滤器 17酵母焙养及添加罐18-发酵罐19-啤酒稳定剂添加罐 20-缓冲罐21-硅藻土添加罐 22-硅藻土过滤机23-啤酒精 滤机24-清酒罐25-洗瓶机26-罐装机27-啤酒杀菌机28-贴标机29-装箱机§ 1.

12、3啤酒生产中的环境因素一啤酒生产中的大气污染啤酒生产所产生的大气污染主要有:啤酒的原料大麦在输送和粉碎过程中,产生了大 量的粉尘;在干燥时产生的废气;辅助设备如锅炉所排放的烟气等,所有的这些都对大气 有影响,因此我们也应引起重视。其污染物的输入与输出情况如下图:啤酒工业中大气污染物的输入与输岀 二啤酒生产中的废水 一)污染来源啤酒生产中所产生的废水是啤酒工业污染最重要的污染物。啤酒废水来自麦芽制作厂 和啤酒厂。1制麦厂工业废水的污染来源麦芽制作时排出的废水,是大麦洗涤水和浸渍液。当麦粒浸泡时,其水溶物扩散到水中,包含有多糖类 戊糖)、蔗糖、葡萄糖、果胶、矿物盐和外皮的蛋白化合物纤维素及豆球朊)

13、。这些水溶性物质构成麦粒重量的0.51.5%,其中约三分之二为有机物,其余为无机物,主要为钾、钙和镁的硅酸盐、硫酸盐和磷酸盐。如果浸泡过程是连续的,每加工 一吨大麦要排出 0.60.8立方M废水;如果过程是不连续的,则废水量会少些,但浓度要 比连续过程的高3040%。麦芽浸渍废水的颜色很深,呈黄褐色,易起泡沫,具有强烈气味,易于酸性消化和腐化,并释放出硫化氢、氨、甲烷和氢气等气体。其污染物输入与输 出情况如下图:选麦大麦和水 LL除根制麦过程中污染物输入与输出图2啤酒厂工业废水的污染来源酿酒时的废水主要是发酵罐的洗涤水。这种废水的气味十分强烈,还含有活的酵母菌。这些废水是从工厂各个工序排放出来

14、的如下图所示),简单地可分为三类:(1)大量的冷却用水,洗瓶最后的冲洗水,氨压缩机、空气压缩机的冷却水及其它未被污 染的水,这部分水比较清洁,应考虑回收利用,以减低废水的排放量。(2)含有大量的有机物的废水,这部分水主要来自酿造车间。废水中的有些物质,如废麦 槽水、废酵母、热冷凝固物等,应尽量作为副产品回收利用,既能增加工厂收入,又 可减轻废水污染程度。(3)含有无机物的废水,这部分主要来自包装车间。1-辅料贮箱2-麦芽贮箱3-糊化锅4-热水 5-糊化醪6-糖化槽7-热水8-糖化醪9- 过滤槽10-湿酒槽11-湿槽装运12-脱水 设备13-废酒槽水14-酒槽干燥设备15- 干燥贮存仓16-干槽

15、装运17-麦汁18-酒 花或酒花浸膏19-麦汁煮沸锅20-麦汁和 酒花21-酒花分离器22-废酒花槽23-麦 汁24-麦汁沉淀槽25-麦汁26-发酵槽27-酵母泥28-酵母系统 29-贮酒罐30-啤 酒31-滤酒机32 -废滤饼33-废料34-废 料处理35-啤酒36-桶装线37-罐装线38-瓶装线39-废水排啤酒酿造各工序排岀废物示意图从上面啤酒酿造各工序排出废物示意图我们可以看出,污染主要来源:1 )浸渍麦芽水;2)糖化后滤出的麦槽; 3)温酒花槽;4)发酵后的剩余酵母;5)冷却时凝固的 蛋白质;6)从麦汁过滤器和啤酒过滤器排出的废水;7 )冷却水;8 )设备和地面的冲洗水;9)包装工序的

16、洗刷瓶水等。在酿造过程中,麦汁的制造所产生的废水又称糖化室废水)包括顶 水、排槽水、排渣水和洗涤水 洗锅、洗槽、清洗环境),这些废水中含有糖类、蛋白质等可溶性浸出 物,也含有麦槽、凝固物废渣等固体悬浮物,每天的排放量根据每天糖化的次数、清洗的 方式和水回收的程度,多的可达100立方M以上,少的不过 23立方M,其BOD值高达蒸汽废水- 糟热凝固物20002500mg/L。其各工序污染物输入与输出如下图: 粉碎糖化糊化辅助原料麦汁过滤冷却冷却水冷凝固物麦芽糖化过程污染物的输入与输岀图发酵过程所产生的废水包括洗酵母水、洗槽水、冲洗水等,这些废水含有酵母、发酵 液成分、冷凝固物、酒花树脂等物质,还含

17、有许多表面活性物质和泡盖的组成物质,每天 的排放量和排放时间不固定,需根据产量、每天的下酒数量、清洗操作的执行情况等决 定,每天排放多则 7080立方M,少则2030立方M。其BOD值也不太固定,高的可达 2000mg/L左右,低的为 700800mg/L。贮酒过程的废水与发酵过程的废水相接近,情况也 类似。滤酒过程的废水包括过滤机走水、各种洗涤水、洗棉废水等。这些废水含有残酒、 泡沫活性物质、酒花树脂、棉纤维、酵母等,每天的排放量比较固定,排放时间也有一定规律,其中洗棉废水排放数量稍多一些,总排放量平均在每天4050立方 M,低的为1020立方M,其BOD值不太高,一般不超过500mg/L。

18、其各工序污染物输入与输出如下图:发酵酵母麦汁,硅藻土水 过滤发酵过程中污染物的输入与输出图啤酒包装过程产生的废水也是啤酒生产废水主要来源之一。洗瓶废水包括浸瓶水,多为清水浸泡缸的溢流水和冲洗瓶身、瓶内的冲瓶水,每天排放量根据产量而定,一般为每 一吨啤酒消耗 45立方M,少的为0.51立方M,这种废水 BOD值很低,而且约偏碱 性,但很赃 <指浸泡水),冲瓶水一般较洁净,其BOD值在100mg/L以下,pH为78。杀菌机溢流水是杀菌机在调节温度时补充冷却水或热水,或是每天排水洗槽< 换水)造成的溢流废水或排放废水。这种废水含有啤酒和玻璃碎片<啤酒在槽内爆破所致),pH小于BOD

19、值也比较高。其各工洗瓶验瓶 玻璃瓶标签 胶水瓶盖水 杀菌剂洗涤剂灌酒废瓶废酒液外酒液R签纸废胶水7。还有瓶身外壁的杂质,也比较脏,而且还属于热污染水,其 序污染物输入与输出如下图:压盖贴标签 杀菌验酒啤酒包装过程中污染物的输入与输岀图<二)废水特征从上面工艺流程我们已经知道,啤酒生产废水来自麦芽、发酵和罐装车间。麦芽车间排出 的废水是大麦浸渍洗涤水。当大麦浸泡时,麦粒水溶物进入水中,主要有糖类果胶、矿物 质、外皮蛋白化合物、纤维素等。啤酒厂总排放的废水属于有机废水,呈酸性。下列各表 是从一些啤酒厂检测的废水水质情况。日本某啤酒厂生产废水水量和水质状况表项目洗麦废水麦槽废水酒花糟废水洗瓶水

20、总废水废水量(m3/d>8002001507002000PH6.44.24.210.77.1SS(mg/L>120637310501101010BOD(mg/L>39085034302301750溶解性物质(mg/L>64083012607101420全固形物(mg/L>760720023108202430有机物<%)53.295.592.659.985.3日本某啤酒厂各生产工段废水成分项目糖化废水发酵废水贮酒废水制品废水总废水pH45.545.545.5111266.5SS(mg/L>150020001500200040005000701001001

21、50BOD(mg/L>4000500025003000250030001001508001200全固形物(mg/L>8000100002000350050005500500600600800有机物(mg/L>750095002000300020002500150200400500从上面二表可以看出,各工序废水污染程度不同,清洗贮存槽水污染负荷最高,B0D5为10000mg/L以上;清洗发酵桶和过滤机水负荷中等,BOD5为3000mg/L左右;洗瓶水污染较低,BOD5为300mg/L左右。<三)污染强度因啤酒生产所产生的污染主要是废水,因此下面我们将重点分析啤酒工业废水的

22、污染强 度。制麦厂和啤酒厂是啤酒工业废水主要来源。1制麦厂废水的污染强度浸麦废水的性质和量,厂与厂之间,根据原料情况、设备条件和工艺方法的不同是有区 别的,但各厂的单位投料量所造成废水COD负荷还是比较接近的,如下图所示:项目ABCD接触时间/hCOD(mg/l>废水量<L)COD(mg/l>废水量<L)COD(mg/l>废水量<L)COD(mg/l>第1次浸麦1241344626441540454601050626442662第2次浸麦1121288454601260454601190626442280第3次浸麦1225945460980454605

23、60626442650第4次浸麦1635622730196363687062644630发芽用水70组合样品54017729411551727487562545762060用水量11280473070902330COD 负荷 <kg/t>6.255.495.254.752啤酒厂废水的污染强度废酵母和各种蛋白质凝固物是造成啤酒废水的主要污染源。1g干酵母的COD负荷约为0.55g,各种蛋白质残留物的 COD负荷仅约低于此值。而啤酒本身的COD值很高,在13000mg/L以上,相当于 200倍以上生活污水的 COD值;一瓶啤酒的 COD值几乎相当于 1人1天排出生活污水的 COD值。&

24、#167; 1.4污染源一览表为了对啤酒污染物的处理,我们必须弄清楚其污染来源。如下表:污染来源CODSS污染物粉碎机粉尘麦汁煮沸锅210低麦汁残余过滤槽96002000糖化残留物回旋沉淀槽6000028000麦汁和凝固物沉渣发酵槽92000酵母残留物和凝固物沉渣等贮酒罐80000酵母残留物和凝固物沉渣等硅藻土过滤机2000040000硅藻土、酵母、蛋白质沉淀等清酒罐4800啤酒及微细有机残留物滤酒机10034啤酒装酒机4200啤酒生酒桶洗涤机1600100啤酒及其它固形物酒槽干燥机2000015000麦汁及糖化残留物洗瓶机500125啤酒及其它固形物废酵母180000硅藻土滤饼70000杀菌

25、机溢流废水1520洗瓶机(最后冲洗水基本是洁净的,但不能饮用,可考虑循环利用冷凝器基本是洁净的,但不能饮用,可考虑循环利用压缩机冷却水基本是洁净的,但不能饮用,可考虑循环利用二氧化碳洗涤水基本是洁净的,但不能饮用,可考虑循环利用水处理设备基本是洁净的,但不能饮用,可考虑循环利用§ 1.5相关法规或标准为了贯彻执行中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水污染防治法、中华人民共和国海洋环境保护法,控制水污染,保护江河、湖泊、运河、渠道、水库 和海洋等地面水体及地下水体水质的良好状态,保障人体健康,维护生态平衡,促进国民 经济和城乡建设的持续发展,我国环境保护主管部门和国家技术监督主管部

26、门制订和发布 了一系列的水环境标准,形成了我国比较完整的水环境标准体系,通过水环境标准体系, 我们可以了解我国水环境标准的层次、种类、分级。对正确理解和贯彻实施水环境标准具 有十分重要的意义。啤酒工业水污染物排放应符合GB 8978-1996水污染综合排放标准。本标准按照污水排放去向,分年限地规定了多种水污染物最高允许排放浓度及部分行 业最高允许排放水量。一标准分级我们知道,污水的排放应符合GB 3838-88地面水环境质量标准,依据地面水水域使用目的和保护目标将其划分为五类:1类主要适用于源头水、国家自然保护区;n类主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等;川

27、类 主要适用于集中市式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区;"类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区;V类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。本标准分三级。排入GB 3838川类水域和排入 GB 3097中二类海域的污水,执行一级标准。排入GB 3838中W、V类水域和排入 GB 3097中三类海域的污水,执行二级标准。 排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水,执行三级标准。排入未设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水,必须根据排水系统出水受纳水域 的功能要求,分别执行前两个标准。二标准值水污染综合排放标准按照不同年限分别规定了啤酒工业水污染最高

28、允许排放浓 度、吨产品最高允许排放量和污染物排放量。(1)1997年12月31日之前建设的啤酒厂按下表执行:标准分级一级二级三级项目排水量BOD mg/lCODmg/lSSmg/lpHBOD mg/lCODmg/lSS mg/lpHBOD mg/lCODmg/lSSmg/lpH啤酒工业16.030100706915030020069600100040069(2> 1998年1月1日后建设的啤酒厂按下表执行:标准分级项目类别一级二级三级排水量BODmg/lCODmg/lSSmg/lpHBODmg/lCODmg/lSSmg/lpHBODmg/lCODmg/lSSmg/lpH啤酒工业16.02

29、0100706910030015069600100040069从两表对比可以看出,在 1998年后,啤酒厂污水排放 BOD降低了,比以前更严格。§ 1.6啤酒工业的环保措施前面我们已经知道,随着啤酒工业的迅猛发展,其废水的污染日益严重,并且直接威胁 到人类的日常生活。但是因为啤酒工业废水的治理起步较晚,治理技术、管理还存在一定 的差距。下面是我对啤酒工业废水治理提供的一些建议。一降低啤酒厂废水污染强度对强污染源的处理,有三方面应重视,即:防止和减少;循环利用;收集处理。如果管 理得好,防止和减少废槽水、麦汁、啤酒、酵母等进入废水,可降低75%的废水负荷。(一) 废酒槽的处理啤酒厂的废

30、酒槽是大量的,每生产1吨啤酒,就可以产生约 0.1吨的湿酒槽。啤酒厂的酒槽都是作为饲料出售,分干、湿两种。干槽系将湿槽先经压滤机或离心机脱水,将此半 干之槽直接出售的,或再经干燥设备干燥后出售。干燥后的酒槽便于保藏和运输,但设备 费用高,国内外只有少数大厂采用。经压滤或离心析出的废槽水,COD值仍很高,有干燥设备的工厂,可将此废槽水再经离心,然后浓缩,与离心后的固体部分混合均匀,送至麦 槽干燥设备干燥之;或将此废槽水再返回糖化室利用,可增加麦汁得率1%,减少酿造用水 5% 和减少废槽干燥消耗热量的14%。此废槽水只要不污染,回收并及时处理,对啤酒质量和啤酒的稳定性无大影响。出售湿槽,在运输管理

31、方面必须加强,否则也会造成环境污染。(二)废酵母的处理废酵母来自两方面: <1)主发酵的剩余酵母,质量比较好,可经干燥,制成酵母粉或制成酵母浸膏;也可以酵 母为原料,提取酶、核酸及核苷酸等物质。<2)贮酒时的沉淀酵母,杂质多,质量差,一般多随污水排出。排出污水后,因为酵母易 漂浮起来,造成污水处理的困难。改进的方法是将酵母经蒸汽处理,破坏其酶活力,经处 理后的固体部分很易沉降下来,上部液体仍排入污水中,但不再起沫;下面固体部分按比 例加入废酒槽中,可以制成很好的饲料。酵母本身的 BOD 值由此可减低 50%。(三)蛋白质凝固物的处理主要指来自麦汁沉淀槽或回旋槽中沉淀下来的热凝固物,

32、其成分大部分是蛋白质。 麦汁从沉淀槽放出后,起沉渣可先经压滤机,滤出其中所含的麦汁,加入下批煮沸麦汁 中,滤后的热凝固物,加入过滤槽中,与酒槽混合,一同排出出售。酵母和热凝固物都含有丰富的蛋白质,将这些废物回收,掺入酒槽中,既减轻污染,回 收财富,又能提高饲料的营养价值。(四)废酒花槽的处理废酒花槽内含有部分蛋白质和热凝固物,多直接排放,或作为肥料处理。这部分废料的COD 值虽不很高,但能增加废水中的固体物,如果将其以10%的比例掺入酒槽中,一同干燥,作为饲料用,其效果也是很好的。(五)硅藻土废料的处理凡用硅藻土作为滤酒的助滤剂滤后多用水冲洗此滤饼成浆状,直接排放。啤酒废水的COD值、SS值和

33、pH值,一日之间波动很大,如果直接排入市政污水系统,会给污水处理 带来困难。应在排放前,设置平衡槽,将 pH 值调节为 69,并进一步平衡 COD 值和 SS 值。啤酒废水极易腐败,在平衡槽内停留时间也不能过长。经过上述处理措施,啤酒废水的 COD 值可降低约 50%,余下的污染来源主要是从压滤、 过滤、灌酒和洗刷的废液而来,起污染程度仍很高,应根据市政要求,先做预处理,然后 排放。二 啤酒工业废水的处理方法啤酒工业的废水处理应根据当地的市政要求进行,有的需要建立自己的废水处理场,处 理后的水直接排放至受纳水体;有的需要在厂内将废水先经过一定处理,减轻污染强度, 达到一定要求后,排放到市政污水

34、系统内。在建立自己的废水处理场时,需先进行一些有 代表性的实验,找出数据,然后建设。建场的规模和设施根据废水容量、性质、污染强 度、当地的水质要求和排水纳体的稀释能力等来决定。因此,同样规模的啤酒厂,因为设 置地区不同,对废水处理就会有不同的要求。不管怎样,解决麦芽厂或啤酒厂废水处理的 前提是在厂内先尽量减轻废水污染程度和排放量,一些无污染、可循环利用的水应尽量设法利用,梢有污染的水,也可有用于洗刷地面。只有这样,才能减轻处理废水的负担,减 少建设投资和一些技术上的困难。啤酒厂废水的性质和一般生活污水性质比较接近,含有大量的有机物。处理方法大多采 用好气性生物处理系统,利用细菌充分分解有机物而

35、减轻污染。废水采用生物处理方法,对环境、生态和经济最为有利。好气性生物处理方法反应所产 生的自由能,可用于生长细胞所需化合物的合成。好气性生物方法处理废水,影响处理效 果的因素有以下几点:温度、营养水平、pH值、细菌污泥浓度、被处理水的有机负荷浓度、流量平衡、负荷平衡、曝气时间等。其处理过程,大致可分为以下几个阶段:1 )废水流量的平衡;2)筛分去除固形物;3)加营养盐和调节 pH值;4)废水的第一次沉 降;5 )通风供氧、生物氧化有机物;6)废水第二次沉降;7)污泥的排出。对于好气性生物处理方法,国外已有很多不同的处理经验可供借鉴,如活性污泥法、 生物滤池法和氧化塘法等。不管采用哪种方法,最

36、后的处理效果必须达到:1 )达到排放要求的COD值和SS值;2)运转简单,维持方便;3)不存在环境污染和产生异臭和噪音的问题;4 )结构紧凑,运行无障碍;5)经济合理。 一)活性污泥法这是处理高强度废水比较成功的方法。它是以向污水中通空气使污水中生成一种絮凝 体,这种絮凝体主要由大量繁殖的微生物群体所构成,它能使污水澄清,这种絮凝体就叫 活性污泥。以活性污泥为主体的生物处理方法就叫活性污泥法。其活性污泥处理废水的流 程如下图: 杂物筛分池 营养盐 氧化池废水 器澄清池F经处理废 污泥返回污活性污泥处理废水流程图二)生物滤池法此法是将有机废水流经固定生长在惰性岩石或沙砾上的细菌和其他微生物所形成

37、的滤 床,进行排污的方法。其生物滤池法的生产流程图如下:营养盐杂物筛分池.废水平衡槽生物滤池.澄清池经处理废水污泥处理循环或多级处理系统生物滤池处理废水流程图三)氧化塘法氧化塘法是活性污泥法延长通风过程的变革法。其投资和运行费用均较活性污泥为低。(1)此法是活性污泥法的一种的特殊形式,在气候条件适宜和有广大地面的地方,氧化塘法是一个比较经济而简单的方法,可用于有机污染较强的工业废水处理。(2)制麦废水适于利用氧化塘法进行处理,其处理过程和效果,举例如下:废水先经过 筛,然后送至平衡槽,在此的混合液流经氧化塘曝气后,连续流入沉淀池或沉淀槽, 废水与污泥分离,污泥定期排放处理,其效果如下表:项目进

38、入前处理后去除率/%悬浮固体含量(mg/L>3131894生物需氧量(mg/L>11401299化学需氧量(mg/L>150110993总氮含量(mg/L>360.781氧化塘法COD值的去除率比较高,费用则较普通活性污泥法降低1/31/2。<四)厌氧法因为好气性废水处理方法需要大量通风,耗电几乎要占啤酒厂耗电总量的1/2以上,并产生多量污泥,难于处理,费用浩大,故近年来,啤酒厂开始对厌氧性生物处理废水技术 产生兴趣。目前,用厌氧法处理废水的厂尚不多,在西方国家的啤酒厂,已有这样的废水 处理厂,投资比较大。其方法主要在密闭容器内,利用细菌在厌氧条件下,消化有机物产

39、 生甲烷的原理,在 37C下,维持特种的细菌菌体,使高COD的有机物产生甲烷反应。此甲烷反应包括两步反应:第一步先产生二氧化碳、氢气和挥发性的低级脂肪酸,如乙酸、 丙酸、丁酸以及乳酸等;第二步脂肪酸转化为甲烷。厌氧法产生的污泥为活性污泥法的1/31/5。当然,啤酒工业的废水的处理的方法还有很多,但是,其处理的原理都基本相同。在此 就不一一叙述。三清洁生产随着生产的发展,废物排放量不断增加,啤酒生产的物料流失量及单位产品负荷,也大 大增加,造成了严重的污染,为从根本上解决污染问题,克服最终治理的作法,采取清洁 生产的生产工艺与最终处理、回用相结合的方法,才能减少污染,提高经济效益,降低成 本。清

40、洁生产与清洁工艺不同,它是通过产品设计、原料选择、工艺路线、技术管理、过 程产物内部循环利用等诸多环节的科学化与合理化使工业生产过程污染物产生量达到最 少。实施清洁生产的核心问题有两个:一是资源、能源的利用水平是否提高;一是污染物 的产生量与排放量是否减少。如果能源和资源消耗减少、利用水平提高,污染物的产生量 与排放量减少,那说明企业在实施清洁生产。<一)我国啤酒工业实施清洁生产存在的问题我国啤酒行业生产中产生的污染物中,绝大部分是因为内部管理不善造成的。如下图:人员原料设备青工多'质量差原料包装不佳管理腐蚀 -员工素质低、检验制度差冒、漏、滴环保意识差' .灰杂质多设备

41、陈旧维修不及时因素分析I 不正之风干扰领导意识浅环保技术差制度不完善有章不循专业人员少管理不严排污系统堵塞车间环境差管理者素质差 '.管理制度环保管理X, <二)清洁生产审计措施以我国某啤酒厂为例,其是生产啤酒的大型国营企业,年产啤酒12万吨,随着生产的发展,废物排放量不断增加,啤酒生产的物料流失量及单位产品排污负荷也逐渐增大。1993年该厂推行以“清洁生产”为中心的排污审计,取得了可观的环境与经济效益。1清洁生产审计程序 < 如下图)加强认识筹划与组织评估生产过程确定生产方案|a达到削减实 施重点方案可行性分析12原料辅材料及废物产量原材料废物产生量原辅材料消耗量T/A废

42、物产生量回收利用量<T)排放量<T)名称产牛量<t)大M5781酒精12812108901291麦芽12710酒花137种酵母10kg/t废酵母32553255140883排污分布我们在啤酒生产中发现,废水排放重点分布在三个方面。一是发酵工序:废酵母的回收 大大低于理论计算值,自查发现,在车间有直接排废酵母的现象;有收集方式不当的现 象;有生产安排不当的现象。二是耗水量大:单位产品耗水比国外水平比较有较大的差 距,如我国每生产 1吨啤酒约需15吨左右的水,而国外只需约 7吨水。三是原辅材料贮存 与运输存在问题:大 M或麦芽在运输时有洒落;装酒花的袋子在倒包时有余量;瓶或罐装

43、啤酒时有滴、漏。4削减方案(1)调整产品结构,生产“清洁”产品。调整产品结构,预计污染削减方案表项目预计削减方案市场允许下多生产易拉罐、桶装酒、家用扎啤8%酵母粉深加工4%酒槽深加工4%(2)控制原材料投入原材料管理表序号项目预计污染物削减比率1贮存、运输、损失、降低槽耗10%2加强验瓶岗位,降低空瓶损失2%3专人保管投加润滑剂,控制用量1.2%4利用自动添加剂控制器,定量洗涤剂1.5%5研究啤酒原料的替代品,生化合成6开发标签纸胶水品种<3)良好的内部管理调整内部管理,预计污染削减方案表序号项目预计污染物削减方案1将酒损排污纳入经济责任制考核15%2控制瓶装酒液量减少损失0.5%3杜绝

44、长流水,考核车间用水选择13%4增加设备润滑、停机率考核制度5%5减少物料损失,回收酒头、酒尾25%6控制瓶子与酒漏、温差、防止溢酒0.5%7控制链道速度,减少酒液损失1.3%8采用计算机管理系统控制投入、产出2%(3 )技术改造,选择清洁工艺技术改造内容序号项目预计污染物削减方案1回收热凝固物21%2改造发酵过滤,精滤40%3酵母压缩回收酒精16%4麦槽挤压回收麦汁7.5%5洗瓶水、逆流漂洗3%6高压水控制冲刷设备,场地0.1%7增加废标签低压榨烘干机4%8增加硅藻土调节定量和回收装置2%9表计冷却水回收利用三)清洁生产带来的经济效益在我国改革开放、计划经济向市场经济过渡时期,不经济的、无效益的事情难办或无法 办。环境保护一直被视为企业的负担,发展经济、扩大生产与环境保护似乎是不可并存 的,一些环境保护制度和法规实施的开销,被视为企业不必要的开支,在着重经济效益的 今天,企业搞清洁生产是否有热情呢?回答是肯定的,在此仅以北京啤酒厂为例。 下表是北京啤

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