Come trattare le acque reflue del birrificio?

Le acque reflue dei birrifici sono un dato di fatto. Il processo di produzione della birra produce alcol, zucchero e proteine, che finiscono tutti nelle acque reflue. Se le acque reflue del birrificio ricche di sostanze nutritive vengono scaricate senza un adeguato trattamento, possono disturbare gli ecosistemi naturali. L'industria della birra è l'industria più tradizionale che produce bevande alcoliche. La birra è composta per circa 95% da acqua, soprattutto durante il processo di preparazione e imbottigliamento. 

Generazione di acque reflue del birrificio

La produzione della birra richiede grande attenzione all'igiene e alla pulizia, essendo la birra un alimento particolarmente delicato. Durante il processo di produzione della birra, batteri o lieviti estranei possono depositarsi nel mosto, rendendo la birra inutilizzabile. L'uso dell'acqua di lavaggio è una parte fondamentale per il mantenimento dell'igiene del birrificio. A seconda del livello di industrializzazione del birrificio, per produrre un litro di birra vengono utilizzati dai 3,5 ai 6 litri d'acqua.​

Le acque reflue provengono da quattro fonti: pulizia delle attrezzature per la produzione della birra e degli edifici di produzione, nonché pulizia delle bottiglie e delle tubazioni. La pulizia delle bottiglie e delle attrezzature per la produzione della birra come bollitori, padelle o serbatoi di stoccaggio genera la maggior parte delle acque reflue. Zucchero, coloranti, resine di luppolo, pula e prodotti chimici per la pulizia sono le principali sostanze mescolate nelle acque di scarico della birra.

Pericoli causati dalle acque reflue del birrificio

Le acque reflue generate dai birrifici richiedono un trattamento perché le acque reflue stesse non soddisfano gli standard normativi sullo scarico. Questo trattamento è spesso lungo e costoso a causa degli elevati livelli di ossigeno necessari per compensare gli elevati livelli di BOD (domanda biologica di ossigeno) necessari per aerare e chiarire l'acqua.

Un altro potenziale pericolo delle acque reflue della birra è il rischio di corrosione dovuta alla sua acidità naturale. Le acque reflue del birrificio producono gas di idrogeno solforato che, miscelato con vapore acqueo, produce acido solforico. Questo acido può corrodere i recipienti di lavorazione in cemento o acciaio dolce, causando ulteriori ritardi e deprezzamento delle apparecchiature nel tempo.

Inoltre, l'acidità delle acque reflue del birrificio può variare a seconda dell'attività del birrificio e dei prodotti fabbricati. Sebbene il pH di queste acque reflue sia basso, in determinati momenti il pH può aumentare, aumentando il potenziale di sedimentazione dei solidi, aumentando così la potenziale quantità di fanghi che devono essere rimossi durante il trattamento.

Categorie delle acque reflue dei birrifici

Le acque reflue della birra sono suddivise in tre categorie: acque di processo, acque di raffreddamento e acque reflue domestiche. L’acqua pulita viene prodotta in diverse regioni, motivo per cui può trasportare diversi tipi di contaminanti.​

Acqua di processo

Si tratta delle acque reflue prodotte durante il processo di produzione della birra. Proviene dalla pulizia di caldaie, pentole e serbatoi, mediante processi CIP o ad alta pressione, oppure dalla pulizia di bottiglie, che sono automatizzate, e dalla pulizia di tutte le tubazioni e gli impianti di produzione. Questo tipo di acque reflue contiene spesso elevate concentrazioni di materia organica, azoto, fosforo e prodotti chimici per la pulizia.

Acqua di raffreddamento

La refrigerazione del mosto è un componente chiave nella produzione della birra. Poiché il luppolo deve essere bollito per diverse ore e il lievito fermenta a una temperatura compresa tra 8 e 22°C, e queste due fasi del processo si verificano in successione, il mosto deve essere raffreddato fino alla temperatura ottimale. fermentazione temperatura. L'acqua di raffreddamento utilizzata in questo processo solitamente contiene pochi contaminanti organici ma può contenere una certa concentrazione di metalli.​

Bevendo acqua

Le acque reflue domestiche sono prodotte da servizi igienici, lavandini e docce. Le acque reflue sono spesso biodegradabili e possono contenere residui di detergenti o saponi.

Principali caratteristiche delle acque reflue dei birrifici

• pH basso
• Alto contenuto di zuccheri e alcol
• Il livello di TSS è alto
• I livelli di COD/BOD sono alti

Per ridurre queste acque reflue, si possono prendere in considerazione diversi criteri ambientali e socioeconomici quando si decide un impianto di trattamento delle acque reflue per l’industria della birra. Si può scegliere un processo in grado di far fronte a grandi fluttuazioni del carico organico e delle caratteristiche delle acque reflue e garantire i costi operativi più bassi possibili.

Metodi di trattamento delle acque reflue del birrificio

Fisioterapia

I metodi fisici sono metodi di trattamento che utilizzano la forza fisica per rimuovere i contaminanti. Poiché le acque reflue del birrificio contengono cereali come l'orzo, questo metodo è ideale per rimuovere le scaglie di ghiaccio solide grossolane. Si tratta di un processo passivo, come la sedimentazione, che consente ai contaminanti sospesi di depositarsi o galleggiare in superficie. Questo approccio spesso comporta la rimozione o la separazione incompleta dei contaminanti.

Trattamento chimico

Le sostanze chimiche vengono aggiunte alle acque reflue per rimuovere i contaminanti da esse. Il pretrattamento chimico comprende il cambiamento del pH, la coagulazione e la flocculazione. L'acidità o l'alcalinità possono influenzare l'ambiente e i sistemi di trattamento delle acque reflue. In questo metodo, il pH deve essere mantenuto tra 6 e 9 per proteggere gli organismi sani. La coagulazione e la flocculazione sono processi fisico-chimici utilizzati per rimuovere sostanze colloidali o coloranti dall'acqua e dalle acque reflue. Pertanto, il cambiamento del pH e la flocculazione sono i metodi più comuni utilizzati nei birrifici per rimuovere le sostanze tossiche e le impurità colloidali.

Trattamento biologico

Dopo che le acque reflue della birra sono state e trattate, è possibile eseguire un ulteriore trattamento biologico. I processi di trattamento biologico convertono gli inquinanti organici biodegradabili presenti nelle acque reflue. Le acque reflue del birrificio contengono contaminanti chimici e microbici e i processi biologici sono uno dei metodi preferiti per rimuovere questi contaminanti.

Impatto ambientale delle acque reflue del birrificio

Se non trattate, le acque reflue del birrificio possono avere un impatto significativo sull’ambiente. Se le acque reflue del birrificio vengono scaricate nei fiumi o nei laghi senza trattamento, possono portare a un'eccessiva fertilizzazione. Il risultato può essere una crescita esponenziale delle alghe, con conseguente minore ossigeno nell’acqua. Ciò può avere un impatto negativo sulle popolazioni ittiche nei corpi idrici. In primo luogo, ciò avrà un forte impatto negativo sul corpo idrico ricevente più vicino e sulle acque sotterranee in prossimità del birrificio.