Comment traiter les eaux usées d’une brasserie ?

Les eaux usées des brasseries sont une évidence. Le processus de brassage produit de l'alcool, du sucre et des protéines, qui se retrouvent tous dans les eaux usées. Si les eaux usées des brasseries, riches en nutriments, sont rejetées sans traitement approprié, elles peuvent perturber les écosystèmes naturels. L'industrie de la bière est l'industrie la plus traditionnelle de production de boissons alcoolisées. La bière représente environ 95% d'eau, en particulier pendant le processus de brassage et d'embouteillage. 

Production d'eaux usées de brasserie

La production de bière exige une grande attention en matière d'hygiène et de propreté, car la bière est un aliment particulièrement sensible. Au cours du processus de brassage, des bactéries ou des levures étrangères peuvent se déposer dans le moût, rendant la bière inutilisable. L'utilisation d'eau de lavage est un élément essentiel du maintien de l'hygiène dans les brasseries. Selon le niveau d'industrialisation de la brasserie, 3,5 à 6 litres d'eau sont utilisés pour produire un litre de bière.

Les eaux usées proviennent de quatre sources : le nettoyage des équipements de brassage et des bâtiments de production, ainsi que le nettoyage des bouteilles et des tuyaux. Le nettoyage des bouteilles et des équipements de brassage tels que les bouilloires, les cuves ou les réservoirs de stockage génère la majeure partie des eaux usées. Le sucre, les colorants, les résines de houblon, la balle et les produits chimiques de nettoyage sont les principales substances mélangées aux eaux usées de la bière.

Dangers liés aux eaux usées des brasseries

Les eaux usées générées par les brasseries doivent être traitées car elles ne répondent pas aux normes réglementaires de rejet. Ce traitement est souvent long et coûteux en raison des niveaux élevés d'oxygène requis pour compenser les niveaux élevés de DBO (demande biologique en oxygène) nécessaires pour aérer et clarifier l'eau.

Un autre risque potentiel des eaux usées de la bière est la corrosion due à leur acidité naturelle. Les eaux usées des brasseries produisent du sulfure d'hydrogène, qui, mélangé à la vapeur d'eau, produit de l'acide sulfurique. Cet acide peut corroder les cuves de traitement en béton ou en acier doux, ce qui entraîne des retards et une dépréciation de l'équipement au fil du temps.

En outre, l'acidité des eaux usées de brasserie peut fluctuer en fonction de l'activité de la brasserie et des produits fabriqués. Bien que le pH de ces eaux usées soit faible, il peut augmenter à certains moments, ce qui accroît le potentiel de sédimentation des solides et, par conséquent, la quantité potentielle de boues à éliminer pendant le traitement.

Catégories d'eaux usées des brasseries

Les eaux usées de la bière sont divisées en trois catégories : les eaux de traitement, les eaux de refroidissement et les eaux usées domestiques. L'eau propre est produite dans différentes régions, c'est pourquoi elle peut contenir différents types de contaminants.

Eau de traitement

Il s'agit des eaux usées produites au cours du processus de production de la bière. Elles proviennent du nettoyage des chaudières, des cuves et des réservoirs, par des procédés CIP ou à haute pression, ou du nettoyage des bouteilles, qui est automatisé, et du nettoyage de toutes les canalisations et des installations de production. Ce type d'eaux usées contient souvent des concentrations élevées de matières organiques, d'azote, de phosphore et de produits chimiques de nettoyage.

Eau de refroidissement

Le refroidissement du moût est un élément clé de la production de bière. Étant donné que le houblon doit être bouilli pendant plusieurs heures et que la levure fermente à une température comprise entre 8 et 22°C, et que ces deux étapes se succèdent, le moût doit être refroidi à la température optimale. fermentation température. L'eau de refroidissement utilisée dans ce processus contient généralement peu de contaminants organiques, mais peut contenir une certaine concentration de métaux.

Eau potable

Les eaux usées domestiques sont produites par les toilettes, les lavabos et les douches. Les eaux usées sont souvent biodégradables et peuvent contenir des résidus de détergents ou de savons.

Principales caractéristiques des eaux usées de brasserie

• pH faible
• Teneur élevée en sucre et en alcool
• Le niveau de MES est élevé
• Les niveaux de DCO/DBO sont élevés

Pour réduire ces eaux usées, différents critères environnementaux et socio-économiques peuvent être pris en compte lors du choix d'une station d'épuration des eaux usées pour l'industrie de la bière. On peut choisir un procédé capable de faire face à d'importantes fluctuations de la charge organique et des caractéristiques des eaux usées, tout en garantissant des coûts d'exploitation aussi bas que possible.

Méthodes de traitement des eaux usées des brasseries

Thérapie physique

Les méthodes physiques sont des méthodes de traitement qui utilisent la force physique pour éliminer les contaminants. Comme les eaux usées des brasseries contiennent des grains tels que l'orge, cette méthode est idéale pour éliminer le tartre de glace solide et grossier. Il s'agit d'un processus passif, comme la sédimentation, qui permet aux contaminants en suspension de se déposer ou de flotter à la surface. Cette approche entraîne souvent une élimination ou une séparation incomplète des contaminants.

Traitement chimique

Des produits chimiques sont ajoutés aux eaux usées pour en éliminer les contaminants. Le prétraitement chimique comprend la modification du pH, la coagulation et la floculation. L'acidité ou l'alcalinité peuvent affecter l'environnement et les systèmes de traitement des eaux usées. Dans cette méthode, le pH doit être maintenu entre 6 et 9 pour protéger les organismes sains. La coagulation et la floculation sont des processus physico-chimiques utilisés pour éliminer les substances colloïdales ou les couleurs de l'eau et des eaux usées. La modification du pH et la floculation sont donc les méthodes les plus couramment utilisées dans les brasseries pour éliminer les substances toxiques et les impuretés colloïdales.

Traitement biologique

Une fois que les eaux usées de la bière ont été traitées, un traitement biologique supplémentaire peut être effectué. Les processus de traitement biologique convertissent les polluants organiques biodégradables présents dans les eaux usées. Les eaux usées des brasseries contiennent des contaminants chimiques et microbiens, et les procédés biologiques sont l'une des méthodes les plus privilégiées pour éliminer ces contaminants.

Impact environnemental des eaux usées des brasseries

Si elles ne sont pas traitées, les eaux usées des brasseries peuvent avoir un impact important sur l'environnement. Si les eaux usées des brasseries sont déversées dans les rivières ou les lacs sans traitement, elles peuvent entraîner une surfertilisation. Il peut en résulter une croissance exponentielle des algues, entraînant une diminution de l'oxygène dans l'eau. Cela peut avoir un impact négatif sur les populations de poissons dans les plans d'eau. En premier lieu, cela aura un impact négatif important sur la masse d'eau réceptrice la plus proche et sur les eaux souterraines à proximité de la brasserie.