Pivovary nevyrábajú len pivo, ale aj značné množstvo odpadových vôd. Tieto odpadové vody majú zložité zloženie, ktoré siaha od organických látok, ako je cukor a škrob, až po čistiace prostriedky a tuhé látky. Efektívne čistenie týchto odpadových vôd je nevyhnutné na dodržiavanie environmentálnych požiadaviek, zníženie prevádzkových nákladov a udržateľné využívanie vodných zdrojov. Bioplynové stanice, biofiltrácia a reverzná osmóza zohrávajú kľúčovú úlohu, najmä pri výrobe energie a recyklácii vody.

Pôvod odpadových vôd v procese varenia piva

Proces varenia piva je komplexný a zahŕňa viacero fáz, z ktorých každá produkuje špecifické odpadové vody. Tieto odpadové vody sa líšia množstvom, zložením a znečistením a vyžadujú diferencované prístupy k ich spracovaniu.

1. Spracovanie sladu

• Namočenie a klíčenie:
  • Pri výrobe sladu sa obilie namáča a klíči, čím vznikajú odpadové vody s organickými zvyškami, ako je škrob, cukor a klíčky.
  • Zaťaženie: Vysoká hodnota CSB a BSB v dôsledku organických látok.
• Darren:
  • Kondenzát z sušenia sladu obsahuje prchavé organické zlúčeniny a vyžaduje si predbežnú úpravu, než môže byť vypustený alebo recyklovaný.

2. Rmutovanie

• Zvyšky z kaše:
  • Pri zmiešaní sladu a vody s cieľom uvoľniť cukor a enzýmy vznikajú odpadové vody s rozpustenými organickými zlúčeninami, ako sú škrob, bielkoviny a polyfenoly.
  • Zaťaženie: Vysoká hodnota CSB a jemné tuhé látky.

3. Varenie mladiny

• Kondenzáty z varnej nádoby:
  • Proces odparovania na koncentráciu mladiny vytvára kondenzáty výparov, ktoré obsahujú organické látky a prchavé zlúčeniny, ako sú alkoholy.
  • Zaťaženie: Stredná hodnota CSB a BSB; po spracovaní často opakovane použiteľný.

4. Kvasenie a skladovanie

• Kvasné zvyšky a kvasnice:
  • Počas kvasenia sa cukor premieňa na alkohol a CO₂. Prebytočné kvasinky a odumreté bunky sa dostávajú do odpadových vôd.
  • Zaťaženie: Vysoký obsah biomasy a rozpustených organických zlúčenín.

5. Filtrácia a plnenie

• Zvyšky po filtrácii:
  • Filtrácia piva produkuje odpadové vody s jemnými časticami, ako je kremeň, celulóza alebo iné filtračné prostriedky.
  • Zaťaženie: Vysoká koncentrácia suspendovaných látok a stredné organické zaťaženie.
• Plnenie:
  • Pri plnení vznikajú odpadové vody z čistenia fliaš, plechoviek a sudov. Obsahujú čistiace prostriedky, povrchovo aktívne látky a zvyšky organických látok.
  • Zaťaženie: Vysoký obsah chemických látok a organických látok.

6. Čistiace procesy (systémy CIP)

• Čistenie na mieste (CIP):
  • Čistiaca voda z nádrží, potrubí a strojov obsahuje zvyšky čistiacich prostriedkov, povrchovo aktívnych látok, kyselín a lúhov.
  • Zaťaženie: Premenné hodnoty pH a koncentrácie chemikálií.

7. Vedľajšie procesy

• Chladiace a vykurovacie okruhy:
  • Odpadové vody z chladiacich okruhov často obsahujú minerálne zvyšky alebo biologické znečistenie.
  • Vykurovacie okruhy môžu obsahovať usadeniny alebo chemické zvyšky z antikoróznych prostriedkov.

Zloženie odpadových vôd

Odpadové vody z pivovarov pochádzajú z rôznych fáz výrobného procesu, ako je výroba mladiny, kvasenie, plnenie a čistenie. Typické vlastnosti sú:

• Vysoká chemická spotreba kyslíka (CSB): 2 000 – 5 000 mg/l, hlavne v dôsledku organických látok, ako sú cukor, škrob a alkohol.
• Kolísavé množstvá a zloženie odpadových vôd: variabilné v závislosti od intervalov čistenia a výroby dávok.
• Vysoký obsah tuhých látok: zvyšky kalov, kvasníc a filtračných zvyškov.
• Čistiace prostriedky: povrchovo aktívne látky, lúhy a kyseliny zo systémov CIP (Clean-in-Place).

Čistenie odpadových vôd pomocou bioplynových staníc

Bioplynové stanice sú efektívnym riešením na spracovanie odpadových vôd z pivovarov s vysokým obsahom organických látok. Ponúkajú nielen redukciu organických látok, ale aj udržateľnú možnosť výroby energie.

Funkcia bioplynových staníc

• Anaeróbne procesy:
  • Mikroorganizmy rozkladajú organické látky za vylúčenia kyslíka.
  • Konečné produkty: bioplyn (metán a CO₂) a stabilizovaný kal.
• Postup:
  • Reaktory UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket):
    • Vhodné pre kontinuálne toky s vysokým CSB.
    • Zloženie granulátov, ktoré zaručujú vysokú biologickú aktivitu.

Výhody bioplynových staníc

• Výroba energie:
  • Metán z bioplynu sa môže využiť v blokových teplárňach (BHKW) na výrobu elektriny a tepla.
  • Decentralizované zásobovanie pivovaru energiou.
• Zníženie CSB: > 90 %.
• Úspora nákladov: zníženie nákladov na likvidáciu odpadu a zníženie nákladov na energiu.

výzvy

• Predbežná úprava: Odstránenie tuhých látok, ako sú kaly a kvasnice, aby sa zabránilo preťaženiu zariadenia.
• Prevádzková stabilita: Nutnosť rovnomerného plnenia, aby sa zabránilo nárazovým zaťaženiam.

Foto: Naše neutralizačné zariadenie ALMA Neutra s miešacou a vyrovnávacou nádržou a automatickou reguláciou hodnoty pH.