Wie behandelt man Brauereiabwasser?

Abwässer aus Brauereien sind eine Selbstverständlichkeit. Beim Brauprozess entstehen Alkohol, Zucker und Eiweiß, die alle im Abwasser landen. Wenn nährstoffreiche Brauereiabwässer ohne angemessene Behandlung eingeleitet werden, können sie natürliche Ökosysteme stören. Die Bierindustrie ist die traditionellste Industrie, die alkoholische Getränke herstellt. Bier besteht aus etwa 95% Wasser, insbesondere während des Brau- und Abfüllprozesses. 

Erzeugung von Brauereiabwässern

Bei der Herstellung von Bier muss sehr auf Hygiene und Sauberkeit geachtet werden, denn Bier ist ein besonders empfindliches Lebensmittel. Während des Brauprozesses können sich fremde Bakterien oder Hefen in der Maische ansiedeln, wodurch das Bier unbrauchbar wird. Die Verwendung von Waschwasser ist ein wichtiger Bestandteil der Brauereihygiene. Je nach Industrialisierungsgrad der Brauerei werden 3,5 bis 6 Liter Wasser für die Herstellung eines Liters Bier verbraucht.

Abwasser fällt aus vier Quellen an: Reinigung von Brauanlagen und Produktionsgebäuden sowie Flaschenreinigung und Rohrreinigung. Bei der Reinigung von Flaschen und Brauereianlagen wie Kesseln, Pfannen oder Lagertanks fällt der größte Teil des Abwassers an. Zucker, Farbstoffe, Hopfenharze, Spreu und Reinigungschemikalien sind die wichtigsten Stoffe, die dem Bierabwasser beigemischt werden.

Gefährdung durch Brauereiabwässer

Die von Brauereien erzeugten Abwässer müssen behandelt werden, da das Abwasser selbst nicht den Einleitungsnormen entspricht. Diese Behandlung ist oft zeitaufwändig und teuer, da viel Sauerstoff benötigt wird, um den hohen BSB-Wert (biologischer Sauerstoffbedarf) auszugleichen, der zur Belüftung und Klärung des Wassers erforderlich ist.

Eine weitere potenzielle Gefahr, die von Bierabwasser ausgeht, ist die Gefahr der Korrosion aufgrund des natürlichen Säuregehalts. Bei Brauereiabwässern entsteht Schwefelwasserstoffgas, das in Verbindung mit Wasserdampf Schwefelsäure erzeugt. Diese Säure kann Verarbeitungsbehälter aus Beton oder Baustahl angreifen, was im Laufe der Zeit zu weiteren Verzögerungen und Wertverlusten der Anlagen führt.

Außerdem kann der Säuregehalt von Brauereiabwässern je nach Aktivität der Brauerei und den hergestellten Produkten schwanken. Während der pH-Wert dieses Abwassers niedrig ist, kann er zu bestimmten Zeiten ansteigen, wodurch sich das Potenzial für die Ablagerung von Feststoffen erhöht und somit die potenzielle Menge an Schlamm, die während der Behandlung entfernt werden muss, steigt.

Brauerei-Abwasserkategorien

Bierabwasser wird in drei Kategorien eingeteilt: Prozesswasser, Kühlwasser und Haushaltsabwasser. Sauberes Wasser wird in verschiedenen Regionen produziert, weshalb es unterschiedliche Arten von Verunreinigungen enthalten kann.

Prozesswasser

Hierbei handelt es sich um Abwässer, die bei der Bierherstellung anfallen. Es stammt aus der Reinigung von Kesseln, Pfannen und Tanks, entweder durch CIP-Verfahren oder mit Hochdruck, oder aus der Reinigung von Flaschen, die automatisiert sind, und der Reinigung aller Leitungen und Produktionsanlagen. Diese Art von Abwasser enthält oft hohe Konzentrationen an organischen Stoffen, Stickstoff, Phosphor und Reinigungschemikalien.

Kühlwasser

Die Kühlung der Würze ist ein wichtiger Bestandteil der Bierherstellung. Da der Hopfen mehrere Stunden lang gekocht werden muss und die Hefe bei einer Temperatur von 8 bis 22 °C gärt, und diese beiden Prozessschritte nacheinander ablaufen, muss die Würze auf die optimale Temperatur gekühlt werden. Gärung Temperatur. Das bei diesem Verfahren verwendete Kühlwasser enthält in der Regel nur wenige organische Verunreinigungen, kann aber eine gewisse Konzentration von Metallen enthalten.

Trinkwasser

Häusliche Abwässer entstehen in Toiletten, Waschbecken und Duschen. Abwasser ist oft biologisch abbaubar und kann Rückstände von Reinigungsmitteln oder Seifen enthalten.

Hauptmerkmale von Brauereiabwässern

• Niedriger pH-Wert
• Hoher Zucker- und Alkoholgehalt
• Der TSS-Wert ist hoch
• CSB/BSB-Werte sind hoch

Um diese Abwässer zu reduzieren, können verschiedene ökologische und sozioökonomische Kriterien bei der Entscheidung für eine Abwasserbehandlungsanlage für die Bierindustrie berücksichtigt werden. Man kann ein Verfahren wählen, das mit großen Schwankungen der organischen Belastung und der Abwassereigenschaften zurechtkommt und möglichst niedrige Betriebskosten gewährleistet.

Verfahren zur Behandlung von Brauereiabwässern

Physikalische Therapie

Physikalische Verfahren sind Behandlungsmethoden, bei denen Verunreinigungen mit physikalischer Kraft entfernt werden. Da Brauereiabwässer Körner wie Gerste enthalten, ist diese Methode ideal für die Entfernung von grobem festem Eisansatz. Es handelt sich dabei um einen passiven Prozess, ähnlich wie bei der Sedimentation, bei dem sich die suspendierten Verunreinigungen absetzen oder aufschwimmen können. Dieser Ansatz führt oft zu einer unvollständigen Entfernung oder Abtrennung der Verunreinigungen.

Chemische Behandlung

Dem Abwasser werden Chemikalien zugesetzt, um Verunreinigungen aus ihm zu entfernen. Die chemische Vorbehandlung umfasst pH-Veränderung, Koagulation und Flockung. Säure oder Alkalität können die Umwelt und die Kläranlagen beeinträchtigen. Bei dieser Methode muss der pH-Wert zwischen 6 und 9 gehalten werden, um gesunde Organismen zu schützen. Koagulation und Flockung sind physikalisch-chemische Prozesse, die dazu dienen, kolloidale Substanzen oder Farbstoffe aus Wasser und Abwasser zu entfernen. Daher sind pH-Änderung und Flockung die gängigsten Methoden, die in Brauereien zur Entfernung von Giftstoffen und kolloidalen Verunreinigungen eingesetzt werden.

Biologische Behandlung

Nach der Behandlung von Bierabwässern kann eine weitere biologische Behandlung durchgeführt werden. Biologische Behandlungsverfahren wandeln die im Abwasser enthaltenen biologisch abbaubaren organischen Schadstoffe um. Brauereiabwässer enthalten chemische und mikrobielle Verunreinigungen, und biologische Verfahren sind eine der bevorzugten Methoden zur Entfernung dieser Verunreinigungen.

Umweltauswirkungen von Brauereiabwässern

Wenn sie nicht behandelt werden, können Brauereiabwässer erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt haben. Werden Brauereiabwässer ohne Behandlung in Flüsse oder Seen eingeleitet, kann dies zu einer Überdüngung führen. Die Folge kann ein exponentielles Wachstum von Algen sein, was zu einer Verringerung des Sauerstoffgehalts im Wasser führt. Dies kann sich negativ auf die Fischpopulationen in den Gewässern auswirken. Erstens hat dies starke negative Auswirkungen auf den nächstgelegenen Vorfluter und das Grundwasser in der Umgebung der Brauerei.