¿Cómo tratar las aguas residuales de la cervecería?

Las aguas residuales de las cervecerías son un hecho. El proceso de elaboración de la cerveza produce alcohol, azúcar y proteínas, que terminan en las aguas residuales. Si las aguas residuales de las cervecerías ricas en nutrientes se vierten sin el tratamiento adecuado, pueden alterar los ecosistemas naturales. La industria cervecera es la industria más tradicional que produce bebidas alcohólicas. La cerveza tiene aproximadamente 95% de agua, especialmente durante el proceso de elaboración y embotellado. 

Generación de aguas residuales de cervecería

La producción de cerveza requiere mucha atención a la higiene y la limpieza, ya que la cerveza es un alimento especialmente sensible. Durante el proceso de elaboración de la cerveza, las bacterias extrañas o la levadura pueden depositarse en el puré, inutilizando la cerveza. El uso de agua de lavado es una parte fundamental para mantener la higiene de la cervecería. Dependiendo del nivel de industrialización de la cervecería, para producir un litro de cerveza se utilizan de 3,5 a 6 litros de agua.​

Las aguas residuales se generan a partir de cuatro fuentes: limpieza de equipos cerveceros y edificios de producción, así como limpieza de botellas y limpieza de tuberías. La limpieza de botellas y equipos de elaboración de cerveza, como teteras, cacerolas o tanques de almacenamiento, genera la mayor parte de las aguas residuales. Azúcar, colorantes, resinas de lúpulo, paja y productos químicos de limpieza son las principales sustancias que se mezclan con las aguas residuales de la cerveza.

Peligros causados por las aguas residuales de la cervecería

Las aguas residuales generadas por las cervecerías requieren tratamiento porque las aguas residuales en sí mismas no cumplen con los estándares regulatorios de descarga. Este tratamiento suele llevar mucho tiempo y ser costoso debido a los altos niveles de oxígeno necesarios para compensar los altos niveles de DBO (demanda biológica de oxígeno) necesarios para airear y clarificar el agua.

Otro peligro potencial de las aguas residuales de la cerveza es la posibilidad de corrosión debido a su acidez natural. Las aguas residuales de las cervecerías producen gas de sulfuro de hidrógeno, que cuando se mezcla con vapor de agua produce ácido sulfúrico. Este ácido puede corroer los recipientes de procesamiento hechos de hormigón o acero dulce, provocando mayores retrasos y depreciación del equipo con el tiempo.

Además, la acidez de las aguas residuales de la cervecería puede variar según la actividad de la cervecería y los productos elaborados. Si bien el pH de estas aguas residuales es bajo, en ciertos momentos el pH puede aumentar, aumentando el potencial de sedimentación de sólidos, aumentando así la cantidad potencial de lodos que deben eliminarse durante el tratamiento.

Categorías de aguas residuales de cervecería

Las aguas residuales de la cerveza se dividen en tres categorías: agua de proceso, agua de refrigeración y aguas residuales domésticas. El agua limpia se produce en diferentes regiones, por lo que puede transportar diferentes tipos de contaminantes.​

Agua de proceso

Se trata de aguas residuales producidas durante el proceso de producción de cerveza. Proviene de la limpieza de calderas, marmitas y depósitos, ya sea mediante procesos CIP o mediante alta presión, o de la limpieza de botellas, que son automatizadas, y de la limpieza de todas las tuberías e instalaciones de producción. Este tipo de aguas residuales suele contener altas concentraciones de materia orgánica, nitrógeno, fósforo y productos químicos de limpieza.

agua de refrigeración

La refrigeración del mosto es un componente clave en la producción de cerveza. Dado que el lúpulo debe hervirse durante varias horas y la levadura fermenta a una temperatura de 8 a 22 °C, y estos dos pasos del proceso ocurren uno tras otro, el mosto debe enfriarse al nivel óptimo. fermentación temperatura. El agua de refrigeración utilizada en este proceso suele contener pocos contaminantes orgánicos, pero puede contener cierta concentración de metales.​

Agua potable

Las aguas residuales domésticas se producen en inodoros, lavabos y duchas. Las aguas residuales suelen ser biodegradables y pueden contener residuos de detergentes o jabones.

Principales características de las aguas residuales de las cervecerías.

• pH bajo
• Alto contenido de azúcar y alcohol.
• El nivel de TSS es alto
• Los niveles de DQO/DBO son altos

Para reducir estas aguas residuales se pueden considerar diferentes criterios ambientales y socioeconómicos a la hora de decidir una planta de tratamiento de aguas residuales para la industria cervecera. Se puede elegir un proceso que pueda hacer frente a grandes fluctuaciones en la carga orgánica y las características de las aguas residuales y garantizar los costos operativos más bajos posibles.

Métodos de tratamiento de aguas residuales de cervecería.

Terapia física

Los métodos físicos son métodos de tratamiento que utilizan la fuerza física para eliminar contaminantes. Dado que las aguas residuales de la cervecería contienen granos como la cebada, este método es ideal para eliminar incrustaciones de hielo sólidas y gruesas. Este es un proceso pasivo, como la sedimentación, que permite que los contaminantes suspendidos se asienten o floten hacia la superficie. Este enfoque a menudo da como resultado una eliminación o separación incompleta de contaminantes.

Tratamiento químico

Se agregan productos químicos a las aguas residuales para eliminar los contaminantes. El pretratamiento químico incluye cambio de pH, coagulación y floculación. La acidez o la alcalinidad pueden afectar el medio ambiente y los sistemas de tratamiento de aguas residuales. En este método, el pH debe mantenerse entre 6 y 9 para proteger los organismos sanos. La coagulación y la floculación son procesos fisicoquímicos que se utilizan para eliminar sustancias coloidales o colorantes del agua y las aguas residuales. Por tanto, el cambio de pH y la floculación son los métodos más comunes utilizados en las cervecerías para eliminar sustancias tóxicas e impurezas coloidales.

Tratamiento biológico

Una vez tratadas las aguas residuales de la cerveza, se pueden realizar más tratamientos biológicos. Los procesos de tratamiento biológico convierten los contaminantes orgánicos biodegradables presentes en las aguas residuales. Las aguas residuales de las cervecerías contienen contaminantes químicos y microbianos, y los procesos biológicos son uno de los métodos preferidos para eliminar estos contaminantes.

Impacto ambiental de las aguas residuales de la cervecería

Si no se tratan, las aguas residuales de las cervecerías pueden tener un impacto significativo en el medio ambiente. Si las aguas residuales de las cervecerías se vierten en ríos o lagos sin tratamiento, puede provocar una fertilización excesiva. El resultado puede ser un crecimiento exponencial de algas, lo que resulta en menos oxígeno en el agua. Esto puede tener un impacto negativo en las poblaciones de peces en los cuerpos de agua. En primer lugar, esto tendrá un fuerte impacto negativo en la masa de agua receptora más cercana y en las aguas subterráneas en las proximidades de la cervecería.